農村電網縣域通信網絡提升改建方案研究

郭洪波

摘 要 本文分析了我國農村電網縣際網絡通信的發展現狀及存在的問題，通過對電力網絡通信技術進行分析和研究，提出了縣域通信網絡的提升改造方案，可以有效解決電力信息縣域網絡傳輸帶寬低、效率不高的問題。為農電信息傳輸提供了高效優質的網絡技術方案，解決目前縣域通信網的承載問題。

關鍵詞 農村電網；縣域通信；通信網絡；提升改建

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）197-0086-02

電力通信網絡是電力網的基本組成部分，功能有電力生產的指揮調度、安全保障以及運營服務。電力通信網絡的組成部分有主干道通信網和縣域通信網兩部分。

隨著農村電網改造工程的不斷推進，使農村電網得到了迅猛發展，電網規模越來越大，結構也日益復雜，因此通信數據量也在不斷擴大，電網運行過程產生的信息也在不斷增多，這種改變對農電通訊傳輸網提出了更大的傳輸帶寬和更高的傳輸速率要求。

同時需要網絡提供大容量、高速率的寬帶綜合業務服務。而以往的縣域通信網絡的建設受資金和建設機制制約，存在通信設備種類多樣、網絡結構不合理、帶寬較低等問題，導致通信網絡不能有效適應“三集五大”管理體制建立后的生產管理工作。

所以，必須對縣域通信網絡進行提升和改建來提高電力通信網絡對農電主網的支撐能力，全面提升農村電網的安全性、可靠性、信息化程度，向智能化電網方向發展。

1 縣域網絡現狀和問題

1.1 網絡現狀

在電力通信網這個領域內，當前我國縣域光纜數據傳輸多采用SDH技術模式組網，SDH技術的主要優點是穩定性較好，傳輸速率較高，有較強的可靠性，SDH光纖傳輸主要有環網和鏈狀兩種結構，縣域光纖網絡多采用環狀結構。縣域網絡帶寬主要為155Mb/s，有的區域網絡條件較好，帶寬能達到622Mb/s，此外縣域光纖網絡內，傳輸設備廠家品牌較多，型號也很復雜，并且通信模式多樣。因此導致不同品牌型號的設備在通信連接過程中兼容性較差，調試互通較為困難，并導致網絡通信穩定性下降，容易發生故障，增加維護成本。

1.2 數據通信網絡現狀和主要業務

通常縣域數據傳輸主要采用兩層交換結構，一般采用交換機或路由器進行數據的傳輸和交換，傳輸網采用光纖直連或承載式SDH光纖傳輸兩種技術方案。數據網的主要功能有電視會議、變電站數據遙測、辦公MIS、用電信息等功能，有些縣公司的數據網還承載電網自動化信息的

功能。

1.3 存在的主要問題

1）縣域通信網整體水平比較落后，特別是經濟不發達地區，網絡水平較差。

2）縣域網絡到地市主網的通信能力不強，需要提升帶寬，提升通信能力。

3）縣際通信網絡基礎較弱，通信資源配置不合理，缺乏足夠的支撐力，急需大力改造。

2 適合縣域電力通信網的幾種技術

在縣域通信網技術方案里，主流技術有PTN技術，SDH技術和路由器、交換機

技術。

2.1 PTN技術

PTN是指分組傳送網絡。在PTN網絡系統中，在光傳輸介質與IP業務間設計了一個應用層，采用分組業務傳輸和統計復用算法，這種方案使整體使用成本大幅降低，同時又兼顧了光纖通信的主要優勢，具有高可靠性、高帶寬、擴展性強、信號傳輸安全穩定的特點，并且具有高效的帶寬管理和安全管理機制。

