县级电力通信传输网的分析与优化李震

县级电力通信传输网的分析与优化李震
发布时间：2021-08-25T06:26:35.925Z 来源：《福光技术》2021年7期作者：李震
[导读] 随着通信市场的不断发展和高质量服务的需求，县级的通信网络已经无法满足当地生产生活的需求，经过多方的调研，县级通过引入 SDH 设备代替PDH 设备传输，更新老旧设备，重新对电力通信网络进行增加和不完，不断加强当地的网络可靠性，提高业务运行能力。

国网山东省电力公司高青县供电公司山东淄博 256300
摘要：随着通信市场的不断发展和高质量服务的需求，县级的通信网络已经无法满足当地生产生活的需求，经过多方的调研，县级通过引入 SDH 设备代替PDH 设备传输，更新老旧设备，重新对电力通信网络进行增加和不完，不断加强当地的网络可靠性，提高业务运行能力。

同时，优化方案又要满足网络的灵活性，方便维护和管理的角度，降低建造资本，增强网络的安全性，提高经济效益，适应形势发展。

关键词：县级；电力通信传输网；分析；优化
县级网络规划的方向和目标
县级传输网的网络优化目标
利用 SDH 核心技术的优势，此次县级通信传输网络的网络优化应充分考虑以下几点：第一，通过优化网络结构提高网络传输的可靠性；第二，通过提高网络的通道的利用率，提升多新业务的接入能力，降低网络冗余程度，以此保证传输网络的高效性；第三，提升网络设备的扩展性和业务调度能力，以此保证网络的适应性和可扩展性。

总而言之，就是核心层实现容量大、可靠性高、便于网络实施；汇聚层做到智能度高，综合整合能量强；接入层实现综业务接入灵活，开放兼容程度高，经济成本低。

县级电力通信业务优化目标
为了应对当前县级网络传输速率和业务处理不足的这一问题，对现有通讯网络进行升级改造，具体的业务目标如下：将现有通信网络中的所有变电站调度自动化传输 PDH 设备更换为 SDH 设备。

以提高无人值守变电站调度自动化系统的安全稳定运行水平。

利用SDH 设备传输将光信号转换为电信号输出，骨干网传输速率达到 10G，终端输出速率达到 2.5G，极大提高调度自动化系统通信传输速率。

SDH 设备相比PDH 设备在稳定性上有较大提高，设备使用寿命显著提高，减少了运行维护的工作量，提高了设备运行可靠性。

SDH 设备拥有安全准确可靠的网管系统，故障告警功能比PDH 要完善的多，能够在长距离多个节点的通信线路中准确指示出某段线路出现故障，极大地方便了线路故障排查工作，缩短了通信网络故障停运时间。

县级组网优化方案
县级本地网网络站点规划
本地传输网是传输网络中重要的部分，承担着本地业务网节点间中继电路传输，并按城市地理分布分区汇集来自用户接入的业务需求。

本地传输网实现了地区城市及所在辖区城域网络的链接，包括城市和郊区（县）之间的通信传输。

考虑到城市长远发展的需求，本地传输网层次结构便于分层分批建设、维护与管理，本地传输网络设计为三层结构，即核心层、汇聚层和接入层。

根据当地业务信息及发展情况，将县级分为 A、B、C 三个区域，县级的站点由当前的 45 个增至 67 个站点。

A 区设立 23 个站点，其中 3 个核心站点（101，102，103）负责调度大型业务，5 个站点（104，105，106，107，108）作为业务汇聚点承担较大业务，其他站点处在边缘地区承担较小业务。

B 区设立20 个站点，其中 3 个核心站点（201，202，203）作为负责大型业务调度的主要枢纽，4 个汇聚站点（204，205，206，207）处理较大业务，其他站点承担边缘较小业务。

C 区设立 24 个站点，其中 3 个核心站点（301，302，303）作为枢纽，负责大型业务调度，6 个站点（304， 305，306，307，308，309）作为汇聚枢纽，承担大型枢纽较大的业务，其他节点承担边缘较小业务。

结合现有的光缆和业务流向，可利用环型结构进行网络连接。

针对核心层、汇聚层和接入层不同业务需求选用不同设备，从而达到传输速率和业务处理的需求。

核心层通过三个环将 A、B、C 三个区域的核心节点连接。

A 区通过两个相切环将 5 个站点（104，105，106，107，108）相连，B 区通过 1个环将 4 个站点
（204，205，206，027）相连，C 区通过 2 个串联环将 6 个站点（304， 305，306，307，308，309）相连，从而形成完成汇聚层的环状网络连接。

