SDH網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造

第28卷第174期電力系統通信Vol 28 No 1742007年4月10Telecommunications for Electric Power SystemApr.10,2007SDH網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造梁芝賢,穆國強(西安供電局調度通信所陜西西安70032)摘要:隨著(zhù)SDH網(wǎng)絡(luò )的不斷建設與發(fā)展,如何對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行優(yōu)化,提高網(wǎng)絡(luò )資源利用與傳輸性能成為通信網(wǎng)絡(luò )建設面臨的主要問(wèn)題。文章通過(guò)對西安地區電力通信光傳輸網(wǎng)絡(luò )規模、資源利用時(shí)延、可靠性等方面的分析計算,提出了網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造思路,使網(wǎng)絡(luò )的各項性能指標大大提高,對SDH網(wǎng)絡(luò )的建設運行具有一定的指導與借鑒意義。關(guān)鍵詞:同步數字系列;優(yōu)化;改造中圖分類(lèi)號:TN915.853文獻標識碼:B文章編號:1005-7641(2007)04-0029-050引言個(gè)節點(diǎn)。其他40多個(gè)SDH或PDH節點(diǎn)由于受光纜局隨著(zhù)SDH傳輸系統的不斷建設與發(fā)展,限,通過(guò)2M電路接入622M或155M網(wǎng)絡(luò )。西安SDH網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為電力系統各類(lèi)信息應用的基地區電力通信SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò )現狀如圖1所示。礎平臺近年來(lái),西安地區加快了電網(wǎng)建設步伐,大量2網(wǎng)絡(luò )性能分析老變電站改造,新變電站建成,電網(wǎng)規模迅速壯大,2.1網(wǎng)絡(luò )時(shí)延分析繼電保護、安全自動(dòng)裝置、自動(dòng)化信息等各類(lèi)電力傳輸時(shí)延是制約自愈環(huán)技術(shù)在電力系統應生產(chǎn)信息對通信網(wǎng)絡(luò )的需求也迅速增長(cháng),對地區自用的一個(gè)主要因素,因為保護裝置,特別是快速愈環(huán)網(wǎng)絡(luò )在系統容量、可靠性、傳輸時(shí)延等方面提動(dòng)作保護裝置對信號的傳輸時(shí)延有極其嚴格的出更高、更新的要求。要求。為了滿(mǎn)足電網(wǎng)發(fā)展需求,西安供電局結合自身在《微波電路傳輸繼電保護信號信息設計技通信網(wǎng)絡(luò )建設情況,提出并實(shí)施了網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改術(shù)規定》(DLT5062-1996)中規定,微波通道(光造方案,解決了原有SDH光纖自愈環(huán)存在的問(wèn)題,纖通道參照執行)傳輸主保護信息時(shí),傳輸時(shí)延應使光通信網(wǎng)絡(luò )在系統容量、可靠性、傳輸時(shí)延等性不大于5ms。如果電路傳輸時(shí)延超過(guò)一定限度能方面得到很大改善。將造成保護裝置誤動(dòng),嚴重影響電路安全。這里,1西安地區電力通信SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò )現狀有必要對SDH光纖通信系統的時(shí)延加以分析。通常,一個(gè)數字段內的端到端通道傳輸的最大西安地區采用SDH設備,形成了以下1個(gè)622M時(shí)延為各段時(shí)延的總和自愈環(huán)和3個(gè)155M自愈環(huán):+N×T+T.×L(1)622M大環(huán)光纜線(xiàn)路全長(cháng)約250km,包括式中由A到B一個(gè)網(wǎng)絡(luò )段內傳輸節點(diǎn)數為N北郊等11個(gè)節點(diǎn);T,為終端設備(PCM)時(shí)延,取600μs;T。