基于ASON的電網(wǎng)光傳輸系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：本文首先介紹國內(nèi)外電力光傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀，并分析ASON的技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合某地區(qū)的SDH電力通信網(wǎng)狀，設(shè)計該地的光傳輸ASON網(wǎng)絡(luò)。南北兩個環(huán)由14座110kV變電站構(gòu)成，中心智能自動切換為3座核心站和一個調(diào)度控制中心及輔助站點，ASON升級建成后，對該地的電力通信業(yè)務(wù)有極大的提高。

關(guān)鍵詞：ASON；SDH；電力通信；接入層

0 引言

智能電網(wǎng)建設(shè)是當今電力系統(tǒng)發(fā)展的新方向，為建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，就必須要有一套堅強的智能化的電力通信網(wǎng)。電力通信網(wǎng)承擔著調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度電話、視頻會議等業(yè)務(wù)，隨著智能電網(wǎng)發(fā)展，電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)越發(fā)增多，其功能要求越發(fā)多樣。ASON（Automatic Switched Optical Network）即自動交換光網(wǎng)絡(luò)具備高透明、大容量、高安全以及智能交換等優(yōu)點，可以支持快速發(fā)展的智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)需要，ASON可以通過智能軟件來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源寬帶的動態(tài)分配，有效提升資源有效負載率。目前ASON已在電信等運營商廣泛使用，設(shè)備數(shù)量投入量大，運行情況良好。基于此，目前已開始在電力通信專網(wǎng)上開始逐步接納ASON技術(shù)。

1 光通信技術(shù)發(fā)展

1.1 光通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)在我國的發(fā)展包括了通信系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展、光接口模塊、光通信儀表、光纖光纜生產(chǎn)和光器件技術(shù)研究等多個方面，且光纖通信技術(shù)被應(yīng)用在核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和城域網(wǎng)等不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。我國的通信傳輸網(wǎng)主要采用以 SDH（synchronous digital hierarchy）技術(shù)為基礎(chǔ)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，該種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要承載傳統(tǒng)的TDM（Time Division Multiplexing）電路業(yè)務(wù)，對于這種電路業(yè)務(wù)具有良好的保障。SDH的意義在于可以較為容易的實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的有效管理和實時監(jiān)控，支持多種廠商的不同設(shè)備的互聯(lián)工作，從而提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和網(wǎng)絡(luò)運營成本。

1.2 傳統(tǒng)SDH弊端

SDH在同時面對龐雜業(yè)務(wù)時其弊端也暴露出來，主要問題有業(yè)務(wù)等級的劃分單一，擴展性差，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低以及業(yè)務(wù)功能配置不夠靈活。業(yè)務(wù)等級劃分單一，在目前電力通信網(wǎng)絡(luò)中可以對業(yè)務(wù)提供的保護方式只能采取自愈環(huán)保護或不保護兩種形式，不能針對不同的業(yè)務(wù)開展可靠性的分級處理；可擴展性差，新建站點接入 SDH環(huán)形傳輸網(wǎng)，必須斷開已有光鏈路及基承載的所有業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)資源利用率低，由于受到SDH環(huán)網(wǎng)模式的各種制約，普遍有約占50%的空閑通道，長期無法很好的加以利用行。

2 ASON技術(shù)

2.1 ASON的技術(shù)優(yōu)勢

資源利用方面，ASON具備先進的在線監(jiān)測技術(shù)和信息反饋功能[4]，可以自動對網(wǎng)絡(luò)運行的通道進行擴容，智能擴容保證了資源的合理利用率，也降低了系統(tǒng)維護的成本；ASON光路自動切換功能，不像SDH成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，ASON可以建立立體交叉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在某個節(jié)點出故障或者需要新建站點時能夠智能選擇新光路，而且立體交叉的網(wǎng)絡(luò)提高傳輸網(wǎng)的可靠性。

2.2 ASON的網(wǎng)架

ASON網(wǎng)絡(luò)包括匯聚層和接入層，是基于SDH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而成，匯聚層為ASON智能網(wǎng)，外層通信節(jié)點為SDH環(huán)網(wǎng)。ASON建設(shè)的前期工作是做好網(wǎng)絡(luò)分成對業(yè)務(wù)全面分析，有效區(qū)分匯聚層和接入層，對不同網(wǎng)絡(luò)層面的建設(shè)要求進行綜合考慮。由于核心層承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有較大的流量，業(yè)務(wù)顆粒度具有較高的級別，業(yè)務(wù)對實時性以及高效性具有較高的要求，所以業(yè)務(wù)傳輸應(yīng)該盡量的選擇智能化大顆粒，充分的利用ASON技術(shù)展開組網(wǎng)工作。而對于接入層以及匯聚層而言，由于它們的功能大部分是進行業(yè)務(wù)的疏導以及匯聚，所以可以以業(yè)務(wù)的實際需要以及資源狀況適當?shù)目紤]其他結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

