SDH技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用與實(shí)施

　　隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，未來電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)將轉(zhuǎn)向大顆粒IP業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)傳輸所需的帶寬將迅速增長，針對(duì)電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)對(duì)光通信網(wǎng)絡(luò)的新要求，SDH技術(shù)的引入成為必然。本文主要介紹SDH技術(shù)的基本原理以及其在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用。

　　《山東通信技術(shù)》(季刊)創(chuàng)刊于1979年，是由山東省通信公司主管、主辦的技術(shù)類期刊。辦刊宗旨：堅(jiān)持以“推動(dòng)信息技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)社會(huì)信息化，加強(qiáng)通信行業(yè)技術(shù)信息交流，加速科技成果轉(zhuǎn)化，活躍企業(yè)內(nèi)科技攻關(guān)氣氛，普及通信新技術(shù)知識(shí)”。

　　隨著現(xiàn)代通信的不斷發(fā)展，要求傳送的信息不僅是話音，還有文字、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等。加之?dāng)?shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們希望現(xiàn)在信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)。在上世紀(jì)70-80年代陸續(xù)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性、擴(kuò)展的復(fù)雜性、帶寬的局限性，僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無濟(jì)于事。SDH應(yīng)用在接入網(wǎng)中，可以將該技術(shù)在核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域，充分利用SDH同步復(fù)用，標(biāo)準(zhǔn)化的光接口，強(qiáng)大的網(wǎng)管能力，靈活的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)能力和高可靠性所帶來的好處，將在接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中長期受益。

　　1.SDH技術(shù)簡(jiǎn)介

　　該技術(shù)是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊(STM-1,155Mbit/s)為基本概念，其模塊由信息凈負(fù)荷(payload)、段開銷(SOH)、管理單元指針(AU)構(gòu)成，其突出特點(diǎn)是利用虛容器方式兼容各種PDH體系。SDH傳輸網(wǎng)具有智能化的路由配置能力、上下電路方便、維護(hù)監(jiān)控管理能力強(qiáng)、光接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)。SDH的技術(shù)特點(diǎn)主要有：

　　(1)SDH傳輸系統(tǒng)在國際上有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口，使網(wǎng)管系統(tǒng)互通，因此有很好的橫向兼容性，它能與現(xiàn)有的PDH完全兼容，并容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào)，形成了全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制標(biāo)準(zhǔn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性;

　　(2)SDH接入系統(tǒng)的不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的排列非常有規(guī)律，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，它利用軟件能將高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了一次復(fù)用的特性，克服了PDH準(zhǔn)同步復(fù)用方式對(duì)全部高速信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)分解然后再生復(fù)用的過程，由于大大簡(jiǎn)化了DXC，減少了背靠背的接口復(fù)用設(shè)備，改善了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳送透明性;

　　(3)由于采用了較先進(jìn)的分插復(fù)用器(ADM)、數(shù)字交叉連接(DXC)、網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能就顯得非常強(qiáng)大，具有較強(qiáng)的生存率。因SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了信號(hào)的5%開銷比特，它的網(wǎng)管功能顯得特別強(qiáng)大，并能統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、智能化、信道的利用率以及降低網(wǎng)絡(luò)的維管費(fèi)和生存能力起到了積極作用;

　　(4)由于SDH有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它所組成的網(wǎng)絡(luò)非常靈活，它能增強(qiáng)網(wǎng)監(jiān)、運(yùn)行管理和自動(dòng)配置功能，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)性能，同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行靈活、安全、可靠，使網(wǎng)絡(luò)的功能非常齊全和多樣化;

　　(5)SDH有傳輸和交換的性能，它的系列設(shè)備的構(gòu)成能通過功能塊的自由組合，實(shí)現(xiàn)了不同層次和各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，十分靈活;

　　(6)SDH并不專屬于某種傳輸介質(zhì)，它可用于雙絞線、同軸電纜，但SDH用于傳輸高數(shù)據(jù)率則需用光纖。這一特點(diǎn)表明，SDH既適合用作干線通道，也可作支線通道。例如，我國的各級(jí)電信網(wǎng)，國家與省級(jí)有線電視干線網(wǎng)就是采用SDH，而且它也便于與光纖電纜混合網(wǎng)(HFC)相兼容。

　　(7)從OSI模型的觀點(diǎn)來看，SDH屬于其最底層的物理層，并未對(duì)其高層有嚴(yán)格的限制，便于在SDH上采用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持ATM或IP傳輸;

　　(8)SDH是嚴(yán)格同步的，從而保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠，誤碼少，且便于復(fù)用和調(diào)整;

