電力通信SDH光傳輸網網絡優化

周莉明

（云南電網有限責任公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000 ）

0 前言

近年來，隨著地區調度數據網的建成、縣調一體化工作的全面落地、大量新建廠站的接入、地區備調建設、大顆粒業務的推廣應用，對通信網絡大帶寬、大容量、大數據的需求與日俱增，對網絡可靠性的要求也越來越高[1]。電力通信網是智能電網重要的組成部分，覆蓋了35 kV及以上變電站及生產場所，業務包括了調度自動化、安穩信息、繼電保護等生產實時控制業務和綜合數據網、行政語音、視頻監控等生產管理信息[2-4]。SDH光傳輸網具有大容量、高速率、傳輸指標準確等優點，隨著新技術和新業務的不斷應用，電力通信網絡規模不斷擴大，網絡結構也日益復雜，通信方式多樣，對電力通信網絡質量的可靠性要求越來越高[5]。作為電力通信網中高速公路骨干部分，在網絡規模快速擴張的同時，也存在一些問題。如何利用現有資源，通過網絡優化和技術改造的手段，達到提高網絡資源的利用率、提升SDH網絡的可靠性與安全性的目的。

1 網絡現狀

電力通信網絡運行管理分為一級通信網絡、二級通信網絡及三級通信網絡，按照業務接入劃分為主網通信網和配電通信網。光傳輸網絡[6-7]按照主干、省干、地區三級網絡規劃建設，隨著接入站點不斷增加，各站點新增的SDH設備節點不斷接入原有的SDH環網中，網絡拓撲越來越復雜，同時伴隨結構的不合理性。不少二三級電力通信業務需要跨網、跨環甚至是跨多環進行傳輸。

曲靖地區有兩張SDH傳輸網，其中華為傳輸網規模最大，覆蓋面廣，承載業務量大，但也存在很多問題。2019年我們對華為傳輸網進行了深度優化改造，通過優化使SDH網絡的各項性能指標得到了大幅提升。改造過程中的一些思路，對今后網絡運行有一定的借鑒意義。

2 現有SDH網絡存在的問題

1）傳輸網絡缺乏長期統一的規劃，早期攤餅式粗放型的網架結構穩定性和安全性較差，邏輯系統結構復雜、管理難度大，一旦核心節點出現故障，處理起來相對較困難。

2）35 kV光纜全覆蓋工程的實施，大量35 kV站點、用戶廠站的接入，網元數量龐大；縣調一體化工作全面落地，縣級地市級融合成一張網，業務流向由分布集中到全部集中，全部統一到地調；業務分布不均衡，部分站點未形成環網，這部分節點一旦出現故障，面臨失去監控的風險。

3）存量網絡建設不均衡，保護子網繁亂無規劃，不同類型的業務、時隙分配缺乏一個統一的規劃，占用大量空余帶寬資源，利用率較低，長期的積累導致骨干節點寬帶資源非常緊張（部分網段的帶寬使用率接近100%），部分業務匯聚站點端口數量耗盡。骨干節點傳輸容量不足，電路調配難度增加、交叉矩陣浪費嚴重且不均衡，電路管理規范化不足，查找業務、調整業務困難，故障定位時間長。同時也制約了新技術的推廣應用，智能化通信管理水平提升較難。

4）現有傳輸網網管服務器單機運行，無備用服務器，一旦發生故障，面臨失去監控、無法調度的運行風險。網管軟件版本較低，網關網元設置不合理，現有網絡管理規模200+網元，僅1個網關網元，單個網關網元最多管理64個網元，管理能力嚴重超限，日常運維中網元頻繁脫管、業務卡頓的情況經常發生。因為無備用網關網元，一旦主用網關出現故障，有可能造成全網癱瘓，存在較大風險。

3 SDH網絡優化措施

3.1 骨干節點優化

骨干節點應具備很強的擴展性，優化策略以高性能、高可靠性為重點，以大帶寬、高速率、高運行效率、可擴展性、智能化為重點方向[8]，綜合考量業務流量、光纜資源、網絡位置、設備軟硬件等因素。在此次優化方案中選擇了網絡中6個骨干樞紐節點，將原有2.5 G帶寬升級為10 G帶寬，同時對原有設備帶業務升級主控板、交叉板，滿足開展ASON網絡要求，為后續平滑升級為ASON智能光網絡、開展2 M ASON業務作好準備。

