第28卷第174期電力系統(tǒng)通信Vol 28 No 1742007年4月10Telecommunications for Electric Power SystemApr.10,2007SDH網絡的優(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SDH網絡的不斷建設與發(fā)展,如何對網絡進行優(yōu)化,提高網絡資源利用與傳輸性能成為通信網絡建設面臨的主要問題。文章通過對西安地區(qū)電力通信光傳輸網絡規(guī)模、資源利用時延、可靠性等方面的分析計算,提出了網絡的優(yōu)化與改造思路,使網絡的各項性能指標大大提高,對SDH網絡的建設運行具有一定的指導與借鑒意義。關鍵詞:同步數(shù)字系列;優(yōu)化;改造中圖分類號:TN915.853文獻標識碼:B文章編號:1005-7641(2007)04-0029-050引言個節(jié)點。其他40多個SDH或PDH節(jié)點由于受光纜局隨著SDH傳輸系統(tǒng)的不斷建設與發(fā)展,限,通過2M電路接入622M或155M網絡。西安SDH網絡已經成為電力系統(tǒng)各類信息應用的基地區(qū)電力通信SDH光傳輸網絡現(xiàn)狀如圖1所示。礎平臺近年來,西安地區(qū)加快了電網建設步伐,大量2網絡性能分析老變電站改造,新變電站建成,電網規(guī)模迅速壯大,2.1網絡時延分析繼電保護、安全自動裝置、自動化信息等各類電力傳輸時延是制約自愈環(huán)技術在電力系統(tǒng)應生產信息對通信網絡的需求也迅速增長,對地區(qū)自用的一個主要因素,因為保護裝置,特別是快速愈環(huán)網絡在系統(tǒng)容量、可靠性、傳輸時延等方面提動作保護裝置對信號的傳輸時延有極其嚴格的出更高、更新的要求。要求。為了滿足電網發(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絡建設情況,提出并實施了網絡的優(yōu)化與改術規(guī)定》(DLT5062-1996)中規(guī)定,微波通道(光造方案,解決了原有SDH光纖自愈環(huán)存在的問題,纖通道參照執(zhí)行)傳輸主保護信息時,傳輸時延應使光通信網絡在系統(tǒng)容量、可靠性、傳輸時延等性不大于5ms。如果電路傳輸時延超過一定限度能方面得到很大改善。將造成保護裝置誤動,嚴重影響電路安全。這里,1西安地區(qū)電力通信SDH光傳輸網絡現(xiàn)狀有必要對SDH光纖通信系統(tǒng)的時延加以分析。通常,一個數(shù)字段內的端到端通道傳輸?shù)淖畲笪靼驳貐^(qū)采用SDH設備,形成了以下1個622M時延為各段時延的總和自愈環(huán)和3個155M自愈環(huán):+N×T+T.×L(1)622M大環(huán)光纜線路全長約250km,包括式中由A到B一個網絡段內傳輸節(jié)點數(shù)為N北郊等11個節(jié)點;T,為終端設備(PCM)時延,取600μs;T。為SDH(2)155M北環(huán)全長50.1km,包括西安變等9設備最大時延,取60μ82;L為傳輸距離;7,光纖個節(jié)點;線路傳輸時延,取5μs/km。(3)155M南環(huán)全長56.8km,包括雁塔等10中國煤化工信號,則傳輸通道個節(jié)點;總CNMHG(4)155M東環(huán)全長100km,包括樂居廠等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(tǒng)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□電廠農場涇河變155M北環(huán)622M環(huán)朝陽門互助路城董家村十里鋪155M瓦胡同樂唇廠韓森寨戶縣電廠155M高新北南環(huán)蘭田機場青羊兩郊變東南郊戶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(qū)電力通信SDH光通信網Fig 1 SDH optical communication network of Xi' an electric power before optimization622M環(huán)采用2Mbis:T=NXT+T,XL=身無保護,為保證網絡的可靠性和在故障時的生存l1×60μs+5μs/km×250km=1910μs能力,組建了3個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622M兩纖雙向復用段環(huán),其他各站通過2M轉60μs+5μs/m×100km=1760μs接接入光環(huán)網,各站2M資源計算見表1所列。155M東環(huán)采用2Mbis:T=N×T+T,×L=表1環(huán)網各站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(jié)點更少,網絡2 M resources延時更小?？鐑森h(huán)業(yè)務最大時延(622M環(huán)與155M東電路名稱環(huán)節(jié)轉接接入全網2M各站平點數(shù)節(jié)點數(shù)資源均可用環(huán))如下。2M資源采用64kbi/s來傳輸:T=3110+1760622M大環(huán)1163×44870μs155M北環(huán)9采用2Mbi/s來傳輸:T=1910+560=2470s各環(huán)的傳輸時延基本都能夠滿足要求,若采用64kbit/s,跨兩環(huán)業(yè)務最大時延處于臨界點LYH中國煤化工5-6CNMHG5-64870μs。