為SDH(2)155M北環(huán)全長(cháng)50.1km,包括西安變等9設備最大時(shí)延,取60μ82;L為傳輸距離;7,光纖個(gè)節點(diǎn);線(xiàn)路傳輸時(shí)延,取5μs/km。(3)155M南環(huán)全長(cháng)56.8km,包括雁塔等10中國煤化工信號,則傳輸通道個(gè)節點(diǎn);總CNMHG(4)155M東環(huán)全長(cháng)100km,包括樂(lè )居廠(chǎng)等10622M環(huán)采用64kbis:7=2×600μ6+11×60μs+5μs/km×250km=3110gs收稿日期:2006-08-18;修回日期:2006-10-25電力系統遁信2007,28(174)馬旗寨香湖灣徐家灣六村堡○30k變電涇河南涇河北■220kV變電站石化●10kV變電站末央湖□電廠(chǎng)農場(chǎng)涇河變155M北環(huán)622M環(huán)朝陽(yáng)門(mén)互助路城董家村十里鋪155M瓦胡同樂(lè )唇廠(chǎng)韓森寨戶(hù)縣電廠(chǎng)155M高新北南環(huán)蘭田機場(chǎng)青羊兩郊變東南郊戶(hù)縣城東紡織城東大丈八溝●水溝黃良少陵曹季村o木塔寨黑河水站圖1優(yōu)化前的西安地區電力通信SDH光通信網(wǎng)Fig 1 SDH optical communication network of Xi' an electric power before optimization622M環(huán)采用2Mbis:T=NXT+T,XL=身無(wú)保護,為保證網(wǎng)絡(luò )的可靠性和在故障時(shí)的生存l1×60μs+5μs/km×250km=1910μs能力,組建了3個(gè)155M兩纖單向通道倒換環(huán)和155M東環(huán)采用64kbi/s:T=2×600μs+10×個(gè)622M兩纖雙向復用段環(huán),其他各站通過(guò)2M轉60μs+5μs/m×100km=1760μs接接入光環(huán)網(wǎng),各站2M資源計算見(jiàn)表1所列。155M東環(huán)采用2Mbis:T=N×T+T,×L=表1環(huán)網(wǎng)各站2M賚源計算10×60μs+5μs/km×100km=560sTable 1 Computation of ring network155M其他環(huán)由于距離更短、節點(diǎn)更少,網(wǎng)絡(luò )2 M resources延時(shí)更小?？鐑森h(huán)業(yè)務(wù)最大時(shí)延(622M環(huán)與155M東電路名稱(chēng)環(huán)節轉接接入全網(wǎng)2M各站平點(diǎn)數節點(diǎn)數資源均可用環(huán))如下。2M資源采用64kbi/s來(lái)傳輸:T=3110+1760622M大環(huán)1163×44870μs155M北環(huán)9采用2Mbi/s來(lái)傳輸:T=1910+560=2470s各環(huán)的傳輸時(shí)延基本都能夠滿(mǎn)足要求,若采用64kbit/s,跨兩環(huán)業(yè)務(wù)最大時(shí)延處于臨界點(diǎn)LYH中國煤化工5-6CNMHG5-64870μs。2.2傳輸容量分析可見(jiàn),由于622M大環(huán)線(xiàn)路長(cháng)、節點(diǎn)多、資源利西安地區SDH設備采用“1+0”配置,設備本用率最低,而其他155M環(huán)資源也緊張。網(wǎng)絡(luò )建設·梁芝賢,等SDH網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造2.3網(wǎng)絡(luò )可靠性分析K字節通信及其引出的倒換時(shí)間較長(cháng)等問(wèn)題,但鑒由于自愈環(huán)在電力系統中大量應用,極大地于它可以提供更多的通路數,因而是較好的選擇;提高了傳輸網(wǎng)絡(luò )的生存性和可靠性,且從技術(shù)角如果業(yè)務(wù)明顯地集中指向1個(gè)節點(diǎn),或指向2個(gè)節度滿(mǎn)足了電力生產(chǎn)信息必須采用2種不同傳輸點(diǎn),則選擇“1+1”的通道保護,因其可以開(kāi)通的通手段的要求,大大降低了電力通信網(wǎng)傳輸系統的道數并不比同樣分布下復用段共享保護可提供的投資。少,而又省去了K字節通信,所以是一種非常合理但是,如果環(huán)網(wǎng)線(xiàn)路長(cháng)、節點(diǎn)多,勢必會(huì )降低網(wǎng)的選擇。