光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置在電力通信網(wǎng)應(yīng)用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕爾哈提克衣木

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光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置在電力通信網(wǎng)應(yīng)用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕爾哈提克衣木

國(guó)網(wǎng)新疆電力公司信息通信公司，新疆 烏魯木齊 830000

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以往傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)逐步向IP業(yè)務(wù)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)發(fā)展對(duì)光通信網(wǎng)絡(luò)的依賴性越來(lái)越大。通信鏈路的中斷，可能會(huì)導(dǎo)致輸電線路因無(wú)法監(jiān)控而停止輸電，給電力系統(tǒng)帶來(lái)大量經(jīng)濟(jì)損失。隨著大容量骨干光傳輸技術(shù)的應(yīng)用，在單一鏈路上所承載的業(yè)務(wù)更大，這對(duì)現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定性提出了更高的要求，這也是通信運(yùn)維人員所必須要面臨解決的問(wèn)題。同時(shí)，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的業(yè)務(wù)趨于數(shù)字化，這對(duì)現(xiàn)有通信業(yè)務(wù)承載力要求更高。如何在現(xiàn)有嚴(yán)峻的安全運(yùn)維壓力下做好通信運(yùn)維工作，是每一個(gè)運(yùn)維人員必須要考慮的問(wèn)題。

光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)；電力通信；應(yīng)用探索

1 概述

隨著光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)生存性能越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)必須考慮的重要因數(shù)。對(duì)于光傳輸通信網(wǎng)，光纖（纜）線路層的保護(hù)與恢復(fù)對(duì)于整個(gè)光傳送網(wǎng)絡(luò)的生存能力有著重大的影響[1]。為為提高光纜線路的可用性，光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置的出現(xiàn)，為提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性提供了一個(gè)新的思路。

電力通信網(wǎng)自身的特點(diǎn)，決定了對(duì)通信網(wǎng)安全穩(wěn)定性提出了更高的要求。隨著電力通信網(wǎng)的不斷發(fā)展，運(yùn)維人員的保障壓力也逐年增加。在現(xiàn)有電力光通信網(wǎng)中加入光線路自動(dòng)切換保護(hù)裝置，能夠給電力通信網(wǎng)安全運(yùn)維帶來(lái)更大的效益。

2 幾種保護(hù)方式

為通信系統(tǒng)做自愈保護(hù)，必然會(huì)消耗一些現(xiàn)有光纜線路資源作為代價(jià)[2]。對(duì)于冗余備用鏈路資源的實(shí)際使用情況不同，線路保護(hù)的方式也分為幾種，其中備用資源專用保護(hù)有1+1和1∶1兩種模式，備用資源共享保護(hù)方式有1∶n和m∶n兩種方式，先介紹以上幾種保護(hù)方式：

2.1 保護(hù)方式

這種保護(hù)方式是一種完全占有專用資源的保護(hù)方式，1+1保護(hù)的含義主要為業(yè)務(wù)分別使用兩個(gè)通道進(jìn)行傳輸，發(fā)送端，信號(hào)進(jìn)入兩個(gè)不同路由的通道中，同時(shí)傳輸至同一個(gè)接收端，接收端設(shè)備根據(jù)兩路信號(hào)性能優(yōu)劣進(jìn)行判斷，選擇其中質(zhì)量較好的一路作為主用通道，該種保護(hù)方式也成為雙發(fā)選收方式。在SDH組網(wǎng)中，二纖雙向通道保護(hù)環(huán)是一種典型的1+1保護(hù)方式的組網(wǎng)。

2.2 保護(hù)方式

1：1保護(hù)方式和1+1保護(hù)方式一樣，也是一種資源完全占有的專用保護(hù)方式，兩種保護(hù)方式不同在于期保護(hù)原理的實(shí)現(xiàn)。在1∶1保護(hù)方式時(shí)，正常狀態(tài)下通信時(shí)，兩條通道其中一條作為主用通道，另外一條通道作為備用通道，網(wǎng)管系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)的可用性，業(yè)務(wù)不在備用通道中承載。當(dāng)主用通道發(fā)生異常時(shí)，網(wǎng)管檢測(cè)到主用通道故障，該通道收發(fā)端設(shè)備檢測(cè)到主用通道中斷，自動(dòng)切換至備用通道，完成通道切換，對(duì)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行無(wú)影響。在SDH組網(wǎng)中，二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)是一種典型的1∶1保護(hù)方式組網(wǎng)。

2.3 n和m∶n保護(hù)方式

由于1+1和1∶1保護(hù)方式需要占用獨(dú)立的鏈路資源，當(dāng)在某些故障概率很低或者故障級(jí)別低的地方，使用這種保護(hù)方式對(duì)通信資源有較大浪費(fèi)，因此在做保護(hù)時(shí)，將多個(gè)鏈路共享一個(gè)或幾個(gè)備用通道的方法，叫做1∶n和m∶n保護(hù)方式，這兩種保護(hù)方式屬于共享保護(hù)模式。其工作原理與1∶1保護(hù)方式相同，主要區(qū)別在于1∶1保護(hù)方式采用獨(dú)立占用通道，1∶n和m∶n的共享模式分別是n個(gè)系統(tǒng)共享1個(gè)備用通道和n個(gè)系統(tǒng)共享m個(gè)備用通道。該保護(hù)方式的有點(diǎn)在于處理光纜斷裂這種小概率事件時(shí)，可以占用很小的代價(jià)完成業(yè)務(wù)恢復(fù)，缺點(diǎn)是共享保護(hù)的算法和組網(wǎng)方式都非常復(fù)雜，而且當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，需要提供保護(hù)通道但保護(hù)通道資源已被占用后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

