光网络自动切换装置在电力通信网应用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕尔哈提克衣木



光网络自动切换装置在电力通信网应用探索

李光祖 李 杰 曾 山 帕尔哈提克衣木

国网新疆电力公司信息通信公司，新疆 乌鲁木齐 830000

随着通信技术的不断发展，以往传统的语音业务逐步向IP业务方向进行转变，电网发展对光通信网络的依赖性越来越大。通信链路的中断，可能会导致输电线路因无法监控而停止输电，给电力系统带来大量经济损失。随着大容量骨干光传输技术的应用，在单一链路上所承载的业务更大，这对现有电力通信网的安全稳定性提出了更高的要求，这也是通信运维人员所必须要面临解决的问题。同时，随着电力系统的不断发展，越来越多的业务趋于数字化，这对现有通信业务承载力要求更高。如何在现有严峻的安全运维压力下做好通信运维工作，是每一个运维人员必须要考虑的问题。

光网络自动；电力通信；应用探索

1 概述

随着光通信网络的发展，通信网络生存性能越来越成为网络建设时必须考虑的重要因数。对于光传输通信网，光纤（缆）线路层的保护与恢复对于整个光传送网络的生存能力有着重大的影响[1]。为为提高光缆线路的可用性，光网络自动切换装置的出现，为提高网络稳定性提供了一个新的思路。

电力通信网自身的特点，决定了对通信网安全稳定性提出了更高的要求。随着电力通信网的不断发展，运维人员的保障压力也逐年增加。在现有电力光通信网中加入光线路自动切换保护装置，能够给电力通信网安全运维带来更大的效益。

2 几种保护方式

为通信系统做自愈保护，必然会消耗一些现有光缆线路资源作为代价[2]。对于冗余备用链路资源的实际使用情况不同，线路保护的方式也分为几种，其中备用资源专用保护有1+1和1∶1两种模式，备用资源共享保护方式有1∶n和m∶n两种方式，先介绍以上几种保护方式：

2.1 保护方式

这种保护方式是一种完全占有专用资源的保护方式，1+1保护的含义主要为业务分别使用两个通道进行传输，发送端，信号进入两个不同路由的通道中，同时传输至同一个接收端，接收端设备根据两路信号性能优劣进行判断，选择其中质量较好的一路作为主用通道，该种保护方式也成为双发选收方式。在SDH组网中，二纤双向通道保护环是一种典型的1+1保护方式的组网。

2.2 保护方式

1：1保护方式和1+1保护方式一样，也是一种资源完全占有的专用保护方式，两种保护方式不同在于期保护原理的实现。在1∶1保护方式时，正常状态下通信时，两条通道其中一条作为主用通道，另外一条通道作为备用通道，网管系统检测系统的可用性，业务不在备用通道中承载。当主用通道发生异常时，网管检测到主用通道故障，该通道收发端设备检测到主用通道中断，自动切换至备用通道，完成通道切换，对业务正常运行无影响。在SDH组网中，二纤双向复用段保护环是一种典型的1∶1保护方式组网。

2.3 n和m∶n保护方式

由于1+1和1∶1保护方式需要占用独立的链路资源，当在某些故障概率很低或者故障级别低的地方，使用这种保护方式对通信资源有较大浪费，因此在做保护时，将多个链路共享一个或几个备用通道的方法，叫做1∶n和m∶n保护方式，这两种保护方式属于共享保护模式。其工作原理与1∶1保护方式相同，主要区别在于1∶1保护方式采用独立占用通道，1∶n和m∶n的共享模式分别是n个系统共享1个备用通道和n个系统共享m个备用通道。该保护方式的有点在于处理光缆断裂这种小概率事件时，可以占用很小的代价完成业务恢复，缺点是共享保护的算法和组网方式都非常复杂，而且当故障发生时，需要提供保护通道但保护通道资源已被占用后，无法实现保护功能。

3 光网络自动切换原理

当光传输系统在正常运行过程中，业务承载的主用通道运行正常，业务正常传输，当主用通道的某一光纤链路故障导致业务异常，通道处于中断状态，光网络自动切换装置通过监测信号，确定主用通道故障，发出通道告警信息，并在该设备上自动将传输链路切换至备用链路，实现无缝切换，对业务正常使用无影响。光网络自动切换装置是一个独立于传输系统、建立在光缆线路上的自动监测保护设备，可以依据光纤链路运行状态监测，自动实现主备链路切换，保障业务的正常运行，提高了通信系统稳定性。

4 光网络自动切换设备在电力通信网应用可行性研究

电力通信系统主要承载业务为电力生产业务，尤其对稳控、保护及自动化业务，一般情况下要求至少具备两条甚至三条链路保证业务的正常运行，随着电网建设的不断发展，通信系统保障压力逐年增大，在部分省市公司，现有通信资源具备的条件下，重要业务可实现N-1保护，甚至N-2，N-3保护的情况也是存在的，但对于部分省市公司现有通信条件相对不足的情况下，从物理层到逻辑层采用多重手段保障业务运行是十分有必要的。

电力通信业务对切换时延由较严格要求，切换时间需小于等于50 ms，方可实现无损切换，且切换性能稳定，切换产生的误码率符合通信系统指标要求。

光网络自动切换装置内部光功率检测单元具备高灵敏度，高分辨率。

光网络自动切换装置拥有远程网管控制软件进行远程控制，网管系统简单直观，网元拓扑可实时反映网元状态，易于组网。

与通信传输系统相独立，可兼容目前电力系统内各类光缆型号，可支持SDH、DWDM传输系统。

5 结束语

电力通信网主要服务对象为电网业务，其承载业务的重要性和稳定性是运维人员重点考虑的问题，虽然目前有网管侧可实现复用段保护，通过多种手段实现对业务的保护，实现N-1，甚至N-2业务，可有效保障业务的可靠性。从物理层实现对光网路的保护及实时监控，可提升网络的生存能力，增强网络坚强性，保障年度通信业务运行率，为重要通信路由的安全保护提供一种行之有效的解决措施。

[1]赵建春，张明.基于光传输层的光网络自动切换保护解决方案[J].现代传输，2007（1）：37-39.

[2]谢峰.光纤线路自动切换系统及光网络自愈技术的研究[D].北京：北京邮电大学，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