2.2傳輸容量分析可見,由于622M大環(huán)線路長、節(jié)點多、資源利西安地區(qū)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。網絡建設·梁芝賢,等SDH網絡的優(yōu)化與改造2.3網絡可靠性分析K字節(jié)通信及其引出的倒換時間較長等問題,但鑒由于自愈環(huán)在電力系統(tǒng)中大量應用,極大地于它可以提供更多的通路數(shù),因而是較好的選擇;提高了傳輸網絡的生存性和可靠性,且從技術角如果業(yè)務明顯地集中指向1個節(jié)點,或指向2個節(jié)度滿足了電力生產信息必須采用2種不同傳輸點,則選擇“1+1”的通道保護,因其可以開通的通手段的要求,大大降低了電力通信網傳輸系統(tǒng)的道數(shù)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(jié)通信,所以是一種非常合理但是,如果環(huán)網線路長、節(jié)點多,勢必會降低網的選擇。而分散的業(yè)務分布,如要求開通較多的通絡的可靠性。如西安地區(qū)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,由于外力破壞、施工改造、節(jié)點故障等考慮本地區(qū)的業(yè)務類型接近于集中分布類型,造成1年來中斷多次,且時間較長。而155M的3且從方便維護操作考慮,采用單向通道倒換環(huán)。個環(huán)出現(xiàn)的中斷次數(shù)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)為多個小環(huán)。南環(huán),采用單向通道倒換環(huán);其次,改造原來大環(huán)與此外,由于郊區(qū)各站通過大環(huán)各站以支線方式小環(huán)間的2M物理轉接模式為數(shù)字交叉連接,通過實現(xiàn)與中心站的連接,且采用2M物理轉接的模55M光口實現(xiàn)主環(huán)與小環(huán)的連通,提高整個網絡式,因此,隨著接入站點的增多,支線站點的通道可的可靠性。其次,在西南郊、東南郊、東北郊等區(qū)域靠性不高,不能滿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(qū)域自愈環(huán),但2M物理轉接增加環(huán),以使多數(shù)站點形成自愈網,提高整個網絡的可了中間環(huán)節(jié),可靠性低,施工、維護復雜,需要將各靠性站接入主網的模式改為數(shù)字交叉連接,以提高全網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,實現(xiàn)支線電路3網絡優(yōu)化改造的組環(huán),解決部分地區(qū)由于光纜路徑局限,長期無法組建自愈環(huán)的問題。目前,部分地區(qū)的自愈環(huán)還3.1網絡優(yōu)化改造方案在隨著新建變電站的加入而進一步完善。優(yōu)化后從對環(huán)網資源的分析,可以看出,隨著網絡的的SDH通信網絡如圖2所示不斷擴大,網絡時延、傳輸容量、可靠性等方面變32改造后網絡時延減小差,原有網絡面臨著改造的壓力對改造后的SDH光纖通信系統(tǒng)的時延T計算由于單向通道倒換環(huán)是并發(fā)選收業(yè)務,通道業(yè)如下。務保護實際上是“1+1”,業(yè)務流向等控制簡單,便622M北環(huán)網絡有節(jié)點6個,傳輸距離為于維護與操作,倒換時間短(華為設備<15ms),143.1km業(yè)務容量恒定為STM-N,與環(huán)節(jié)點數(shù)和網元間業(yè)采用速率為64kbts來傳輸:T=2×600μs+務無關,各站間均分全網資源,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。采用2Mbit/s來傳輸:T=NxT+T2XL=6而兩纖雙向復用段環(huán)業(yè)務保護實際上是1:1,60μs+5μs/km×100km=860us采用APS協(xié)議,倒換時間長,維護與配置等操作復622M南環(huán)網絡有節(jié)點5個,傳輸距離為雜,保護倒換時容易發(fā)生錯連現(xiàn)象,適用于均勻分107.4km散的業(yè)務類型。采用64kbt/s:T=2×600μs+5×60當業(yè)務分散時,環(huán)上業(yè)務容量為M2xSTM-N5μs/km×107.4km=2037μs(M是環(huán)上節(jié)點數(shù)),而當業(yè)務集中于一點時,最大中國煤化工×=5×60ps+可開通的通路數(shù)為N條,如果業(yè)務指向2個節(jié)點,5μ則最大可開通的通路數(shù)為1.5N條。