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河北南网电力骨干通信网改造建设方案研究

  • 来源:网络
  • 作者: 马 哲,戴雪娇
  • 发表于:2017-02-24 10:41:18
  • 点击:1905

摘要:随着非实时性、大颗粒的 IP 业务迅速增长,现有的通信骨干传输网已不能适应今后电网的发展要求,文章通过对现有骨干通信网技术体制进行了分析,并提出了骨干通信网的改造建设方案。

关键词:骨干通信网;OTN;SDH;DWDM

引言

随着“ 智能电网”和“ 三集五大”体系建设的深入推进,对电力通信网络传输能力提出了前所未有的挑战。 电力通信网服务对象更广、 带宽要求不断提高。 各业务网络不断发展和双平面的建设,调度容灾备份中心的建设均要求更高的带宽。随着营销系统、配用电系统建设的全面开展,电力通信网的服务对象将更广,直接导致带宽需求急剧上升;在可靠性方面也提出了 N-2 的保护需求,这些都远远超出了现有光传输网络的承载能力。 面对着新兴业务不断增长的通信需求和现有骨干通信网络传输能力的局限, 在合理预测各类业务通信需求的基础上,对现有骨干通信网进行改造建设,解决通信传输瓶颈问题,提高骨干传输网的大容量、高带宽、多业务传送能力。

1 骨干通信网现状及存在的问题

1.1 省公司骨干传输现状

目前河北南部电网已形成了以光纤通信电路为主, 微波通信电路为辅的传输网络。 三级干线传输网为网状网结构,形成了双网双平面架构,第一传输平面为 ECI 传输网络,始建于 1999 年,采用 MSTP/SDH 技术体制,传输容量为 2.5Gbit/s;2010 年建成干线传输网第二平面,采用 MSTP/SDH+ASON技术体制,传输容量为 10Gbit/s,于 2012 年延伸到所有 220kV及以上电压等级变电站,形成第二传输平面汇聚层,汇聚层传输容量为 622Mbit/s~2.5Gbit/s。

1.2 地区骨干传输网现状

各地区供电公司“ 十一五”期间也相继建成了四级传输网络,均采用 MSTP/SDH 技术体制,网络结构为环形。 2013 年,各地区公司结合通信网容灾工程开始进行传输网的优化、 完善工作,网络骨干层传输容量为 2.5Gb/s,各县公司上连电路传输容量将达到 622Mb/s。

1.3 综合数据网现状

河北电力综合数据通信网于“ 十一五” 期间建成,目前核心层已实现双平面,第一平面传输带宽 155Mb/s,第二平面传输带宽 1000Mb/s。

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1.4 调度数据网现状

河北电力调度数据网核心层包括省公司、各供电公司、检修分公司, 为环形拓扑结构, 核心层两个平面传输带宽均为155Mb/s。

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1.5 存在的问题

(1)省公司传输网第一平面为早期建设运行的 2.5G/ECI 干线传输网,传输带宽已饱和,第二平面运行的 10G 核心层多个方向带宽利用率超过 50%,不能满足业务快速增长的需要。

(2) 地区公司至县公司间网络互联薄弱,带宽瓶颈突出。

(3)县省公司综合数据网为环形拓扑结构,网络带宽较低,网络容灾能力较弱,第一平面急需升级改造, 改善网络结构,提升网络带宽。

2 骨干通信网技术体制选择

2.1 SDH 技术

对于电力通信传输网,SDH 在过去很长一段时间内发挥了非常重要的作用, 但 SDH 设备的研发及设计理念为以承载 TDM 业务为主,但其带宽利用率低,不适合承载大颗粒数据业务。

2.2 MSTP 技术

作为在 SDH 基础上发展起来的 MSTP 技术, 既能承载TDM 业务又能承载基于 IP 的数据业务,且与 SDH 有很好的兼容、 互通性。 但 MSTP 在承载大颗粒数据业务的时候其带宽和带宽利用率限制了自身技术的发展。

