油氣管道SDH光傳輸網關鍵設計

張皓若，劉曉峰，鄭海鵬，趙雅琴

1中國石油管道局工程有限公司國際事業部，河北 廊坊

2中國石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊

1. 引言

隨著光傳輸技術的發展，光纖通信已經成為油氣管道數據通信最主要的傳輸手段。目前，管道光傳輸網已經建成以“光通信為主，衛星通信為輔，租用公網為補”的覆蓋全國大部分省市的通信網絡。SDH技術通過定義全球統一標準的光接口規范、同步復用映射和強大的網管能力，已成為傳輸網的主流技術，被廣泛應用在油氣管道光傳輸網中。

2. SDH 概念及基本原理

2.1. SDH 概念

根據ITU-T 的定義，SDH (同步數字體系)是為不同速率的數字信號的傳輸提供相應等級的信息結構，包括復用方法和映射方法，以及相關的同步方法組成的一個技術體制。SDH 是一整套可進行同步數字傳輸、復用和交叉連接的標準化數字信號的等級結構。

其中基于分布式光纖傳感技術、負壓波技術和實時瞬態模型技術的泄漏檢測系統是在長輸油氣管道中常用且效果比較好的技術手段[1]。

2.2. 基本原理

SDH 有一套標準的信息結構等級稱為同步傳送模塊STM-N (N = 1, 4, 16, 64)，其幀結構如圖1 所示[2]。

Figure 1. STM-N frame structure diagram圖1. STM-N 幀結構示意圖

幀結構中最小單元為字節(每字節為8 bit)，每幀由2430 字節組成，幀頻為8000 幀/s，周期為125 μs，包含段開銷、管理單元指針、信息凈負荷。STM-N 由基本模塊信號的N 倍組成，STM-N 的幀結構由270× N 列 × 9 行組成，周期不變，仍然為125 μs，比特率為STM-1 的N 倍。

SDH 采用字節間插同步復用的方式將低速的支路信號復用成STM-N 高速信號，其基本的復用結構如圖2 所示。……