龍 波
(云南電網有限責任公司昭通供電局,昭通 657000)
電力通信網承載的業務主要分為實時業務(三遙或五遙業務)和非實時業務(事務管理業務),兩類業務共存。實時業務要求低時延、高可靠、高安全(物理隔離),因此電力通信網一般采用MSTP+PCM的方式。近年出現的MSAP設備將PCM與MSTP功能集成在一個設備上,延續了MSTP和PCM的TDM交換核心,很好地滿足了電力通信業務的要求。
且相對于傳統“MSTP+PCM”設備組建的網絡,具備簡化網絡結構,減少故障點,節省機房空間、低成本等優點,在電力35kV電壓等級變電站通信網中得到了大量應用。
國際上目前沒有關于MSAP的具體的技術標準,國內的標準也尚處于完善發展階段。設備雖然可以同時提供PCM交叉(基于64k顆粒)連接和傳統MSTP交叉(基于VC12/3/4顆粒)連接,但在設備內部,兩種交叉矩陣并未集成在一塊交叉板上。目前業界設備更多的是通過設備背板(母板)的VC12總線將SDH業務交叉板與64k交叉板進行連接的。
而MSAP設備的PCM業務交叉(基于64k業務顆粒進行交叉連接,下文將采用術語“64k交叉”)有兩種實現形態:集中式交叉和分布式交叉。目前國內標準是二者皆可。這與廠家產品硬件演進方式相關。按照64k交叉矩陣的不同來區分,光電一體化設備可分為三種設備形態:
形態一:64k交叉是分布式交叉,交叉矩陣分布于各PCM業務板卡。一般這種設備是在MSTP產品平臺上,通過內置PCM業務板卡的方式提供PCM業務接入能力,這類設備PCM業務板卡與MSTP交叉之間的可用的VC12總線數量有限(或者是PCM板卡用于上行的等效VC12端口數量有限),有1、4、8條。
形態二:64k交叉是集中式交叉。一般這類設備是在PCM設備上,通過增加MSTP功能來實現多業務接入與傳輸,這類設備PCM交叉與MSTP交叉之間的VC12總線數量比較大,有8、16條。
形態三:64k交叉既有分布式交叉,又有集中式交叉,在需要對64K業務進行匯聚的站點可選配集中式交叉,這類設備是形態一設備的優化。這類設備PCM交叉與MSTP交叉之間的VC12總線數量大,有32、64條。
以35kV站點電力遠動業務的承載(采用101規約時,一般采用光電一體化網絡的V.24(RS232)通道)為例。電力業務(遠動,調度電話,電能量,電壓采集)都需要從變電站匯總到調度中心,是典型的集中式業務分布。按照每個變電站配置1個V.24業務(64k業務),1路電話(64k業務),1路電能量(采用以太口,分配1個VC12),1路電壓采集(采用以太口,分配1個VC12)。
光電一體化設備中,從STM-N/E1端口進入的64k業務,都要經過MSTP交叉模塊傳遞到64k交叉模塊進行解封裝才能落地;反之亦然。而64k交叉模塊/板卡與MSTP交叉模塊/板卡之間連接的VC12總線數量有限,假定為n。
如果每條35kV站點的64k業務都是通過1個VC12上傳,中途不經過匯聚處理(通過64k交叉模塊將多條64k業務整合到一個VC12上傳),那中心站點能夠接入的64k業務數量,就等于設備64k交叉模塊/板卡與MSTP交叉模塊/板卡之間連接的VC12總線數量n,能夠接入的站點數量是1/2n(每個站點2條64k業務)。按照n最大為64,最多接入32個站,顯然不能滿足需要。
但如果我們選擇合適的站點將64k業務進行一次匯聚處理。一條VC12總線最多能夠匯聚30條64k業務(1個VC12有32時隙,其中0號和16號時隙用于傳送同步和信令,不用做承載業務)。即在充分匯聚時,31條VC12總線可處理30條64k業務(30條總線用于連接下端站點,1條總線用于上行對業務中心站點)。這樣,經過一次匯聚,一套中心站點設備能夠接入的64k業務數量K為:
K=n*(n-1)(n≤31時,一次匯聚處理)
K=n*30(n≥32時,一次匯聚處理)
同理,如果我們進行兩次匯聚,一套中心站點設備能夠接入的64k業務數量K為:
K=n*(n-1)*(n-1)(n≤6時,二次匯聚處理)
K=n*30(n≥7時,二次匯聚處理)
如果我們進行三次匯聚,一套中心站點設備能夠接入的64k業務數量K為:
K=n*(n-1)*(n-1)*(n-1)(n ≤4時,三次匯聚處理)
K=n*30(n≥5時,三次匯聚處理)
可見,當64k交叉模塊/板卡與MSTP交叉模塊/板卡之間連接的VC12總線數量n較小時,我們必須通過分級匯聚的方式才能滿足多站點的業務接入需求。
如果64k業務在傳輸過程中不進行匯聚處理,每個站需要4個VC12上行,有50%的VC12只用了1個64k時隙,造成大量的帶寬浪費。如果在接入環/鏈上,將64k業務匯聚于一個VC12后再上傳匯聚/骨干層,將有效節約匯聚/骨干層帶寬,提升整個網絡的接入能力。
目前,MSAP設備已在電力系統35kV站點大量運用,承載著語音、遠動、電能量、電壓質量監測、生產MIS等業務,是電力系統重要組成部分,為調控一體化、縣調集約化順利實施,打下堅實的基礎。