而分散的業(yè)務(wù)分布,如要求開(kāi)通較多的通絡(luò )的可靠性。如西安地區622M大環(huán)繞城一周,從道,則不宜用完全的“1+1”通道保護1建環(huán)以來(lái),由于外力破壞、施工改造、節點(diǎn)故障等考慮本地區的業(yè)務(wù)類(lèi)型接近于集中分布類(lèi)型,造成1年來(lái)中斷多次,且時(shí)間較長(cháng)。而155M的3且從方便維護操作考慮,采用單向通道倒換環(huán)。個(gè)環(huán)出現的中斷次數少、可靠程度高,急需拆分大首先拆分622M大環(huán)為622M北環(huán)和622M環(huán)為多個(gè)小環(huán)。南環(huán),采用單向通道倒換環(huán);其次,改造原來(lái)大環(huán)與此外,由于郊區各站通過(guò)大環(huán)各站以支線(xiàn)方式小環(huán)間的2M物理轉接模式為數字交叉連接,通過(guò)實(shí)現與中心站的連接,且采用2M物理轉接的模55M光口實(shí)現主環(huán)與小環(huán)的連通,提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò )式,因此,隨著(zhù)接入站點(diǎn)的增多,支線(xiàn)站點(diǎn)的通道可的可靠性。其次,在西南郊、東南郊、東北郊等區域靠性不高,不能滿(mǎn)足電力信息雙通道的要求,目前,利用330kV站622M設備與光纜組建15M相切些站計劃組建區域自愈環(huán),但2M物理轉接增加環(huán),以使多數站點(diǎn)形成自愈網(wǎng),提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的可了中間環(huán)節,可靠性低,施工、維護復雜,需要將各靠性站接入主網(wǎng)的模式改為數字交叉連接,以提高全網(wǎng)對于一些多站串接站,如A-B一C—D一E連的可靠性。接模式,采用隔站遷回跳纖的方式,實(shí)現支線(xiàn)電路3網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化改造的組環(huán),解決部分地區由于光纜路徑局限,長(cháng)期無(wú)法組建自愈環(huán)的問(wèn)題。目前,部分地區的自愈環(huán)還3.1網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化改造方案在隨著(zhù)新建變電站的加入而進(jìn)一步完善。優(yōu)化后從對環(huán)網(wǎng)資源的分析,可以看出,隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的的SDH通信網(wǎng)絡(luò )如圖2所示不斷擴大,網(wǎng)絡(luò )時(shí)延、傳輸容量、可靠性等方面變32改造后網(wǎng)絡(luò )時(shí)延減小差,原有網(wǎng)絡(luò )面臨著(zhù)改造的壓力對改造后的SDH光纖通信系統的時(shí)延T計算由于單向通道倒換環(huán)是并發(fā)選收業(yè)務(wù),通道業(yè)如下。務(wù)保護實(shí)際上是“1+1”,業(yè)務(wù)流向等控制簡(jiǎn)單,便622M北環(huán)網(wǎng)絡(luò )有節點(diǎn)6個(gè),傳輸距離為于維護與操作,倒換時(shí)間短(華為設備<15ms),143.1km業(yè)務(wù)容量恒定為STM-N,與環(huán)節點(diǎn)數和網(wǎng)元間業(yè)采用速率為64kbts來(lái)傳輸:T=2×600μs+務(wù)無(wú)關(guān),各站間均分全網(wǎng)資源,所以單向通道倒換6×60μ8+5μs/km×100km=2060μs環(huán)站不宜多,適用集中于一、二站的業(yè)務(wù)。采用2Mbit/s來(lái)傳輸:T=NxT+T2XL=6而兩纖雙向復用段環(huán)業(yè)務(wù)保護實(shí)際上是1:1,60μs+5μs/km×100km=860us采用APS協(xié)議,倒換時(shí)間長(cháng),維護與配置等操作復622M南環(huán)網(wǎng)絡(luò )有節點(diǎn)5個(gè),傳輸距離為雜,保護倒換時(shí)容易發(fā)生錯連現象,適用于均勻分107.4km散的業(yè)務(wù)類(lèi)型。