光網絡自動切換裝置在電力通信網應用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕爾哈提克衣木

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光網絡自動切換裝置在電力通信網應用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕爾哈提克衣木

國網新疆電力公司信息通信公司，新疆 烏魯木齊 830000

隨著通信技術的不斷發展，以往傳統的語音業務逐步向IP業務方向進行轉變，電網發展對光通信網絡的依賴性越來越大。通信鏈路的中斷，可能會導致輸電線路因無法監控而停止輸電，給電力系統帶來大量經濟損失。隨著大容量骨干光傳輸技術的應用，在單一鏈路上所承載的業務更大，這對現有電力通信網的安全穩定性提出了更高的要求，這也是通信運維人員所必須要面臨解決的問題。同時，隨著電力系統的不斷發展，越來越多的業務趨于數字化，這對現有通信業務承載力要求更高。如何在現有嚴峻的安全運維壓力下做好通信運維工作，是每一個運維人員必須要考慮的問題。

光網絡自動；電力通信；應用探索

1 概述

隨著光通信網絡的發展，通信網絡生存性能越來越成為網絡建設時必須考慮的重要因數。對于光傳輸通信網，光纖（纜）線路層的保護與恢復對于整個光傳送網絡的生存能力有著重大的影響[1]。為為提高光纜線路的可用性，光網絡自動切換裝置的出現，為提高網絡穩定性提供了一個新的思路。

電力通信網自身的特點，決定了對通信網安全穩定性提出了更高的要求。隨著電力通信網的不斷發展，運維人員的保障壓力也逐年增加。在現有電力光通信網中加入光線路自動切換保護裝置，能夠給電力通信網安全運維帶來更大的效益。

2 幾種保護方式

為通信系統做自愈保護，必然會消耗一些現有光纜線路資源作為代價[2]。對于冗余備用鏈路資源的實際使用情況不同，線路保護的方式也分為幾種，其中備用資源專用保護有1+1和1∶1兩種模式，備用資源共享保護方式有1∶n和m∶n兩種方式，先介紹以上幾種保護方式：

2.1 保護方式

這種保護方式是一種完全占有專用資源的保護方式，1+1保護的含義主要為業務分別使用兩個通道進行傳輸，發送端，信號進入兩個不同路由的通道中，同時傳輸至同一個接收端，接收端設備根據兩路信號性能優劣進行判斷，選擇其中質量較好的一路作為主用通道，該種保護方式也成為雙發選收方式。在SDH組網中，二纖雙向通道保護環是一種典型的1+1保護方式的組網。

2.2 保護方式

1：1保護方式和1+1保護方式一樣，也是一種資源完全占有的專用保護方式，兩種保護方式不同在于期保護原理的實現。在1∶1保護方式時，正常狀態下通信時，兩條通道其中一條作為主用通道，另外一條通道作為備用通道，網管系統檢測系統的可用性，業務不在備用通道中承載。當主用通道發生異常時，網管檢測到主用通道故障，該通道收發端設備檢測到主用通道中斷，自動切換至備用通道，完成通道切換，對業務正常運行無影響。在SDH組網中，二纖雙向復用段保護環是一種典型的1∶1保護方式組網。

2.3 n和m∶n保護方式

由于1+1和1∶1保護方式需要占用獨立的鏈路資源，當在某些故障概率很低或者故障級別低的地方，使用這種保護方式對通信資源有較大浪費，因此在做保護時，將多個鏈路共享一個或幾個備用通道的方法，叫做1∶n和m∶n保護方式，這兩種保護方式屬于共享保護模式。其工作原理與1∶1保護方式相同，主要區別在于1∶1保護方式采用獨立占用通道，1∶n和m∶n的共享模式分別是n個系統共享1個備用通道和n個系統共享m個備用通道。該保護方式的有點在于處理光纜斷裂這種小概率事件時，可以占用很小的代價完成業務恢復，缺點是共享保護的算法和組網方式都非常復雜，而且當故障發生時，需要提供保護通道但保護通道資源已被占用后，無法實現保護功能。

3 光網絡自動切換原理

當光傳輸系統在正常運行過程中，業務承載的主用通道運行正常，業務正常傳輸，當主用通道的某一光纖鏈路故障導致業務異常，通道處于中斷狀態，光網絡自動切換裝置通過監測信號，確定主用通道故障，發出通道告警信息，并在該設備上自動將傳輸鏈路切換至備用鏈路，實現無縫切換，對業務正常使用無影響。光網絡自動切換裝置是一個獨立于傳輸系統、建立在光纜線路上的自動監測保護設備，可以依據光纖鏈路運行狀態監測，自動實現主備鏈路切換，保障業務的正常運行，提高了通信系統穩定性。

4 光網絡自動切換設備在電力通信網應用可行性研究

電力通信系統主要承載業務為電力生產業務，尤其對穩控、保護及自動化業務，一般情況下要求至少具備兩條甚至三條鏈路保證業務的正常運行，隨著電網建設的不斷發展，通信系統保障壓力逐年增大，在部分省市公司，現有通信資源具備的條件下，重要業務可實現N-1保護，甚至N-2，N-3保護的情況也是存在的，但對于部分省市公司現有通信條件相對不足的情況下，從物理層到邏輯層采用多重手段保障業務運行是十分有必要的。

電力通信業務對切換時延由較嚴格要求，切換時間需小于等于50?ms，方可實現無損切換，且切換性能穩定，切換產生的誤碼率符合通信系統指標要求。

光網絡自動切換裝置內部光功率檢測單元具備高靈敏度，高分辨率。

光網絡自動切換裝置擁有遠程網管控制軟件進行遠程控制，網管系統簡單直觀，網元拓撲可實時反映網元狀態，易于組網。

與通信傳輸系統相獨立，可兼容目前電力系統內各類光纜型號，可支持SDH、DWDM傳輸系統。

5 結束語

電力通信網主要服務對象為電網業務，其承載業務的重要性和穩定性是運維人員重點考慮的問題，雖然目前有網管側可實現復用段保護，通過多種手段實現對業務的保護，實現N-1，甚至N-2業務，可有效保障業務的可靠性。從物理層實現對光網路的保護及實時監控，可提升網絡的生存能力，增強網絡堅強性，保障年度通信業務運行率，為重要通信路由的安全保護提供一種行之有效的解決措施。

[1]趙建春，張明.基于光傳輸層的光網絡自動切換保護解決方案[J].現代傳輸，2007（1）：37-39.

[2]謝峰.光纖線路自動切換系統及光網絡自愈技術的研究[D].北京：北京郵電大學，2010.

Application of optical network automatic switching device in electric power communication network

Liguangzu Li Jie Zeng Shan Parr Hartig Kinuko

State Grid Xinjiang Electric Power Company Information and Communication Company，Xinjiang Urumqi 830000

With the continuous development of communication technology， the traditional voice business gradually to the direction of IP business transformation， power grid development on the optical communication network is becoming increasingly dependent，interruption of the communication link may lead to transmission line monitoring due to stop transmission，bring huge economic losses to the power system. With the application of large capacity optical transmission technology，carries on a single link business bigger，which puts forward higher requirements on the existing power communication network security and stability，must face and solve the problem which is the communication operation and maintenance personnel. At the same time， with the development of power system， more and more business tends to digital，the existing communication service capacity requirements higher，how to do the maintenance work in the existing communication security operation under severe pressure，is must consider every operation and maintenance personnel problems.

automatic optical network；electric power communication；application and exploration

TN929.1；TN915.853

A

1009-6434（2017）01-0003-02