电力光传输系统（通用9篇）
电力光传输系统 篇1
SDH是同步数字系列 (Synchronous Digital Hierarchy) 的简称, 能够将线路的复接与传输、交换功能融为一体。SDH光传输技术作为一种可靠、先进、经济的通信技术, 也得到了愈来愈广泛的应用。文章以某SDH传输网的建设为例, 来介绍SDH在电力通信系统中的应用。基于SDH光传输技术的电力通信系统设计所涉及的内容较多, 在方案设计中, 笔者认为, 主要包括以下几个方面的内容。
1 SDH环网建设方案
某地区电网的发展对通信系统提出了较高要求, 原有通信网络亟待升级, 以适应地区电网的发展需求。为了彻底消除该地区电力通信网存在的问题, 考虑对原有SDH网络进行升级改造和优化。
1.1 规划方案
地区电网的规模不断扩大, 各类光缆不断应用, 包括架空地线复合光缆 (OPGW) 和全介质自承式光缆 (ADSS) 等, 这些光缆不仅可靠性高, 而且维护量不大。基于地区电网的发展考虑, 综合考虑电网特点、建设需求、扩容特点来进行规划, 最终选用2.5G容量传输设备, 将系统规划为环形拓扑结构, 配置二纤单向通道保护环, 包括普通光缆、ADSS光缆和OPGW光缆等。
1.2 SDH组网的网络拓扑与设备选用
在进行了具体的环网建设方式规划后, 进行组网设备的选用, 在选用相关设备时, 在确保关键业务的同时, 还应该充分考虑相应管理事务的需要。考虑到该地区电网数据业务不断增多, 对传输可靠性要求高, 因此SDH组网设备的首要目的, 应该是提升传输质量, 以及可靠性和安全性, 从而满足地区电网建设的需要, 从而实现以光传输为主体、可靠性和安全性都较好的多业务传输平台MSTP。
同时, 充分考虑到各通信厂家的优劣和技术能力, 选择华为华为技术有限公司Opti XMetro3000STM-16MADM/MSTP光传输设备为MSTP, 通过该设备实现技术的融合和灵活组网, 提升业务调度能力, 并能够实现数据业务的二层处理能力, 能够进行ATM/以太网业务的接入、处理、传送和调度, 从而能够在装置上实现话音、数据等的传输与处理。在对该地区的通信网络特性进行分析后, 确定进行SDH组网的注意事项:
首先, SDH网络应该具有良好的自愈性能, 一旦光纤网络正常运行过程中出现短时中断, 造成系统网络连接困难, 所有的光纤网络能够自动倒换从而排除故障, 以确保当前网络的正常运行。在网络故障后自恢复的过程中, 可以通过单向或双向的通道来进行, 借助子网连接保护、单双复用段保护、1:N保护、1+1保护等模式进行。
目前, 常见的SDH网络拓扑包括树形、链形、网孔形、星形、环形这5种结构, 在这5种机构中, 又以环形和链形最为常用。在我国目前的SDH网络工程中, 环形结构应用较多, 通过环形网络一方面能够确保供电的可靠性, 另一方面具有较强的系统自愈功能。
在实际应用中, 目前常用的SDH光纤有4芯与2芯两种, 4芯多用在数据量比较大的场所, 对于本文所探讨的地市级通信网络, 2芯即可实现其需要的功能, 一方面能够较大的降低成本, 另一方面也完全满足系统需要, 因此, 本系统在实际运行中, 使用了2芯的SDH光纤构建二纤单项通道。SDH二纤单向通道倒换环如图1所示。
PI为SDH网络中的需要保护设备, SI为SDH网络中进行信号传输的主环, 二者之间通过光纤连接, 业务方向相反, 系统构建通过“单端桥接、末端倒换、“并发选收”的思路, 实现对两者中信号选优的选择。
图1 (a) 中, 网络信号AC从A端输入, 该信号通过S1环后, 按照顺时针的方向传输, 通过P1环时, 又按照逆时针方向传输, 到达接收端C后, 再对S1环与P1环送来的信号进行选择, 接收质量比较好的一路。图1 (b) 中, 当B、C之间出现故障时, 环路断开, S1传送出来的AC信号难以传出, 此时, 倒换开关就会自动倒换, 触点能够从S1自动切换到P1, 此时, 网络信号能够从P1经过, 并正确传送AC信号, 确保了网络的正常运行。
如上文所述, 通过这种双向备用、主机和辅机相互备份的网络模式, 将各种网络故障及时的排除, 进而实现光纤网络的正常运行, 完成网络的自愈控制功能。
2 SDH环网管理系统
在确定了规划方案与组网设备后, 选择了华为公司子网级网管i Manager T2000系统作为SDH环网管理系统, 能够对华为SDH、Metro构成的大型子系统进行集中管理。这种SDH环网管理系统的主要功能包括:统一管理华为内部各个系列的光网络设备, 从而能够为用户提供更加快捷的服务;具有标准的外部接口, 支持网管使用, 发挥基础性作用, 降低运行和维护成本;网络管理功能强大, 包括告警、预警、网络拓扑、容量管理、业务自动发现功能。
本SDH环网管理系统除了能够为电网故障的集中管理与分析提供支撑外, 还可以提供相应的拓扑计算、安全保障、系统分析、质量日志等功能, 并具有较强的功能扩展性, 后续工作中, 还可以相应的添加性能管理和功能配置功能。
3 622MSDH环网的单板类型
根据该SDH的保护方式、系统速率、业务种类的要求, 622MSDH环网的单板类型如下: (1) 交叉板XCS。交叉板XCS是用来进行交叉连接与时钟处理, 从而实现系统的线路之间、线路到支路之间、支路之间的交叉, 并通过同步定时单元来对时, 完成时钟跟踪、时钟同步、时钟输出、时钟倒换功能。 (2) 电源板PBU。电源板PBU为环网提供电源, 提升电网供电系统的可靠性, 电源板PBU固定在Opti X2500+子架的特定槽位, 并实施双电源备份, 一旦该二次电源模块发生故障, 可以由电源板PBU发生故障的单板来进行供电, 不影响实际工作。 (3) 主控板SCC。主控板SCC主要进行系统控制, 实现实时监控与维护, 对设备网元进行协同管理, 对设备其它模块上送的告警信息进行转换和处理, 并提供相应的与网络管理系统相连的各种接口, 实现多元化通信, 借助主备环复用, 最大化可以进行三路公务电话连接。 (4) 622M速率SL4光板。通过622M速率SL4光板实现光电转换, 并进行解复用和实现开销字节的提取, 支持信号的开销插入和复用, 经622M速率SL4光板电/光转换后, 成为STM-4光信号上送。 (5) 2M支路板PD1。通过2M支路板PD1实现32路的2M信号的映射与复用, 并稳定提供2M的定时信号作为定时源参考时钟, 时钟状态稳定上报, 通过内环回和外环回测试来进行信号选收。 (6) ET1板。ET1板主要进行以太网处理, 进行十兆/百兆以太网业务接入处理, 在容量上能够实现8路10/100M以太网业务的接入, 并进行远距离传输。
4 SDH环网的各项指标计算与同步源的选择
SDH传输技术目前在电力系统通信中得到了广泛应用, 在语言、数据、同步等方面已经有较为成熟的经验, 目前, SDH技术已经被广泛用来传输电力生产方面的一些关键业务信息, 继电保护信息是其中的重要组成部分, 在对继电保护二次设备的传输保护信息、网络延时、同步方式、误码控制等方面, 加以特殊考虑。
目前的国家电力通信网中, 时钟的选择按照从上而下的树型结构, 本论文所探讨的SDH环网隶属于本地传输网范畴。SDH设备的种类可分为终端复用器TM、分插复用器ADM及交叉连接设备DXC。由于已经装设了综合定时系统 (BITS) 系统, 因此, 在外同步时钟源的选择上, 以BITS作为系统的外同步时钟源。
根据上文所述, 本环网系统包括了众多的站点, 出于系统安全、信号稳定的考虑, 应该尽可能的降低因为某一条时钟路径丢失而导致的整体同步网络失步, 将系统的同步方式切换为同步时钟自动倒换方式。
此外, 除了需要考虑时钟源的级别, 在外接BITS的配置方面, 也应该注意选择合适的类型。要激活所有网元S1字节, 并开启时钟保护协议, 通过网管选择等途径, 按照双向分时钟模式, 详细设置网络中各站点的同步源的优先等级。在实际的地区系统组网中, 在条件允许的情况下, 应该通过不同的时钟源进行全站同步, 同时, 应该尽可能使这些同步源处于不同的网络节点中, 更好地提升网络的可靠性。
5 结语
文章结合具体实例, 对SDH技术在环网建设中的应用进行了分析, 具有一定的借鉴意义, 由于基于SDH光传输技术的电力通信系统实际应用是一个复杂的过程, 除了文章所述相关技术外, 还必须结合现有的电力通信网络, 跟踪和应用新的通信技术, 使SDH环网更安全、稳定, 始终满足电力生产不断增长的要求。
参考文献
[1]梁耀明.基于 (SDH) 光纤通信在电力系统中的研究[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版, 2010 (10) :89-90.