PTN技術采用雙向點對點連接通道，具有以下優點：

1）能支持多種分組傳輸業務，適合各種粗細顆粒業務，具備端到端的組網能力，同時還能提供更適合IP業務特點的柔性傳輸管路。

2）PTN網絡技術錯誤檢測能力強、保護切換快，而且具有很強的通道監控能力。

3）PTN網絡有豐富的保護模式，當網絡有故障時時，能實現白毫秒級的業務保護，使傳輸數據進入保護狀態并快速恢復。

4）與IP/MPLS通信方便快捷，承載IP業務能力強。

2.2 SDH技術

SDH技術是指數字同步體系，是將復接、線路傳輸和交換功能融為一體的信息傳送網絡，SDH系統具有統一的網管操作系統。是當前電力光纖通信網的主要技術方案，網絡帶寬能達到155Mb/s～10Gb/s，多應用在電力傳輸一區、二區的生產調度業務。

2.3 路由器、交換機技術

路由器的主要功能是在網絡中轉發數據包，由此來實現網絡數據的互聯和轉發，交換機是利用網卡物理的地址識別，來完成數據傳輸功能的網絡設備。

電力通信網絡也經常采用這種技術方案，網絡帶寬能達到100M/s～1 000M/s，多應用在電力三區、四區的管理信息

傳輸。

3 縣域電力通信網的提升改建方案

由于各地縣域網絡不同，存在的問題也較為多樣，因此縣域網絡升級改造方可以采用下面3種辦法。

3.1 整體改建

在一些傳輸網絡很落后的縣域，先有網絡已經很難滿足通信業務的帶寬要求，存在設備嚴重老化、維護成本高、升級改造難的問題，應該進行整體改造，運用分組傳送網絡（PTN）技術，PTN技術以分組業務為核心并支持多種業務同時運行，可以實現IP和TDM等業務的統一接入，按照未來智能電網發展的通信帶寬要求，可選擇1Gb/s～10G/s的網絡帶寬。

3.2 傳輸網絡部分改造

對一些尚未達到設備使用壽命，運行比較穩定，但帶寬較低，難以滿足數據傳輸要求的網絡，可以保留現有SDH通信網絡。可增強網絡性能較差的網絡節點，提高網絡帶寬和傳輸效率，改造應該采用PTN傳輸技術，傳輸帶寬應達到1Gb/s～10Gb/s，并逐步淘汰SDH設備，成為全PTN傳輸網絡。

3.3 維持現有網絡硬件基礎進行升級

對一些已經完成SDH網絡改造升級，并且網絡帶寬基本滿足數據傳輸業務需求的網絡，可以保留原有的SDH網絡基礎。有的傳輸網絡沒有IP業務接入和傳送能力，因此應該建立數據通信網來滿足IP業務要求。數據通信網可根據現有通信網絡為基礎，采用PTN技術模式。PTN網絡可承載信息內網、視頻電話會議、遠程圖像監控、工作電話等業務，PTN與現有的SDH網絡的互聯通信可以采用以下幾種方式：

1）在獨立組網模式時，PTN和SDH有業務互通要求時，應該采用客戶接口互聯的接入

方式。

2）在混合組網模式時，PTN與SDH之間需要采用UNI接口技術或者NNI線路接口技術進行互通互聯。

3）此外，PTN網絡設備應該提供STM-N、E1、EG＼FE等網絡接口與SDH網絡進行通信連接[2]。

4 結論

通過對農電縣際通信網絡的提升改建，可以有效提高整個電網通信對農電網絡的支撐能力。利用PTN技術改造電力光纖通信網絡，使不同縣際傳輸網形成1G/s～10G/s的網絡帶寬，通過PTN技術中的統計復用算法，可以極大提升網絡帶寬的利用效率，縣級網絡通信能力差的問題也會得到有效解決，并為農村電力通信網絡各種業務數據的傳輸提供了IP通道和TDM通道，解決當前農電通信網絡不能為電網自動化、備調容災、安全監視等業務提供有效支持的問題，加速智能型電網建設的進程。

參考文獻

[1]賈小鐵.PTN為智能電網提供理想的通信平臺[J].電力系統通信，2010（7）.

[2]李軼鵬，萬征，楊浩.電力通信網OTN+PTN組網的若干關鍵技術研究[J].華東電力，2014（2）：229-230.endprint