采用64kbt/s:T=2×600μs+5×60當業(yè)務(wù)分散時(shí),環(huán)上業(yè)務(wù)容量為M2xSTM-N5μs/km×107.4km=2037μs(M是環(huán)上節點(diǎn)數),而當業(yè)務(wù)集中于一點(diǎn)時(shí),最大中國煤化工×=5×60ps+可開(kāi)通的通路數為N條,如果業(yè)務(wù)指向2個(gè)節點(diǎn),5μ則最大可開(kāi)通的通路數為1.5N條。CNMHGT=2×600μ5+可見(jiàn),如果業(yè)務(wù)不是集中于一點(diǎn)而是傾向于分10×60s+5μs/km×100km=1760us散分布,則選用復用段共享保護,這時(shí)雖然有需要155M東環(huán)采用2Mbit/s:T=NxT,+T,xL=電力系統通信2007,28(174)香湖灣○30x變電桃園變涇河南涇河北■220kV變電站開(kāi)發(fā)區110kY變電站口電廠(chǎng)155W西北環(huán)草灘變未央翻155M東北環(huán)良南55M北環(huán)西安變董家村玉祥朝陽(yáng)門(mén)互助路自強雁塔文體∮瓦胡同十里鋪曲江155等駕坡高新北◆南環(huán)東郊變河寨變東南郊15東南環(huán)澇店155M西南環(huán)2東大高冠嵴常寧宮圖2優(yōu)化后的通信網(wǎng)Fig 2 Communication network after optimised0×60μs+5μs/km×100km=560μs表2改造后環(huán)網(wǎng)各站2M資源計算其他155M環(huán)由于距離短、節點(diǎn)少,網(wǎng)絡(luò )時(shí)延Table 2 Computation of 2 M resources更小,跨622M北環(huán)與155M東環(huán)兩環(huán)業(yè)務(wù)最大時(shí)after reconstruction個(gè)延。環(huán)節2M接環(huán)網(wǎng)各站平采用64kbit/s來(lái)傳輸:T=2060+1760電路名稱(chēng)點(diǎn)數人節2M均可用15sM轉接點(diǎn)3820μs622M北環(huán)采用2Mb/s來(lái)傳輸:T=860+560=1420μs622M南環(huán)5463網(wǎng)絡(luò )改造后,網(wǎng)絡(luò )時(shí)延有所減小,特別是155M北環(huán)64kbit/s跨環(huán)業(yè)務(wù),最大時(shí)延減少了1050μs。155M南環(huán)90633.3改造后的網(wǎng)絡(luò )傳輸容量增加155M東環(huán)100636~7改造后,組建了8個(gè)155M兩纖單向通道倒換中國煤化工環(huán)和2個(gè)622M兩纖單向通道倒換環(huán),其他少數站CNMHG通過(guò)2M轉接接入光環(huán)網(wǎng),各站2M資源計算見(jiàn)表15M東北環(huán)82632所列。155M西北環(huán)8網(wǎng)絡(luò )建設·梁芝賢,等SDH網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造33·可見(jiàn),改造后各環(huán)的資源利用率都大大提高,光纖電路運行率由改造前的99%提高到99.97%。能滿(mǎn)足各站運行需求。3.4改造后的網(wǎng)絡(luò )可靠性增強5結束語(yǔ)通過(guò)改造,大多數SDH節點(diǎn)都得到了自愈保西安地區SDH網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化與改造過(guò)程中,充護,使得西安地區光通信網(wǎng)絡(luò )的可靠性大大提高,分利用現有設備,進(jìn)行投資少見(jiàn)效快的改造方法特別是對于一些如A-B-C—D—E等多站串接建立了地區先進(jìn)、可靠的光纖通信網(wǎng),使網(wǎng)絡(luò )可靠站采用隔站遷回跳纖解決了該地區由于光纜路徑性、安全性與資源利用率得到了較大提高,滿(mǎn)足了限制,而長(cháng)期無(wú)法組建自愈環(huán)的問(wèn)題,滿(mǎn)足了電力電網(wǎng)不斷增長(cháng)的繼電保護、安全自動(dòng)裝置、自動(dòng)化生產(chǎn)信息必須采用2種不同傳輸手段的要求,且由信息等各類(lèi)電力生產(chǎn)信息的傳輸業(yè)務(wù)需求,自愈環(huán)于區域環(huán)與主環(huán)通過(guò)155M光口轉接,極大地提高節點(diǎn)由原來(lái)的40個(gè)增加到70多個(gè),大大緩解了系了2M電路的生存性和可靠性,保護倒換組網(wǎng)簡(jiǎn)單,為系統的運行維護也提供了極大便利。