[2]刘丹, 林革, 吕凤兰.SDH在电力系统中的应用[J].电气技术, 2007 (2) :25-27.
[3]章婷.SDH技术在电力通信网中的典型应用[J].通信电源技术, 2010 (5) :44-48.
[4]朱文甫.电力SDH通信网的自愈模型构建及仿真实现[D].北京:北京邮电大学, 2013.
[5]宋晓飞.SDH传输网电路安全性自动分析系统研究及实现[D].成都:电子科技大学, 2013.
电力光传输系统 篇2
光传输技术经过近lO年的发展，已经远远超过了SDH电路交叉和WDM波长连接的概念，提供的MSTP和近年来开始逐步商用的A―SON，成为面向多业务适应未来通信传输的热门光网络技术。面临新业务不断推出，MSTP面向传送业务分组化，ASON面向传送网络动态化，两者的有机结合为未来的通信网络提供了最完善的传输解决方案。随着社会的进步，科学技术的日益提高以及人民生活水平的逐步增长，尤其是随着数据业务的增长需求，使得通信技术得以迅速发展，截止底全球移动用户达到46亿，到底这个数字将为50亿。
20底全球移动宽带用户超过6亿，国际电信联盟预计，20将超过1O亿。数据业务在全国各个城市日渐普及，许多企事业单位对此业务越来越需求，数据专线业务市场发展前景非常可观。开通了数据专线的企事业单位，也可以成为宣传此业务的范例，日后将会有更多单位看到次业务带来的高效和便捷，需求量将会大幅增长。面对越来越多的移动用户以及光网络技术的不断提高，移动通信网络正在面临着巨大的挑战。通信行业重组后，电信、移动、联通成为全业务运营商，同时形成了相互竞争的局面，在这种新的局面下，各个运营商对全业务市场的把握，就成为了竞争的关键。首先需要了解什么是全业务，全业务是不但是指平时人民的日常语音通话业务，还包含了网络数据业务等，不但是无线通话，还包括固话。语音业务也由原来单一语音通话，增长为视频语音通话，还有手机上网等各种数据业务的需求。这就需要网络达到一个可以随时随地，都能达到高速率的网络传输要求。传输的带宽也由原来的2M传输，逐步升级的8个2M的单站单方向传输，甚至16个2M的单站单方向传输，由此增加的网络传输和交换负担就变得更加沉重。在数据业务如此发展的状态下，搞好基础网络的建设，保证传输质量，提供多业务发展的有力健康平台，就成为各个运营山需要迫切解决的问题。基于这种需要，对现有新的通信技术的采用、综合就成为一个有效的途径。
作为整个通信网络的基础平台一光传送网络，在整个网络运营中的重要地位就不言而喻，正因为如此，研究光传送网和光网络技术对满足移动通信网络的增长需求，建设一个崭新的基础传输网络，提高全业务的竞争能力，形成全业务运营具有非常重要的现实意义。本课题针对传送网进行研究，分析现有传送网在各方面是否满足多业务运营模式的需求。如果不能满足，针对现有传送网存在的问题，构建一个什么样的新型传送网才能既有效解决现网存在问题并能满足多业务发展的`需要，同时又能合理利用现有网络资源，这是本课题想要解决的问题。最近，国际上对下一代的网络标准刚刚颁布了新的标准，共分成了三个层次：最底层是基础传输层，第二个层次是服务层，最上层就是业务应用。下一代网络的目标是基于IP的网络代替的传统的网络并融合通信网、电视网、因特网这4种网络，业务的范围包括原有的语音、电视节目、数据传输等业务，又能保证新增的各种业务都能在一个安全可靠的环境下运行，未来发展的趋势肯定是多种高带宽数据业务及语音业务的融合。移动通信网络的平稳快速的转型，由原来的单一业务调整为与各个行业及业务相适应的网络发展需求种过渡。通信网络在经历了以往通信业务发展的冲击后，正面临着前所未有的新一轮的考验，这次考验对基础网络的要求，在网络可靠性及传输容量上都是一个相当大的冲击，传送网应如何演进，才能适应新形势下通信业务需求，就值得研究和思考。多业务对网络的基本要求就是超大带宽需求、多场景接入、高质量高品质业务保障，多业务运营必然要求从业务、终端、网络到运维等进行全方位的融合，网络的融合是实现所有融合的基础。IP技术以其高效、开放、灵活、低成本的优势成为实施融合的最佳手段。为了迎接全业务运营时代的到来，网络向ALLIP演进将成为一项战略举措。未来运营商的网络必然是把满足这种新的业务需求为目的的网络建设作为自己的核心任务。随着各种新业务的出现，新的网络建设，技术要求都需要不断的提高和更新，建设一个可持续发展，并能满足新业务需求的网络就成为目前各个运营商需要迫切解决的问题。
OTN，PTN，ASON，PON等光网络技术的出现，打破了传统的SDH技术这种单一的传输方式的情况，使得传输网络得到新鲜的血液。本课题就是研究在新的业务增长情况下本地城域网络怎样建设，如何纳入新的网络技术，如何组网，以及这种组网方式的优劣是什么?本文力求寻找一种新的传送网网络结构以便能满足这种快速发张的网络需求，并能符合未来网络发展的方向，通过研究这几种光网络技术的原理以及技术特点，并扬长补短将这几种技术合理应用到构建新型城域传送网上，期待解决目前传送网的不足，并能顺应传送网发展趋势，满足运营商多业务运营模式的需求。确立面向用户业务增长需求的新一代的城域网发展目标和结构，研究目前本地城域网的各种新业务的发展方向，以便确保网络的健康发展。在构建新型城域传送网的同时，使得现有基础网络资源能够得到充分合理的利用，又能满足未来迅速增长的高带宽高质量的全业务需求，同时，能够降低对建成的网络的维护成本，提高服务质量，实现本地城域网络建设的健康稳步发展。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1。54MHZ的速率光纤网络的运行速率达到了每秒2。5GB。从带宽看，很大的优势是：光纤具有较大的信息容量，这意味着能够使用尺寸很小的电缆，将来就不用更新或增强传输光缆中信号。光纤电缆对诸如无线电、电机或其他相邻电缆的电磁噪声具有较大的阻抗，使其免于受电噪声的干扰。从长远维护角度来看，光缆最终的维护成本会非常低。