3 光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換原理

當(dāng)光傳輸系統(tǒng)在正常運(yùn)行過(guò)程中，業(yè)務(wù)承載的主用通道運(yùn)行正常，業(yè)務(wù)正常傳輸，當(dāng)主用通道的某一光纖鏈路故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)異常，通道處于中斷狀態(tài)，光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置通過(guò)監(jiān)測(cè)信號(hào)，確定主用通道故障，發(fā)出通道告警信息，并在該設(shè)備上自動(dòng)將傳輸鏈路切換至備用鏈路，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，對(duì)業(yè)務(wù)正常使用無(wú)影響。光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置是一個(gè)獨(dú)立于傳輸系統(tǒng)、建立在光纜線路上的自動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)設(shè)備，可以依據(jù)光纖鏈路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備鏈路切換，保障業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，提高了通信系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4 光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換設(shè)備在電力通信網(wǎng)應(yīng)用可行性研究

電力通信系統(tǒng)主要承載業(yè)務(wù)為電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)，尤其對(duì)穩(wěn)控、保護(hù)及自動(dòng)化業(yè)務(wù)，一般情況下要求至少具備兩條甚至三條鏈路保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)保障壓力逐年增大，在部分省市公司，現(xiàn)有通信資源具備的條件下，重要業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)N-1保護(hù)，甚至N-2，N-3保護(hù)的情況也是存在的，但對(duì)于部分省市公司現(xiàn)有通信條件相對(duì)不足的情況下，從物理層到邏輯層采用多重手段保障業(yè)務(wù)運(yùn)行是十分有必要的。

電力通信業(yè)務(wù)對(duì)切換時(shí)延由較嚴(yán)格要求，切換時(shí)間需小于等于50?ms，方可實(shí)現(xiàn)無(wú)損切換，且切換性能穩(wěn)定，切換產(chǎn)生的誤碼率符合通信系統(tǒng)指標(biāo)要求。

光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置內(nèi)部光功率檢測(cè)單元具備高靈敏度，高分辨率。

光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換裝置擁有遠(yuǎn)程網(wǎng)管控制軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，網(wǎng)管系統(tǒng)簡(jiǎn)單直觀，網(wǎng)元拓?fù)淇蓪?shí)時(shí)反映網(wǎng)元狀態(tài)，易于組網(wǎng)。

與通信傳輸系統(tǒng)相獨(dú)立，可兼容目前電力系統(tǒng)內(nèi)各類光纜型號(hào)，可支持SDH、DWDM傳輸系統(tǒng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力通信網(wǎng)主要服務(wù)對(duì)象為電網(wǎng)業(yè)務(wù)，其承載業(yè)務(wù)的重要性和穩(wěn)定性是運(yùn)維人員重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，雖然目前有網(wǎng)管側(cè)可實(shí)現(xiàn)復(fù)用段保護(hù)，通過(guò)多種手段實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)N-1，甚至N-2業(yè)務(wù)，可有效保障業(yè)務(wù)的可靠性。從物理層實(shí)現(xiàn)對(duì)光網(wǎng)路的保護(hù)及實(shí)時(shí)監(jiān)控，可提升網(wǎng)絡(luò)的生存能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)性，保障年度通信業(yè)務(wù)運(yùn)行率，為重要通信路由的安全保護(hù)提供一種行之有效的解決措施。

[1]趙建春，張明.基于光傳輸層的光網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換保護(hù)解決方案[J].現(xiàn)代傳輸，2007（1）：37-39.

[2]謝峰.光纖線路自動(dòng)切換系統(tǒng)及光網(wǎng)絡(luò)自愈技術(shù)的研究[D].北京：北京郵電大學(xué)，2010.

Application of optical network automatic switching device in electric power communication network

Liguangzu Li Jie Zeng Shan Parr Hartig Kinuko

State Grid Xinjiang Electric Power Company Information and Communication Company，Xinjiang Urumqi 830000

With the continuous development of communication technology， the traditional voice business gradually to the direction of IP business transformation， power grid development on the optical communication network is becoming increasingly dependent，interruption of the communication link may lead to transmission line monitoring due to stop transmission，bring huge economic losses to the power system. With the application of large capacity optical transmission technology，carries on a single link business bigger，which puts forward higher requirements on the existing power communication network security and stability，must face and solve the problem which is the communication operation and maintenance personnel. At the same time， with the development of power system， more and more business tends to digital，the existing communication service capacity requirements higher，how to do the maintenance work in the existing communication security operation under severe pressure，is must consider every operation and maintenance personnel problems.

automatic optical network；electric power communication；application and exploration

TN929.1；TN915.853

A

1009-6434（2017）01-0003-02