CNMHGT=2×600μ5+可見,如果業(yè)務不是集中于一點而是傾向于分10×60s+5μs/km×100km=1760us散分布,則選用復用段共享保護,這時雖然有需要155M東環(huán)采用2Mbit/s:T=NxT,+T,xL=電力系統(tǒng)通信2007,28(174)香湖灣○30x變電桃園變涇河南涇河北■220kV變電站開發(fā)區(qū)110kY變電站口電廠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門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Fig 2 Communication network after optimised0×60μs+5μs/km×100km=560μs表2改造后環(huán)網各站2M資源計算其他155M環(huán)由于距離短、節(jié)點少,網絡時延Table 2 Computation of 2 M resources更小,跨622M北環(huán)與155M東環(huán)兩環(huán)業(yè)務最大時after reconstruction個延。環(huán)節(jié)2M接環(huán)網各站平采用64kbit/s來傳輸:T=2060+1760電路名稱點數(shù)人節(jié)2M均可用15sM轉接點3820μs622M北環(huán)采用2Mb/s來傳輸:T=860+560=1420μs622M南環(huán)5463網絡改造后,網絡時延有所減小,特別是155M北環(huán)64kbit/s跨環(huán)業(yè)務,最大時延減少了1050μs。155M南環(huán)90633.3改造后的網絡傳輸容量增加155M東環(huán)100636~7改造后,組建了8個155M兩纖單向通道倒換中國煤化工環(huán)和2個622M兩纖單向通道倒換環(huán),其他少數(shù)站CNMHG通過2M轉接接入光環(huán)網,各站2M資源計算見表15M東北環(huán)82632所列。155M西北環(huán)8網絡建設·梁芝賢,等SDH網絡的優(yōu)化與改造33·可見,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%。能滿足各站運行需求。3.4改造后的網絡可靠性增強5結束語通過改造,大多數(shù)SDH節(jié)點都得到了自愈保西安地區(qū)SDH網絡的優(yōu)化與改造過程中,充護,使得西安地區(qū)光通信網絡的可靠性大大提高,分利用現(xiàn)有設備,進行投資少見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(qū)先進、可靠的光纖通信網,使網絡可靠站采用隔站遷回跳纖解決了該地區(qū)由于光纜路徑性、安全性與資源利用率得到了較大提高,滿足了限制,而長期無法組建自愈環(huán)的問題,滿足了電力電網不斷增長的繼電保護、安全自動裝置、自動化生產信息必須采用2種不同傳輸手段的要求,且由信息等各類電力生產信息的傳輸業(yè)務需求,自愈環(huán)于區(qū)域環(huán)與主環(huán)通過155M光口轉接,極大地提高節(jié)點由原來的40個增加到70多個,大大緩解了系了2M電路的生存性和可靠性,保護倒換組網簡單,為系統(tǒng)的運行維護也提供了極大便利。統(tǒng)運行壓力SDH傳輸網絡的建設是一個長期、不斷優(yōu)化4實施效果的過程,隨著“十一五”期間西安地區(qū)電網建設的經改造,在自愈環(huán)內傳輸64Wb信號的最快速發(fā)展還將不斷對網絡進行分析與調整包括大傳輸時延由原來的3110μ減少到2037μs,升級改造2個622M環(huán)為2.5G環(huán)等,以不斷提高減少了1073μs,而跨環(huán)最大傳輸時延由原來的整個光纖通信網的容量及可靠性水平。4870μs減少到3820μs,減少了1050μ,完全滿參考文獻:足了保護通道的傳輸要求。改造后,全網各站平均可用的2M資源由原來1韋樂平SDH自愈環(huán)結構的分析和比較[M.電信科的4~6個增加到7~8個,傳輸容量大大增加,緩學,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)網傳輸延時的分析與解決改造前,各環(huán)由于網絡線路長、節(jié)點多,電路[打].電信科學,2004,(11):59-62經常中斷,如在2005年,622M大環(huán)由于外力破[4]錢秀琴,淺談SDH網絡的保護倒換[1.電信技術壞、施工改造、節(jié)點故障等各種原因曾3次造成22003,(9):68-70個斷點,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[門現(xiàn)代有線力,改造后,2個622M環(huán)也曾因線路施工改造多傳輸,1999,(1):19-24次出現(xiàn)斷點,但都未曾造成電路中斷,網絡可靠6]韋樂平李英灝SDH及其新應用[M].北京:人民郵性提高許多。電出版社,2001通過此次網絡改造,大量支線電路改成了自愈環(huán),同時,在樞紐站,采用155M光口進行跨環(huán)業(yè)務梁芝賢(1970-),男,陜西西安人,高級工程師,從事轉接,省去了大量2M數(shù)據(jù)線的制作,也避免了大電力系統(tǒng)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(shù)據(jù)頭質量等問題引起的2M電路故障,系電力系統(tǒng)調度通信與自動化工作。統(tǒng)運行半年來,2M數(shù)據(jù)電路故障大大減少,全網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