光纤使用光脉冲沿光线路传输信息，以替代使用电脉冲沿电缆传输信息。在系统的一端是发射机，是信息到光纤线路的起始点。发射机接收到的已编码电子脉冲信息来自于铜线电缆，然后将信息处理并转换成等效的编码光脉冲。使用发光二极管或注入式激光器产生光脉冲，同时采用透镜，将光脉冲集中到光纤介质，使光脉冲沿线路在光纤介质中传输。由内部全反射原理可知，光脉冲很容易沿光纤线路运动，光纤内部全反射原理说明了当入射角超过临界值时，光就不能从玻璃中溢出;相反，光纤会反射回玻璃内。应用这一原理制作光纤的多芯电缆，使得与光脉冲形式沿光线路传输信息成为可能。光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素，决定了传输信号所需中继的距离，光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点，光纤的频带可达到1。OGHz以上，一般图像的带宽只有8MHz，一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余，在传输语音、控制信号或接点信号方面更具优势。光纤传输中的载波是光波，光波是频率极高的电磁波，远远比电波通讯中所使用的频率高，所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质，不导电，不会因断路、雷击等原因产生火花，因此安全性强，在易燃，易爆等场合特别适用。随着业务的迅速发展，移动商务等新的应用不断涌现，城域网承载的数据业务将不断增长，对承载这些业务的平台的要求也越来越高，目前城域网技术的发展有三个主流方向，即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴，光城域网属于传送网范畴。IP城域网指利用路由器组网，核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网，节点之间利用裸光纤互连。光城域网的核心是利用光传输网络直接承载IP/Ethemet，为上层的业务提供更有效的承载。可以使用各种光纤电路承载IP/Ethemet：SDH/SONE厂连接、D~DM/CWDM连接或者RPR连接。3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G/3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载，对于基站与高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户与家庭宽带等低价值业务，需要合理选择组网技术;增强对于大规模数据业务的控制和管理。现网钢性管道根本不能适应业务弹性需求和突发性需求。现有网络难以保证对所有业务的H―QoS，虽然支持频率同步，但不支持精确时间同步，对OAM和保护等电信级保护能力较弱。3G基站对于空口精确时钟和时间同步需求非常高，城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力，而改造现有MSTP/SDH网络成本较高。根据集团对全业务城域传送网建设指导意见：“加快建设面向全业务的基础网络设施，提高全业务竞争能力，满足现阶段各类业务需求，适应网络未来演进”的要求，构建新型城域传送网以适应全业务的发展需求。
构建综合承载网(新型城域传送网)的成功，有力的补充了原有的SDH环的不足，解决了现有网络存在的问题现有网络不能满足GE以上颗粒的大量调度，而且仅有的4个DwDM环通道也已用尽，不能提供电路。OTN构建的城域传送网有灵活的上层调度机制，满足了全市范围内电路的随意调度。新建的OTN综合承载机房极大满足了PTN、OLT、数据等设备的放置，使得PTN、OLT网络以及数据业务割接的各项后续工程能够顺利展开。如果作个比喻，将OTN构建的城域传送网比作是房子的地基，那么地基搭建得结实可靠是房子承载能力高的基础，是今后开展全业务的基础。有了OTN网络的搭建，IP城域数据网、PTN汇聚层、接入层网络以及用户侧(如PON网络)都可以在OTN网络上承载，因此可以说新城域传送网的构建为全网奠定了基石作用。大颗粒的业务接入能力以及多种业务接口满足了不同用户的需求。构建新型城域传送网核心层引入OTN设备构建的核心层网络，结构为MESH网并加载AS0N智能平面，网络管理和维护更加灵活方便，大颗粒的电路调度满足了数据业务对传送网的要求。在没有构建此网络以前，例如IDC接入CMNET骨干路由器NES000E需要10GE的电路，传统的SDH网络根本无法提供。
引入0TN设备缓解了目前数据网络的压力，并提高了网络的安全性。汇聚层引入了0TN设备，在全市范围内有汇聚节点5O多个，这些节点大多数在规划时考虑了数据用户的需求，目前正在积极部署将城域数据网光纤直连的接入方式割接至城域传送网承载，可以满足更多、更大客户群的数据接入需求。光纤直连方式缺少保护，而且有的数据节点串联交换机在三层以上的，跳纤点多，故障点也就多，而且链路形式缺乏保护，在网络安全上存在着极大的隐患。通过传送网承载就不仅可以避免这种隐患，而且可以极大的提高承载能力，符合网络融合的趋势。新型城域传送网构建成功后，某市迅速确实发展集团客户的目标，成立了集团客户部，对外大量宣传，使运营商向全业务运营迈出了坚实的第步。有了第一步OTN网络的基础，使OTN+PTN的搭建成为可能，PTN网络建设也在建设中。有了OTN网络的基础，使得PON技术接入终端用户也成为可能，全省PON网络建设也在建设中。有了强大的带宽资源，发展全业务不再是一句空话，正所谓家里有粮，心不慌。因为运营商承揽的集团客户的增多，以及PTN，OLT设备都要利用0TN网络建设的环承载网络。因此第二期的扩容工程已经开始。当时规划就考虑了后期扩容，因此扩容就会很方便，只要增加相应的板件，就可以满足，而且核心层设备是按80"40G的容量考虑的，网络容量是非常大的。