在接入层，A 区利用两个环将 A 区边缘性站点相连，B 区利用两个相切环将边缘性站点相连，C 区利用多种环状结构将边缘性站点连接，从而完成接入层的网络规划。

县级 SDH 传输网结构图
根据县级的站点规划以及当前现有的端口情况，汇聚站点占全网的位置较为重要，通过对县级站点规划以及本地网络的规划，可知整个网络应采用 SDH 的自愈环结构，自愈环的数量为 12 个。

考虑到业务的承接情况，各环可均经过汇聚站点将业务在环内消化。

在上述
SDH 传输网管结构规划中，进一步完善设置，实现本地传输网的功能。

1、各区的汇聚站点各安装一台大容量数字交叉机（DXC4/10Gbps），实现环间业务的汇聚和疏导。

2、通过设置传输网和本地网的网关，完成 DXC 网络保护等功能，使复杂的 SDH 城域网具有了灵活性。

3、操作维护中心和网管调度中心各一套，且能互为备用，实现异地的网络管理和日常维护。

县级的各局站间中继电路需求的计算
在SDH 网络中，考量传输指标主要有衰减和色散。

由于G.652 光纤，使用 1310nm 工作波长，一般为衰减受限；工作在 1550nm 窗口，一般为色散和衰减两种受限。

因此不管工作哪种波长，衰减和色散均要核算，通常的设计方法是，先计算衰减，在核算色散值是否符合要求。

最环值设计法较为常见的方法，应用较多，但是由于这种方法计算出的结果安全性较高，在正常情况下常常富裕度很大，导致成本相对较高，因此设计人员常常将最环值作为设计的指导来用。

利用最环值计算 SDH 网络系统时就稍有不同。

首先，在SDH 基本光缆段上的横向兼容性较好，网络的富裕度取决于自于厂家提供的光发送功率和接受灵敏度，且传输速率高是以通道功率为代价的，在极端温度下仍能保证实用。

性能要求的数值。

因此 SDH 的传输指标是利用衰减受限公式计算出中继段长度，再核算色散是否受限。

ITU-T 对光接口参数间光通道最大色散大都做了规范，只有对 L-4.2；S-16.2；L-16.3 未做出规范，再核算时，最常用和有效的方法是，要求设备厂家提供 SR 间通道最大总色散值 Dmax（ps/ nm），要求厂家提供的光纤色散系数D（ps/nm.km），再进行核算。

然后比较衰减受限和色散受限计算结果，取较小的数值（L）即为设计中继距离，在实际设计中，通常都是衰减限制了中继段长度。

通过以上计算方式，在SDH 设计传输速率是，短距离中继段参照上述方法进行设置，长距离中继段要可根据现场实际需要，结合光接口参数进行具体设置，增加光接口参数或者放大器，以增加网络的健壮性和传输效率。

县级的 SDH 网网络保护方式
县级 3 个区，A 区有 3 个核心站点，5 个汇聚站点；B 区有 3 个核心站点，4 个汇聚站点；C 区有 3 个核心站点，6 个汇聚站点；县级一共有 16 个汇接局，承担了全网绝大多数业务流量，同时大量的 STP、DDN、ATM 等也将电路汇接，承接核心业务和繁多的接入层业务所以汇聚站点的传输通道的安全稳定就极为重要。

由于 SDH 具有子网连接保护方式和自愈功能，可有效应对汇聚层业务运行的稳定，有效防止传输媒介和传输信号的切断。

就县级目前的网络规划而言，避免两个环用同一条光纤，减少光纤故障带来的网络瘫痪。

同时，在SDH 传输管环网的 5 个 2.5Gbps 汇聚环采用二纤双向复用段保护，8 个接入层的622Mbps 环可采用单向通道保护。

同时，设备部分可均采用双备份单元电路板，业务分配时采用双归方式，出环业务采用 2 点过环，实现多路由保护。

可选择单子架和STM.4/l 的低阶来进行通道保护环，也可采用支持基于不同 SLA 可定制的保护和恢复多种的网络生存策略，这些选择都应用于大型城域/ 本地网层面以及中小型城域/本地网层面的核心节点或汇聚节点。

结束语
本章节主要介绍了县级的网络基本情况，以及针对县级当前存在的网络现状和不足，设计规划SDH 网络的优化方案，包括网络规划原则、目标、以及具体的网络拓扑结构、同步方法、网络保护方式的选择等。

参考文献
郭德孺 . 基于电网业务需求的通信传输网规划研究 [D]. 华南理工大学,2016.
朱瑞 . 曲阜电力通信传输网的优化设计与实现 [D]. 山东大学,2018.
程晓荣 , 苗云 , 李紫君 . 基于 D_S 证据理论的电力通信传输网风险评估[J]. 电力信息与通信技术,2016,1402:76-80.。