　　(9)標(biāo)準(zhǔn)的開放型光接口可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，降低了聯(lián)網(wǎng)成本。

　　2.SDH的傳輸原理

　　SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STM-N(SynchronousTransport，N=1，4，16，64)，最基本的模塊為STM-1，四個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4，16個(gè)STM-1或四個(gè)STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16;定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元(TU)或管理單元(AU)的過程，它通過支路單元指針(TUPTR)或管理單元指針(AUPTR)的功能來實(shí)現(xiàn);復(fù)用則是將多個(gè)低價(jià)通道層信號(hào)通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道層或?qū)⒍鄠€(gè)高價(jià)通道層信號(hào)通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過程。

　　3.SHD技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用

　　3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　電力輸電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，決定了電力通信網(wǎng)分級(jí)、分層、分區(qū)的傳輸網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。國調(diào)中心至各大區(qū)調(diào)度中心的電力通信為一級(jí)傳輸網(wǎng)，大區(qū)調(diào)度中心至各省級(jí)調(diào)度中心的電力通信為二級(jí)傳輸網(wǎng)，省級(jí)調(diào)度中心至各地區(qū)級(jí)調(diào)度中心的為三級(jí)傳輸網(wǎng)，地區(qū)級(jí)調(diào)度中心至各縣級(jí)調(diào)度所為四級(jí)傳輸網(wǎng)，各縣級(jí)調(diào)度網(wǎng)就是五級(jí)電力傳輸網(wǎng)了，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)流向比較特殊，是從低級(jí)向高級(jí)的流向，因此網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、容量也必須符合這一要求，在實(shí)際建設(shè)過程中，還需要根據(jù)實(shí)際情況，考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理的復(fù)雜度，確定網(wǎng)絡(luò)的層次架構(gòu)。

　　3.2SDH用戶接入設(shè)備的布置

　　省級(jí)調(diào)度中心配置一套SDH用戶接入設(shè)備，將各地區(qū)通信網(wǎng)至省調(diào)及上級(jí)調(diào)度的主通道業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行分叉/復(fù)接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組：地區(qū)級(jí)調(diào)度中心配置一套SDH用戶接入設(shè)備，將各變電所、發(fā)電廠至地區(qū)調(diào)、省調(diào)的主通道業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行分叉/復(fù)接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組。SDH用戶接入設(shè)備，其基本平臺(tái)是一套高性能的STM—1SDH傳輸設(shè)備，多臺(tái)SDH用戶接入設(shè)備能夠組成STM—1的SDH網(wǎng)，也能夠接入到STM—4或STM—16的網(wǎng)絡(luò)中組成SDH子網(wǎng)，SDH傳輸與復(fù)用部分應(yīng)符合ITU建議G.782，G.707，G.826，G.813。

　　3.3業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)過程

　　考慮將來的業(yè)務(wù)擴(kuò)展，根據(jù)業(yè)務(wù)需要分配帶寬顆粒，在傳輸系統(tǒng)中，一次變電所分配4個(gè)左右2M，二次變電所分配3個(gè)左右2M，局間提供分組交換所需的2M。綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)設(shè)備需滿足如下業(yè)務(wù)需求：2/4線音頻專線接入、Z接口延伸業(yè)務(wù)、熱線電話、以太網(wǎng)等。

　　3.4保護(hù)方式的選擇分析

　　SDH的特點(diǎn)是其光環(huán)自愈功能，在光纖被切割等故障發(fā)生時(shí)仍能在很短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通信，這在保證整個(gè)通信系統(tǒng)的可靠性方面起了重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合節(jié)點(diǎn)的分布、格局、不同的保護(hù)方式，主要有兩種不同的網(wǎng)絡(luò)配置方案：(1)自愈環(huán)保護(hù)，較適應(yīng)于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信容量較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大型網(wǎng)絡(luò)更為實(shí)用，(2)SNC(子網(wǎng)連接保護(hù))，較適應(yīng)于網(wǎng)孔型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于電力通信網(wǎng)通信容量較小，分支較多更為適用，該配置方案可靠性強(qiáng)，投資小，公共點(diǎn)僅需一套設(shè)備，時(shí)延短。

　　4.結(jié)束語

　　SDH已經(jīng)是一套在電信網(wǎng)中成熟應(yīng)用的技術(shù)，而結(jié)合電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀、電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)特點(diǎn)、系統(tǒng)特征等多個(gè)方面的需求，本文闡述了SDH技術(shù)的普遍性和應(yīng)用于電力通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其他通信系統(tǒng)的特殊性，為電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供一些方案參考。

　　參考文獻(xiàn)

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