电力光传输系统 篇3
【关键词】SDH光传输应用技术;电力上的通讯;技术应用
由于经济随着社会不断发展，信息化时代也越来越发展开来，大家对于信息的需求越来越大，对于互联网通讯方面的需求也相对较大，主要在信息的传输之间，交换以及处理相关大量信息的任务量也不断提高，这不仅仅要求到了现代信息化推向更智能化更数字化的综合发展。在这种信息化的信息时代，不仅仅要求数字化信息数据的及时同步，而且还运用到复用技术的生成，并且随着时间的推广不断完善发展。
1.SDH 光通讯传输方面的叙述
SDH光通讯传输是由互联网某些单元组合构建而成的，对于光线上的信息化不断发展并且通过信息同步传输技术，以及交叉连接等连接方式传输到互联网，不仅仅具有互联网各个节点接口的一致性，而且从简单的信息化互相联系到信息的传输，复用以及交叉连接等一些方式来进行交换连接进行互联网上的传输。SDH光是利用了一种块状帧结构进行装载信息，不仅仅能够纵向9 行以及横向270×N 列等，而且每个字节都有8bit，让整一个帧结构组成分成了三个部分，分别是净负荷、段开销 和管理单元指针，这三个部门互相协调，起到了不可分割的作用。段开销 可以分为MSOH 和RSOH两个部分，其中有着定帧信息，对于监听性能上的利用以及其他方面的一些功能，都能够保证信息在传输上能够如期的进行。不仅仅能够接受正确的分离负荷，对于单元指针的管理方面也是要根据净负荷专区，一般都在前面字节的STH-N帧内附近，不仅仅能够方便于分离正确的净负荷，净负荷区域是利用一些渠道来进行少量信息的存放，并且根据不同的渠道开销字节。不仅仅能够通过POH来进行区分，高阶渠道进行和低阶渠道进行开销等，最主要的功能有警告、VC通道开销以及监视功能。信号维护功能以及复用等一系列的指示功能，对于SDH帧转时原则是从左到右的，并且是由上往下而开始形成的一串串行码来进行传输，不仅仅速度上能达到125s，而且每一秒可以达到8000帧的速度，信号复用都可以分为三个步骤，就是映射，定位以及复用这三个步骤。
这些年来，随着社会经济以及电力不断发展，电子电力方面的通讯技术也不断发展完善，不仅仅能够提高各方面的信息数据的速度，而且在行政电话以及信号方面都能够起到自动化作用，而且还能让办公更加自动化，而且在远程信息方面，以及电子的稳措方面，国内电视方面也不断壮大，而且在电子通讯方面也出现不断壮大的发展，而且信息化技术也随着数字化信息不断发展，而且在传输方面也得到一定的可靠性，目前在电力通讯方面的情况也日益增长，不断有一些其他行业的冲击，在互联网上面临的压力也是越来越大，不管是在互联网规模上还是在电力生产发展上，都有着很灵活的发展传输方向来进行更有效果的电路保护，不仅仅能够起到电路交叉的转换，而且还能进行各种设备的灵活分配，在互联网方面电路的汇聚以及分配，不仅仅能够将设备更好的分配利用，而且还能够对各方面进行更有效的升级和完善。
2.SDH光传输在电力上的广泛运用
由于社会不断发展，SDH光在互联网通讯上的传输也不断得到改善，而且由于互联网不断发展壮大，对于互联网的通讯延迟以及容量方面的信任变差，都会由原来的单向道变换为更多的渠道进行业务选发，不仅仅能够起到业务更流通的发展，而且还能够起到一定的维护作用以及稳定性方面的作用，不仅仅对于业务的运用起到更为集中的服务，而且还能够起到各方面的复用手段保护，并且是有着1比1的保护原则，运用到的是APS协议，不仅仅在维护以及操作方面有更多的倒换作用，而且还会出现一系列的出错，而且还会出现适当的均匀分散型的业务。
在各方面的电子电力互联网上的通讯上是一些分散分布的各种共享保护途径，对于电子电力方面的通讯，也由原来的一个节点分布为两个节点，也可以选择为1加1这样来进行渠道的保护。不仅仅能够让SDH光在传输方面能够起到分拆有道的环到，而且还能将原来的渠道由物理的转接模式改为数字化的交叉转接模式，不仅仅能够起到互联网的稳定性加强，而且还能对于多个串联接点改为原来的跳纤模式来进行支线电线的组成，不仅仅能够对于各方面的光缆问题起到一个局限性，而且还能长期导致无法自动愈环的问题。
SDH光在电子电力互联网上不仅仅能够实现立体化的结构，而且还能够让电力互联网实现横向发展打起了基础。不仅仅能够在互联网上建立起核心的业务基础发展，而且对于互联网上的壮大发展也提供了很大的发展空间，而且随着社会的不断发展，不仅仅能够起到推进的作用，而且还能够不断完善互联网的发展，从原来的核心升级到10G的传输容量，而且还能够体现出SDH在互联网上的各方面的灵活发展。在分层上也能形成双节连入的形式，不仅仅能够减少局限性的限制，而且还能让承载能力也得到提高，更好的防止各方面的故障的发生。
另外，还有对于互联网在传输上具有更高的传输能力以及在数据信息方面有着更高的处理能力以及灵活能力，为日后的互联网光线网络发展提供了更高的发展。从各方面的来进行分析，不仅仅从SDH光在互联网上具有更为强大的风险抗击力，而且在各方面的安全保障上也有着一定的效果，在路由风险方面也降低了很多，而且还能形成一个智能化的互联网做出更好的基础，让互联网在使用上不仅仅能够再多几个路由来进行打造互联网坚固的基础。
3.结语
根据以上来进行分析，不仅仅能够让光纤在互联网上应用越来越广泛，而且还能够能到更多应用的广泛接受，对于各方面的运用也相当方便，所以，电子电力在通讯方面的发展也越来越完善，而且在一个长期发展的情况来看，不仅仅对于电网的一个发展需要加强，而且还需要对SDH光在传输上的速度也得到了完善，提高了整个传输的整体容量以及稳定性，而且还能为国内的电力发展提供一定的发展保障。
参考文献
[1]年玉桂，蔡栋栋，王永超.MSTP传输网在电力通信专网的应用[J].科技信息.2011（03）.
[2]周雅，焦曉波.浅谈SDH技术在电力通信中的应用及网络优化[J].网络安全技术与应用.2009（01）.
[3]吕勇，陈兰英.基于MSTP的电力通信传输网的设计研究[J].科技创新导报.2011（04）.