3.2 傳輸通道優化

對傳輸段光纜節點排查，梳理共纜段路徑、光纜類型，結合長期通信缺陷情況，對具備光纜條件的共纜傳輸段調整纖芯資源、對光纜資源較好的區段，優先選擇OPGW、ADSS類型的光纜。增加骨干站點的傳輸方向，提升業務中斷可迂回的傳輸方向能力。針對歷史原因形成的不合理網架，比如纖纜不合理、環網中節點數量過多等，應結合實際情況，因地制宜分段改造，盡量將大環分拆、纖纜資源合理安排、充分考慮未來幾年通信業務的增長情況及網絡彈性空間。

3.3 網管系統優化

網管系統好比人的大腦，由于網元數量多，業務承載量大，網管使用頻繁，為保障網絡的運行效率，需要配置管理功能和處理性能強大的網管系統。硬件方面采用高配置的服務器（雙機熱備）、升級軟件版本，進行安全加固，定期對服務器數據進行備份和性能檢查。

3.4 網元ECC子網優化

根據網絡規模，合理設置網管網元，按照網元數量、網絡安全性的考量，每個網關網元管理數量不超過64個。按照曲靖地區華為網絡的規模，全網設置6個網關網元，規劃5個ECC子網，每個子網都有一個主用網關網元和備用網關網元，關閉所有出子網光口ECC，按照ECC子網劃分，把各子網內的IP地址統一與網關網元為同一網段，統一規劃全網設備IP編號方案并持之以恒[9]。

3.5 網絡帶寬優化

重新規劃網絡，化繁為簡，消除保護子網繁亂造成的帶寬浪費。離散業務浪費了巨大的網絡帶寬資源，占用了大量時隙，導致網管開通及調整業務困難，定期對離散業務和無效業務進行清理，把電路缺失部分補齊，釋放網絡資源。另外由于網元業務的不斷增多，通過網管對高低階通進行優化，把VC12在不同VC4中的時隙優化到同一個VC4中，同時針對不同類型的業務所使用的時隙進行統一規劃，提高網絡帶寬可用率。

圖1 ECC子網圖

3.6 網元設備優化

光傳輸設備的重要板卡：比如主控板、交叉板、電源板等，按要求應該1+1配置，但是由于歷史原因，部分設備的板卡配置不合理，軟件版本過低，導致運行中存在一定的安全隱患，針對重要板卡不滿足配置要求的網元，應積極采取措施完善，進一步提高光傳輸網絡的可靠性和擴展性。

3.7 光纜資源優化

光纜資源對整個SDH傳輸網具有至關重要的作用，網絡優化離不開光纜資源的優化[10]。35 kV光纜全覆蓋工程以后，35 kV站點、供電所營業廳的光纜覆蓋率得到了大幅提升，但一些區域地理位置特殊，鼠害、外力破壞嚴重，可根據光纜缺陷的發生情況，替換鼠害嚴重區段的光纜為非金屬鎧裝光纜、市政復雜區段考慮非金屬鎧裝阻燃管道光纜、覆冰重災線路考慮OPGW融冰措施等。隨電力電路的改造不斷優化光纜線路，調整光纜資源的比重，加強對光纜資源的維護，增加纖芯冗余，利用新建工程提高光纜的成環率，對于支線站點可以結合公網運營商的租用通道提高可靠性，滿足光傳輸網、綜合數據網、調度數據網及線路保護等業務對光纜纖芯的需求。

4 結束語

隨著網絡規模的不斷擴張，新技術新業務的推廣應用，對電力通信網提出了越來越高的要求。通過持續不斷對SDH傳輸網進行優化改造，提高傳輸通道的資源利用效率，提升電力通信網的運行質量及網絡安全性，為電網安全穩定運行提供更可靠、更智能、更靈活、更安全的通信保障。