3 基于ASON的某地光傳輸設(shè)計

3.1 甲地的電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀分析

甲地為金華中部地區(qū)普通縣，共14個變電站和一個調(diào)度控制中心，原采用SDH進行電力通信，既支持10Gbps傳輸技術(shù)也支持2.5Gbps傳輸。傳輸網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)有電視電話系統(tǒng)、DDN系統(tǒng)、PCM電話業(yè)務(wù)、營銷用電采集系統(tǒng)和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，未來還將接入光電一體化系統(tǒng)和通信數(shù)據(jù)網(wǎng)，未來兩年內(nèi)已計劃投產(chǎn)兩座變電站。目前甲地區(qū)有A、B、C三座用電負荷較大的變電站，其他11個站負荷比較平均，原網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2.5Gbps雙網(wǎng)相切與調(diào)度中心，如下圖1所示。

3.2 ASON設(shè)計目標

光傳輸系統(tǒng)升級改造項目的原則是充分利用現(xiàn)有資源、節(jié)省投資、提高網(wǎng)絡(luò)安全、快捷、高效、便利的信息高速通道平臺。在核心層的智能網(wǎng)設(shè)備使用智能網(wǎng)的控制平面?zhèn)魉蜆I(yè)務(wù)，在傳統(tǒng)的SDH設(shè)備層繼續(xù)使用傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)配置方法，在智能網(wǎng)與傳統(tǒng)SDH設(shè)備對接點使用2.5Gbps光板實現(xiàn)傳統(tǒng)SDH業(yè)務(wù)，與智能網(wǎng)業(yè)務(wù)進行完美對接，使網(wǎng)絡(luò)具有更強的可管理性和可控制性。

3.3 甲地的ASON的設(shè)計

任一環(huán)網(wǎng)中某一段光纜出現(xiàn)問題，可以通過復用段保護倒換實現(xiàn)業(yè)務(wù)保護，若環(huán)網(wǎng)中兩段或多段光纜同時出現(xiàn)問題，必然會導致某些孤立站點的業(yè)務(wù)中斷，對全網(wǎng)的安全、可靠運行帶來極大的風險。從現(xiàn)網(wǎng)中選出5個核心站點，分別為A、B、C和調(diào)度控制中心及其調(diào)度控制中心輔助點，采用智能光傳輸ASON設(shè)備建設(shè)新的AOSN環(huán)網(wǎng)，該5個站點將形成10Gbps智能光傳送通道的核心環(huán)。其中，現(xiàn)網(wǎng)的SDH設(shè)備將與智能網(wǎng)ASON設(shè)備通過2.5Gbps光口對接，這種方案以最低的代價建成高安全性、高可靠性的智能型與傳統(tǒng)型相結(jié)合的新傳輸網(wǎng)。規(guī)劃建成集現(xiàn)有SDH網(wǎng)與智能網(wǎng)于一體的智能交換光網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示：藍色線標注區(qū)域為核心網(wǎng)格型智能ASON網(wǎng)絡(luò)，黑色線標注區(qū)域為SDH 2.5Gbps光傳輸環(huán)網(wǎng)，其中2.5G北環(huán)和2.5G南環(huán)為原2.5G相切環(huán)網(wǎng)設(shè)備更換改造后的環(huán)網(wǎng)。

3.4 實施ASON改造后的效果

甲地電力通信網(wǎng)改建后，ASON光纖傳輸網(wǎng)能夠覆蓋整個地區(qū)的電力系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)核心的主干ASON網(wǎng)狀網(wǎng)與現(xiàn)有的SDH光纖環(huán)網(wǎng)互連，所有的通信業(yè)務(wù)都是在ASON網(wǎng)絡(luò)和SDH網(wǎng)絡(luò)中共同進行傳輸，能夠滿足系統(tǒng)N-2情況下不影響通信業(yè)務(wù)的要求，提高了該地區(qū)光纖傳輸網(wǎng)的可靠性，解決了之前存在的網(wǎng)絡(luò)安全問題。經(jīng)過ASON光網(wǎng)絡(luò)的改建，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡單，靈活性好，也解決了工作人員日常維護復雜的問題。目前該地區(qū)光覆蓋率達到100%，光設(shè)備成環(huán)率達到100%，保證了數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)的暢通。地區(qū)光纜資源和電力通信設(shè)備的優(yōu)化，逐步實現(xiàn)電力通信業(yè)務(wù)的可靠運行，提高了電力通信業(yè)務(wù)通道的可靠性。同時，在ASON網(wǎng)絡(luò)改建的過程中，充分考慮了未來的網(wǎng)絡(luò)擴展問題和新通信業(yè)務(wù)的接入問題。

4 總結(jié)

本文從國內(nèi)電力通信技術(shù)的發(fā)展至電力業(yè)務(wù)的構(gòu)成開始分析，詳細說明了ASON在傳統(tǒng)SDH業(yè)務(wù)上的優(yōu)勢。然后通過實例講解了甲地從普通光傳輸網(wǎng)改造升級成具備ASON功能的光傳輸?shù)倪^程。在改造升級后，甲地不但提高了光傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性、擴展性，對其承載的傳輸業(yè)務(wù)更有全面的提升。

參考文獻

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（作者單位：金華電力設(shè)計院有限公司）