电力光传输系统 篇4
随着科学的进步, 经济的发展, 我国的电力通信光传输网络就显得尤为落后了, 跟不上时代的潮流, 满足不了用户的要求。因此在飞速发展的今天, 就需要对电力通信光传输网进行一个合理的优化, 即是:通信资源管理系统的应用。只有将通信资源管理系统引入到其中, 才能够进一步改善我国的电力通信光传输网, 为其自身的发展创造更好的环境。
1 电力通信光传输网的含义
电力通信光传输网指的就是将光传输网络应用到电力通信中。这样的电力通信能够达到更大的传输容量、更高的稳定性和传输精准度。由于光传输网的诸多优点, 使得其应用极为广泛, 并且使得我国的电力网络整体效益得以提升。电力通信光传输网发展到现阶段主要构成为:环状电路和SDH环网电路两大类型。其中SDH环网络电路的传输网络结构主要有其自身的输电线走向来决定的, 在发展过程中遇到了极大的瓶颈, 并且与承载的业务存在有部分性质的矛盾。因此就要在电力通信光传输网的基础上进行通信资源管理系统的应用, 解决其瓶颈问题, 缓解存在的矛盾。
2 电力通信光传输网发展的现状
2.1 电力通信光输网现存问题
我国的科学技术在新形势下, 得到了很大的提高, 出现了许多的先进的设备、系统、管理手段等。基于新形势的大背景下, 人们对光缆和设备也进行了深入的研究, 采用诸多先进的技术和管理方式来进行优化, 因此我国电力通信光传输网发展到现阶段中, 存在有诸多的问题需要进行改进。首先, 在电力通信光传输网中, 光缆设备是其必不可少的部分, 我国在电力通信光传输网中较多的采用的是ADSS光缆。而这类型的光缆若使用时间较长, 再加上容易受到周边环境的干扰, 就这致使其存在有腐蚀隐患。这样的隐患在很大程度上是落后于我国电网建设的, 阻碍着我国的电力通信光传输网的进一步发展。其次, 电力通信光传输网中, 除去光缆设备这一基础设施外, 光传输网络也是重中之重的。但是在现今这个社会中, 我国的光传输网络的可靠性和安全性不高。另一方面, 在光传输网中, 网络资源并没有得到充分的利用, 致使网络资源受到了很大的浪费。再加上光传输网络中的设备在建成后也在逐渐的老化, 因此设备的各个性能不能满足电力通信光传输网络的发展。
2.2 电力通信光输网优化的必要性
在以上的陈述中, 可以看出我国的电力通信光传输网存在有设备以及光传输网这两方面的问题, 而这两类问题还仅仅是显著存在的, 在很多的细微之外任留有别的漏洞。基于此, 就要求对电力通信光传输网进行优化, 既就通信资源管理系统的引入。只有将通信资源管理系统应用到我国的电力光传输网中, 才能够进一步使得电力通信优化, 获得到相应的效益, 还能够促使我国的电力通信水平得到较大的进步。从另一角度来讲, 随着社会的不断发展, 人们对于生活品质的要求更高, 通信水平的提高也就成为了人们追求的一项。因此对电力光传输网进行不断的优化, 并且将通信资源管理系统引用到电力通信中, 才能够进一步满足人们对通信业务的要求。因此, 对于电力通信光传输网的优化已经成为了一项势在必行的任务, 如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中也就成为了电力通信界的重中之重。
3 如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中
3.1 通信资源管理系统构成
要深入探究如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中, 就首先要对通信资源管理系统的构成进行简要的分析。电力光传输网中存在有可靠性和安全性不高的缺陷, 而电力通信资源管理系统的引进, 能够为电力通信信息增加其可靠性、安全性以及精准性。这样的优势是因为:电力通信资源管理系统是采用了典型的客户端加服务器的形式, 这样就能够将系统中的数据统一的储存在数据库的服务器中, 而用户端计算机则进行资源管理软件的安装。通信资源管理系统由一下几块模板构成: (1) 数据库设计:客户端/服务器的模式。 (2) GIS系统, 既地理信息系统。 (3) 系统软件体系结构。 (4) 硬件组成。
3.2 设备管理
在通信资源管理系统中, 除去结构构成外, 还需要有硬件设备, 这样才能够引入到电力通信光传输网中。硬件设备的设置, 主要是为了将电信通信系统进行硬件配置, 进而对电力通信光传输网进行修改等的操作。与此同时, 还能够为其统计和分析光传输网中重大数据。而硬件设备的管理是以地理信息系统为基础的, 并且在此基础上, 分为传输设备、PCM设备、交换机设备等。只有将设备管理引进到电力通信光传输网中, 才能够为电力通信光传输网的整体系统提供其自身的硬件设备的配置、查询以及维护信息的数据, 到达统一化管理。
3.3 资源管理
在通信资源管理系统中, 除去对电力通信光传输网进行设备管理外, 还能够对其内部以及周边的资源进行一个有效的整合管理。这也就是指:通信资源管理系统中, 存在有一个报表管理模块。这一部分, 能够促进电力通信光传输网的工作人员对整个网络系统中的运行日志以及通信动态进行查询, 进而对通信网络中的数据进行统计和分析, 最终促使工作人员根据资料和数据得出最好的传输线路的方案。在形成方案之后, 就能够对电力通信光传输网中的各项可用资源进行一个合理并且精准的调度, 使得传输网中的资源都能够获得到很好的利用, 减少电力通信光传输网中诸多资源的浪费。通过对资源的合理调度, 这样才足以满足每个用户的电力通信业务的要求, 客户得到了满意服务, 才能够为电力通信光传输网络带来更多的经济效益。最终促进我国的电力通信光传输网获得更大的发展空间。
3.4 线路管理
在电力通信光传输网中, 最为关键的部分就是传输网中所用的线路了。线路遍布整个网络中, 每一项线路都代表着很多的电力通信业务, 牵涉到很多用户的电力通信的使用。因此对于线路的管理也就成为了最为关键的一项任务。在对线路进行管理时, 通信资源管理能够达到传输电路调度一起传输线路的管理。通信资源在对电路进行管理中, 是要求其建立在整个局站之间的, 并且还要求在对电力通信光传输网进行操作时, 要按照现有的手工业生产的各种业务流程来展开, 这样就能够促使在整个电力通信光传输网的管理中, 自动地形成电路的开通方式调度单。
4 结语
我国电力通信光传输网的发展, 虽然取得了很大的成就, 但是还存在有诸多的问题, 比如光缆等基础设施的老化现象, 光传输网络的不成熟等。诸多的缺陷都制约着我国电力通信光传输网的发展, 也不能较大的满足用户需求。通信资源管理系统的引进, 将为电力通信光传输网带来更好的发展空间, 将一些弊端降低到最小值, 并且将其自身所具备的优势发挥到最大程度。这样才能够不断的满足人们对电力通信业务日益增长的需要, 为企业带来更多的经济效益, 进而促使其自身得到飞跃式的发展。
摘要：新时期下, 我国在社会的各项事业中取得了巨大的成就, 科学技术水平也得到了稳步提高, 而科学技术是第一生产力, 因此科学技术在各事业的应用成为了日益重要的任务。通信资源管理系统在电力通信光传输网中的应用就是科技进步的表现。首先, 要简要对电力通信光传输网进行简要了解。其次, 深入分析电力通信光传输网发展的现状, 以其现存问题为主。最终, 针对提出的问题, 探讨如何将通信资源管理系统应用到电力通信光传输网中。
关键词：通信资源管理系统,电力通信光传输网
参考文献
[1]卢根富, 余波.中卫地区电力通信光传输网络的优化改造[J].光通信技术, 2011 (1) .
[2]谢昌敏, 钟佳嘉.基于DWDM的分布式全光网络的实现研究[J].国外电子测量技术, 2010 (7) .