統運行壓力SDH傳輸網(wǎng)絡(luò )的建設是一個(gè)長(cháng)期、不斷優(yōu)化4實(shí)施效果的過(guò)程,隨著(zhù)“十一五”期間西安地區電網(wǎng)建設的經(jīng)改造,在自愈環(huán)內傳輸64Wb信號的最快速發(fā)展還將不斷對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行分析與調整包括大傳輸時(shí)延由原來(lái)的3110μ減少到2037μs,升級改造2個(gè)622M環(huán)為2.5G環(huán)等,以不斷提高減少了1073μs,而跨環(huán)最大傳輸時(shí)延由原來(lái)的整個(gè)光纖通信網(wǎng)的容量及可靠性水平。4870μs減少到3820μs,減少了1050μ,完全滿(mǎn)參考文獻:足了保護通道的傳輸要求。改造后,全網(wǎng)各站平均可用的2M資源由原來(lái)1韋樂(lè )平SDH自愈環(huán)結構的分析和比較[M.電信科的4~6個(gè)增加到7~8個(gè),傳輸容量大大增加,緩學(xué),1996,(6):13-19解了資源緊張。[2]SDH150A設備手冊[Z].武漢NEC公司,2002.[3]張文瀚.SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳輸延時(shí)的分析與解決改造前,各環(huán)由于網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路長(cháng)、節點(diǎn)多,電路[打].電信科學(xué),2004,(11):59-62經(jīng)常中斷,如在2005年,622M大環(huán)由于外力破[4]錢(qián)秀琴,淺談SDH網(wǎng)絡(luò )的保護倒換[1.電信技術(shù)壞、施工改造、節點(diǎn)故障等各種原因曾3次造成22003,(9):68-70個(gè)斷點(diǎn),導致電路中斷,給運行維護造成極大壓[5]李秉釣SDH自愈環(huán)保護方式的選擇[門(mén)現代有線(xiàn)力,改造后,2個(gè)622M環(huán)也曾因線(xiàn)路施工改造多傳輸,1999,(1):19-24次出現斷點(diǎn),但都未曾造成電路中斷,網(wǎng)絡(luò )可靠6]韋樂(lè )平李英灝SDH及其新應用[M].北京:人民郵性提高許多。電出版社,2001通過(guò)此次網(wǎng)絡(luò )改造,大量支線(xiàn)電路改成了自愈環(huán),同時(shí),在樞紐站,采用155M光口進(jìn)行跨環(huán)業(yè)務(wù)梁芝賢(1970-),男,陜西西安人,高級工程師,從事轉接,省去了大量2M數據線(xiàn)的制作,也避免了大電力系統通信工作。穆國強(1956-),男,陜西西安人,高級工程師,從事量由于數據頭質(zhì)量等問(wèn)題引起的2M電路故障,系電力系統調度通信與自動(dòng)化工作。統運行半年來(lái),2M數據電路故障大大減少,全網(wǎng)Optimization and upgrading of SDH networkLIANG Zhi-xian, MU Guo-giang(Xi'an Power Supply Bureau Dispatch and Communication Department, Xi'an 710032, China)Abstract: Along with the development of SDH network, the construction中國煤化工 ome challenges such asoptimizing the SDH network, increasing the network resource utilizationdHCNMHGBased on the analysisthis paper presents theoptimization and upgrading proposal that can improve the performance of network greatlKey words: Synchronous Digital Hierarchy(SDH); optimization; rebuild