2.3 传统 DWDM 技术

传统 DWDM 技术很好地解决了长距离传输和大带宽业务的承载问题,因此 DWDM 多作为骨干传输网的技术体制,但传统的 DWDM 技术采用了相对静态的部署方式,在通道的调度和业务的承载方面不够灵活,其网络扩展能力、业务保护能力、网络管理等方面存在着不足之处。

2.4 OTN 技术

OTN 技术是在传统 DWDM 基础上提供了类似 SDH 的可管理性, 并可通过加载控制平面将 ASON 与 DWDM 的优点相融合。 OTN 借鉴并吸收了 SDH/SONET 的分层结构、在线监控功能、保护、管理功能,可以对光域中光通道进行管理。采用 FEC 技术,提高了误码性能,增加了光传输的跨距。引入了 TCM 监控功能,一定程度上解决了光通道跨多自治域监控的互操作问题。

与 SDH 传送网技术相比,OTN 有以下特点:

(1)OTN不仅可以透明传送目前已经广泛使用的 SDH、IP、以太网、帧中继(FR)和 ATM 信号等,而且也完全可以透明传送今后使用的新的数字业务信号。

(2)OTN 采用了 DWDM 传输技术,因此,不仅实现了超大容量的传输, 更重要的是使 OTN 具有极强的可扩充性,这使得 OTN 可以不断地根据业务发展情况,进行网络扩容。

(3)由于采用了光交叉技术,因此 OTN 具有极强的重新配置及保护、 恢复特性。 OTN 可以进行波长级、 波长组级和光纤级灵活重组, 特别是在波长级可以提供端到端的波长业务。

(4) 因为 OTN 简化了网络层次和结构, 大量使用了光无源器件,进而简化了网络管理和规划难度,提高了网络的可靠性, 进而大幅度降低了网络建设和运营维护的成本。

(5)OTN 加强了传送层的功能,减弱了接入和汇聚层的功能, 能将所有业务的传送层统一成一个标准。 统一的标准有利于实现不同厂家设备的互通。

(6)提供更好的管理功能,有利于实现管理维护信息的互连互通。

3 骨干通信网改造建设方案

针对骨干通信网现状及存在的问题,并根据河北电力通信网“ 十二五”规划通信网络带宽预测结果,基于 MSTP 技术的 SDH 传输网无论在传输容量方面, 还是对新业务适应能力方面已不能独立支撑今后通信业务的发展。 全省光纤传输网应进一步优化、改造升级,大幅提升网络传输带宽,满足生产管理和电网运行急剧增长的大业务量需求。 因此建议采用基于波分技术光传送网络(OTN)对省公司第一平面( ECI网络)传输网进行改造,符合河北电力通信网“ 十二五” 规划的要求。

3.1 改造建设原则

(1)本工程建设网络以现有光缆网架为依托,对于个别光纤资源不满足要求的区段,进行光缆的改造完善;

(2)应充分考虑业务需求,满足省公司、地区供电公司、备调、 各地区供电公司第二汇聚点等重要站点间大颗粒业务的可靠传输;

(3) 优选光缆路由,合理预留光缆富余度,避免一次线路派接对系统光缆富余度及系统运行造成的影响。

3.2 改造建设方案

经对骨干传输网各种技术进行对比,河北电力骨干传输网改造采用OTN 技术,建设站点包括河北省公司,石家庄、保定、衡水(备调)、沧州、邢台、邯郸等地区供电公司、各供电公司第二汇聚点,以及沿线部分变电站。OTN 网络主干为南北双环结构,光缆利用现有及在建 500kV、220kV OPGW 光缆线路组建。省公司、地市公司站点 OTN 设备根据区域分布情况两点接入南北主环,接入节点设备故障或接入光缆故障不会影响南北主环的正常运行。

4 结语

通过对河北电力骨干通信网的改造, 建设省公司至地区供电公司 OTN 网络,可为省-地间大颗粒业务提供大容量传输通道,满足了省到地层面的业务发展需求,由于采用形成南、北环的网架结构,既为通信数据网、调度数据网提供大颗粒数据通道,又为 MSTP/SDH 传输网提供迂回路由通道。

参考文献

[1] YD/T 1990-2009《光传送网(OTN)网络总体技术要求》


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