电力光传输系统 篇5
一、光传输组网的运行
保证变电站电力工作可以有效的运行, 就需要变电站设立A、B组网进行光传输。B网的应用更为广泛, 可以通过S形组网的方式, 对网络进行监控。通过对两个变电站的调度, 可以有效的解决通信线路多和运行的风险等相关的问题, 进行系统的维护和保护, 确定运行系统的通道安全稳定。光传输的组网运行和人工组网的方式通过不断的完善, 对系统设备进行了有效的控制和保护, 实时的监控更提高了点之间的传输问题, 控制了设备因分散没有做好保护工作的问题。变电站自动化的运行通过不断的完善已经能达到环保、节约节点和业务单通道运行慢的问题。现阶段变电站利用AB网对生产进行传输, 而业务通过通道进行, 现在通道只有一个单行道供为运行。发生故障虽然不会导致业务的中断, 但也必须及时的进行故障的维修, 确保技术可以顺利的运行。
二、故障的分类
变电站正常的运行中会出现很多常见的故障问题, 电力传输需要按照相应的步骤进行, 抢修、维护、修复的顺序进行。电力故障的定位, 按照外部—传输—单板—线路的顺序进行光传输组网设备故障的排查。1、关于光缆线路的故障问题, 这种故障光缆线路会出现中断的现象, 或是光缆的线路消耗较大。2、尾纤方面的故障问题, 会出现尾纤的断裂, 因为尾纤部位半径较小, 接头或尾纤头清理不当有灰尘。3、单盘方面的故障问题, 线路板和时钟板、主控板受到环境的影响, 致使主板无法稳定运行。4、电缆方面的故障问题, 电缆的中断现象, 致使端口松动造成接触的不良。5、电源系统方面的故障问题, 设备会熔断而出现故障。
三、组网故障的解决方法
1、指示灯的观察方法。
日常维护工作需要关注警示灯的情况, 根据警示灯的闪烁了解设备的工作情况, 例如烽火的光传输工作, 正常条件下会显示绿灯, 表示工作。红灯亮表示设备处于紧急的告急, 黄灯代表一般的警示。2、环型方法。环回的方式有很多种, 内、外换回的方法, 线路和支路的换回, 远端和近端的环回等。环回的操作方法, 需要利用多种通道进行, 找到适合的故障站点, 和业务通道。选择适当的环回方法也是非常重要的, 需要考虑线路和两端设备的运行情况, 通过分层阶段的环回方法, 进行单板和站点的故障排除。3、配置互换的方法。充分运用APS, 和网管的互换, 单板的复位工作, 重新利用配置, 排除故障, 正常运行业务。4、物体替换的方法。替换的方法是通过2个或2个以上的物体进行相互的替换, 做到对故障的定位和排除工作。替换的物体可以是设备、单板或是芯片等, 替换的方法可应用设备的外部结构的问题的排除。5、仪表测试的方法。仪表测试的方法, 需要利用各种仪表进行光功率和光时、SDH进行系统故障的排除。如:利用ZM的误码仪可以对业务中的错误码进行检测, 利用万用表对电压进行控制, 检查供电电压的高低, 对电压状况能够做到掌握。利用光的功率对发射和接收的机器的功率进行测量, 检查功率是不是在要求的范围内运行, 利用相关的技术对光缆的位置进行测试。
四、光传输设备的注意内容
1、在SDH单板设备运行的时候, 需要进行相关的防静电措施。2、OTDR测试链路的时候, 需要将尾纤断开, 防止因功率超过标准要求造成接口的烧毁。3、相关的仪器也可以测试, 但需要注意的是要确保设备的端口和尾纤的端口清洁干燥。
五、光传输的维护工作
设备的维护工作:1、保证设备能够正常运行, 需要定期做好设备的监察工作。2、定期进行单板的检查, 从单板的运行状况进行维护工作。3、每天养成良好的习惯, 进行对设备运行情况和维护情况的相关记录。做好设备风扇的清洁和检测, 根据实际情况做好防尘的工作, 保证每个月最少2次。网管方面的维护工作:1、坚持每日严格进行对网管网元的检查工作, 并能根据告警的提示做好相关的措施去维护。2、对网管网元的性能进行每天的监测, 确保各环节完善, 无纰漏。
总结:光传输组网要按照相关的组网要求进行传输, 可利用变电站组网互换的方式进行传输, 这种内光AB组网的应用, 也提高了对生产有效的把握, 可以保证生产可以有效的运行和维护, 对SDH光传输的系统进行故障的排查。及时找到故障发生的原因, 进行修复和维护。
参考文献
[1]孙育.Web缓存系统组网方式研究[J].现代电信科技, 2013 (3) :45-49.
电力通信光传输网的发展趋势探讨 篇6
目前, 数据业务已经成为电力通信的主导业务, 并进一步向IP化方向发展, 这使得目前电力传送网中承载的流量, 绝大多数已经是分组业务了。由于数据业务的突发性、多样性以及对带宽动态分配的要求, 对传统的光传送网提出了新的挑战。
1、电力通信业务IP化的发展趋势
电力通信业务主要分为语音业务、数据业务、视频业务和多媒体业务四大类。不同业务对传输带宽的要求不同, 如表1所示。
根据表1和目前电力通信发展的实际情况来看, 电力通信业务正在由以话音通信为主逐步向以数据通信为主转变。数据通信的业务量已超过总带宽需求的90%。在各种数据通信业务中, IP业务占据了主导地位, 例如调度数据网业务、生产MIS与OA信息以及电力营销应用等均采用IP协议传输。因此, 电力通信业务的发展趋势是向IP化方向发展。
2、电力通信光传送网面临的挑战
当前, 电力通信光传输网主要采用SDH/MSTP组网方式。对于SDH光传送网来说, 起初主要考虑承载基于电路交换的TDM信号, 对分组信号开始只考虑了ATM, 未考虑IP等数据业务。当IP等数据业务出现之后, SDH技术将其简单地适配到SDH光传送网中, 但是当IP等数据业务成为电力通信网络的主导业务后, 这种解决方案显示出不足。主要表现为:
(1) 采用SDH组网为主, 环网电路容量为155M或622M, 到变电站/所的网络带宽仅2M, 对于新业务, 如无人站图像监控、IP业务的传送显得容量不够, 无法适应电网的发展需要。
(2) SDH基于VC-12/VC-4的交叉颗粒偏小, 业务调度较复杂, 不适应大颗粒业务传送需求的问题;
(3) SDH的开销处理复杂, 传输效率低, 用SDH固定帧长和时隙来支持突发性数据业务的带宽效率较低;
(4) SDH网的带宽指配是通过集中网管系统来实现的, 无法提供灵活的带宽, 无法适应高容量IP业务动态和不可预测的特性, 难以灵活地生成新业务;
(5) 现有SDH设备对组播业务的支持有限, 很难满足未来视频业务承载;
(6) SDH网络基于同步时钟工作, 抖动要求严格;
(7) SDH在本质上只有一层MAC地址转发, 没有层次化的地址结构, 其网络和业务扩展性相对单一。
(8) 新型SDH, 即MSTP设备需增加以太网盘造成了设备复杂, 价格很高, 不同厂家的互通比较困难。
作为SDH设备的改进, MSTP的内核采用VC-12或者VC-4的交叉粒度来完成以太网的分组传送, 在面向群路侧的处理对象是VC-4。MSTP采用虚级联 (VCAT) 、链路容量调整机制 (LCAS) 技术来适应宽带IP业务, 主要是以VC-12虚级联来提供企业专线、以VC-3/VC-4虚级联来提供以太网FE/GE接口的透传等应用。但是当IP业务丰富以后, VC-12/VC-3/VC-4这些带宽粒度和语音、视频业务的带宽需求很不匹配, 如果都采用VC-12的粒度虚级联会带来设计上的困难和成本的上升。MSTP管道的刚性不利于提升带宽的利用效率, 尽管LCAS功能可以动态调整虚级联管道带宽, 但是使用范围和效果比较有限。因此, 随着宽带IP业务所需的电路带宽和颗粒度的不断增大, 以VC调度为基础的MSTP网络首先在扩展性和效率方面表现出了明显不足, 这主要是由于MSTP所改善的是在用户接口一侧, 但是内核一侧却仍然是电路结构, MSTP技术向分组处理或IP化的程度不够彻底。
综上所述, SDH/MSTP光传输网对于基于分组的IP业务和新的业务提供方式, 存在着业务指配处理复杂, 带宽效率低, 成本高, 网络和业务扩展性差等缺点, 不具备对IP业务的优化传送和对宽带数据业务进行汇聚和疏导的能力。
3、电力通信光传输网的发展趋势
电力通信业务IP化的发展趋势对电力通信光传输网的挑战促使电力通信光传输网向下一代光传输网发展和演进, 而电力通信光传输网目前所面临的问题和业务需求则决定了电力通信光传输网的发展方向。
面对电力通信业务IP化的发展趋势, 电力通信光传送网正在由SDH光传输网向基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 方向发展。
作为SDH设备的改进, MSTP所改善的是在用户接口一侧, 但是内核一侧却仍然是电路结构。随着TDM业务的相对萎缩及"全IP环境"的逐渐成熟, 传送设备要从"多业务的接口适应性"转变为"多业务的内核适应性", 分组传送网迎合了这种趋势。
分组传送网是为了顺应业务分组化的趋势, 采用以分组传送体制为核心的传送技术。该技术同时支持面向连接和无连接的应用, 提供点到点、点到多点以及多点到多点的服务;能够有效地支撑各类业务, 提供Qo S保证;具有完善的安全和保护机制;管理平面、控制平面和数据平面可以分离, 并且各层均提供OAM功能。分组传送网已经成为下一代传送网的发展方向。
目前, 主流的分组技术包括以太网技术和IP/MPLS技术, 相应的, 分组传送网的关键技术可以分为基于以太网的分组传送技术和基于MPLS的分组传送技术-T-MPLS。只有这两种技术在可扩展性和可管理特性上满足分组传送网架构的要求。这两种技术都能支持多协议分组的传送, 都具有全球范围内的可扩展性。
MPLS技术是成熟的多协议标签交换技术, 具有较为成熟的流量工程 (Traffic Engineering) 能力和保护机制。而固定时隙分配的传统SDH在以分组交换为主的网络环境中暴露出很多缺点, 难以满足分组以太网业务需求, MPLS技术可以很好地弥补SDH网络的缺点。但若在传统SDH中完全引入复杂的MPLS技术, 则会大大提高设备成本和网络的复杂度, 也是不合适的。为了适应分组交换和传送的需要, 以MPLS技术为基础在对MPLS/PW (PW:伪线仿真) 技术进行简化修改, 并跟SDH、MSTP或其它任何传送设备的传送平面相关联的基础上, 即发展成为T-MPLS技术。
4、T-MPLS传送多协议标签交换
T-MPLS即传送多协议标签交换, 是MPLS技术在传送网中的应用。T-MPLS可以用T-MPLS=MPLS+OAM-IP这样一个公式简明扼要地表明其含义:即T-MPLS的数据转发面是MPLS的一个子集, 它对MPLS数据转发面的某些复杂功能进行了简化, 其去掉了基于IP的无连接转发特性, 增加了具有传送风格且面向连接的端到端OAM和保护恢复功能, 并将ASON/GMPLS作为其控制平面, 其数据是基于T-MPLS标签进行转发的。具体而言, T-MPLS是为了适应传送网的需要对MPLS进行简化的传送技术, 是一种面向连接的分组/TDM传送体系, 其核心是通过网管系统或控制平面建立端到端的标记交换路径 (LSP) , 分组业务在该LSP上根据标签进行转发。T-MPLS同时支持分组业务的带宽统计复用和TDM业务的确定性传送。T-MPLS技术对MPLS进行了简化和发展, 根据传送网的要求对MPLS技术要素进行了裁减, 去掉了数据面中不必要的转发处理:比如不支持PHP、聚合、ECMP, 标签合并和精细的包丢弃处理等MPLS中的可选项, 但对MPLS的OAM、保护和智能控制面功能进行了扩展, 可以提供连续性检测、错误前向及后向指示、环回和性能检测等OAM功能, 还支持组播等等。
用户末端覆盖和业务接入方面的实现方式多种多样:既可在业务种类单一时采用光纤连接方案, 也可在业务种类复杂时采用N×E1、以太网交换机、路由器、EPON等技术作为末端接入。业务接入点的不确定性, 决定了多种网络拓扑形式并存的现状。采用T-MPLS分组传送网在结构、容量、管理和发展上均以满足电力通信业务的开展为基准, 提供丰富的业务种类和可定制的服务, 并构成"业务发展-网络完善-业务发展"的良性循环。
T-MPLS作为网络融合的唯一技术已经被运营商广泛接受, 利用PWE3技术支持多业务传送, VPLS技术支持城域汇聚, 这些都有实验和应用证明其是一种很好的分组传送技术, 且标准化程度高, 所以国际电信联盟选择了T-MPLS技术, T-MPLS重用MPLS技术, 结合现有基于SDH或WDM的传送网, 利用最小的改造就可以将传送网改造为面向连接的分组传送网。
因此, 分组传送网是电力通信光传送网向下一代光传送网发展的必然趋势, 而T-MPLS分组传送技术则是分组传送网的最佳技术选择。
5、电力通信光传输网向分组传送网发展的基本原则
由于网络的发展是一个渐进过程, 而T-MPLS分组传送技术目前还处于研究阶段, 技术尚未完全成熟, 进行T-MPLS分组传送网的大规模建设还尚需时日;另一方面, 现有电力光传输网不适应电力通信业务IP化发展的问题也亟待解决。因此, 现有电力光传输网向T-MPLS分组传送网演进需要逐步推进。下面将主要探讨电力通信光传输网向T-MPLS分组传送网演进的基本原则。
从电力通信目前的实际情况来看, SDH光传输网是电力通信的主要信息传送的手段, 因为目前80%以上的信息量是由SDH光传输网承载的。另外, 经过近几年的快速发展, MSTP已经从支持以太网业务点到点透传的第一代产品发展到了第三代产品, 电力部门目前新建的光传送网都是基于MSTP的光传送网。因此, 在当前光传输网向分组化演进的趋势下, 如何保护现有电力通信光传输网设备的投资已经成为电力部门关注的首要问题。换句话说, 在我们积极推进电力通信光传输网向分组化演进的同时, 必须考虑保护现有电力通信光传输网设备的投资。
用T-MPLS分组传送网来优化现有电力通信光传输网, 是在业务层和SDH/MSTP传输层之间引入基于分组的统一分组传送层, 保证SDH、MSTP平滑演进到T-MPLS分组传送网。分组传送层应当针对分组传送而优化, 应该继续保持传输的透明、简单、安全的用户体验, 及完备的运营、维护和管理 (OAM) 等基本特征, 同时须具备多业务接入和传送、大规模网络管理、电信级高可用性和高可靠性、精细化带宽运营的能力、高效的带宽管理机制和流量工程等。
综上所述, 电力通信光传输网向T-MPLS分组传送网演进在现阶段需要遵循以下两个方面的原则:
(1) 在积极推进电力通信光传输网向T-MPLS分组传送网演进的同时考虑保护现有电力光传输网设备的投资;
(2) 采用T-MPLS分组传送网优化现有电力通信光传输网的方案, 积极稳妥地推进电力通信光传输网向T-MPLS分组传送网方向演进。
6、结束语
基于以上分析, 我们认为现有电力通信光传输网向T-MPLS分组传送网方向演进应该依据我国电力通信的实际情况, 循序渐进, 有计划、分阶段, 按步骤实施。既要考虑到保护现有电力通信光传输网的投资, 又要着眼于电力通信网络与业务未来的发展趋势, 比较合理的实施方案是采用T-MPLS分组传送网优化现有电力通信光传输网的方案。
参考文献
[1].毛谦.ASON技术的发展与应用.中国新通信.2007, 03
[2].韦乐平.光网络的发展与挑战.通讯世界.2006, 09
[3].何岩, 张傲.下一代分组传送网的新技术发展走向.电信工程技术与标准化.2007, 01
[4].中国通信标准化协会.T-MPLS技术研究报告.2007年6月
电力光传输系统 篇7
随着光网络的不断演进, 网络结构越来越复杂, 网络生存性的研究将更加关注基于复杂网络结构拓扑的多种生存性机制。目前电力光纤通信网络结构依然以环网为主, 但网孔变小, 其演进趋势也越发明显, 即向格状网演进。相比于环形网络而言, 格状网络抗毁灭性好、连通度大;但是, 由于格状网络的复杂性, 导致了格状网络生存性机制也更为灵活、复杂。
在目前的传输网中, 随着OTN的出现, 网络组网方式发生了很大的改变, 由原有的点到点方式逐步转变为格状组网方式, 因此需要将成熟的环保护技术应用到较为复杂网络结构中, 从而得到一种成本低、效率高的新型网络保护模式。如何合理地运用已有技术并加以改进, 找到适合电力通信网的保护机制, 文章对OTN网络中的保护与恢复技术做了研究。
1 光传输网生存性概述
1.1 生存性技术分类
网络生存性 (Survivability) 定义为网络抵御故障业务干扰或中断的能力, 即在网络发生任何故障后迅速对受影响的业务重新选路至空闲资源, 以减少因故障而造成的各类损失, 使网络保持稳定的业务水平能力。随着电网业务的快速发展, 基于IP的业务快速增长, 随着网络传输的带宽容量迅速提高, 光传输网上承载的业务越来越多, 如果出现网络故障, 将严重影响到电力通信传输网的运行和可靠性。光传输网络生存技术作为保证光传输网正常运行的一种有效手段, 具有非常显著的作用。因此, 对光传输网生存性进行深入研究不仅具有重要的社会经济价值, 而且具有深远的理论意义[1]。生存性机制分类如图1所示。
1.2 光传输网故障分类
光传输网故障一般可分为软件故障和硬件故障。其中软件故障是指由于设备内部软件错误或者网管软件异常造成的故障, 但在实际情况中, 以硬件故障居多。硬件故障主要可分为节点故障和线路故障, 其中光纤受损或断裂是光传输网中一个最主要的网络故障。
2 光传输网生存性技术
2.1 网络保护技术
2.1.1 线性保护方案
1) 1+1保护。在1+1保护中, 工作路径和保护路径是同源同目的。同时建立工作标签交换路径 (Label Switched Path, LSP) 和保护LSP。工作路径和保护路径同时创建, 数据同时在2条路径上传输, 收端进行择优接收。当工作路径发生故障时, 目的节点切换到保护路径而使得业务得以恢复。1+1保护过程如图2所示。
2) 1:1保护。在1:1保护中, 工作路径和保护路径的节点和链路不相关。工作LSP无故障时, 保护LSP上可以传送额外业务。额外业务必定是和恢复LSP同源同目的。工作LSP和保护LSP是同时建立好的, 同时进行资源的分配和使用。工作LSP出现故障时, 保护LSP的额外业务停止, 将工作LSP上的业务倒换到保护LSP上。工作LSP不拆除, 业务在故障修复后被切换回工作LSP, 保护LSP还可以由额外业务占用。1:1保护过程如图3所示。
3) 1:N保护。多用作链路保护, 通道资源利用率高、成本较低;可靠性不高、应用较少。N条工作路径共享一条保护路径。N条工作路径中, 多于一条工作路径发生故障时, 根据优先级高低, 节点间协同完成工作资源的备份, 1:N保护过程如图4所示。
2.1.2 环网保护方案
1) 传送多协议标签交换 (Transport-Multiprotocol Label Switch, T-MPLS) 环网。环网拓扑目前广泛部署于光传输网络中。基于T-MPLS技术的环状网络, 称为T-MPLS共享保护环 (T-MPLS Shared Protection Ring) [2]。在T-MPLS环网中, 承载实体为双环结构, 但其业务流向相反。在实际使用过程中, 可以使工作环为工作业务方向, 而保护环为其反方向。T-MPLS环网结构示意如图5所示。
2) 通道环保护。通道环保护一般是专用保护, 在正常情况下保护通道也传送主用业务 (业务是1+1保护) , 信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护, 正常时用信道传送额外业务 (业务是1:1保护) , 信道利率高。
2.1.3 光网络恢复方案
光网络生存技术由保护和恢复2部分组成。其中, 光网络恢复通过利用网络中的富余资源, 当网络发生故障后, 快速恢复故障导致的业务丢失。保护和恢复的实现模式有所区别, 保护是提前设置好光传输网络中的保护资源, 因此其业务恢复速度快, 但由于保护需要额外占用光传输网络的网络资源, 因此其网络利用率较低;而恢复技术不需要额外占用光传输网络的网络资源, 当出现故障时, 动态搜索网络中剩余的资源, 因此恢复对网络资源利用率高, 但由于其在故障发生后才动态计算路径, 因此其缺点是恢复时间较长。
当故障发生时, 光网络恢复路由算法为所需要恢复的业务寻找一条替代路由, 可优先选取基于故障后的最短路径。
2.1.4 P-Cycle保护方案
P-Cycle保护是近期出现的一种新型格状网络保护方式。利用光传输网络中空闲的通道资源, 提前设置好环形通道, 从而实现格状网络的快速保护。P-Cycle的设置需要提前设置, 并且其实时倒换动作完全是预先设计好的。P-Cycle在对环上链路的故障提供保护的基础上, 还能够提供跨接区段的故障保护[3]。P-Cycle保护原理如图6所示。
2.2 OTN网络保护与恢复
2.2.1 光通道层保护
光通道1+1波长保护, 用于客户侧信号的并发选收。特点是成本高、保护倒换切换可靠性和中断时间的要求容易保证, 可根据网络中业务保护要求实际情况选择使用。
2.2.2 光复用段层保护
运用光复用段保护 (Optical Multiplex Section Protect, OMSP) 盘的并发选收功能实现复用段层信号的1+1保护。成本较低, 倒换可靠性较差, 可根据网络中业务保护要求实际情况选择使用。
2.2.3 光传输段层保护
配合1:1/1+1保护倒换协议, 在相邻站点间提供线路光纤的1:1/1+1保护, 能选用并发选收和选发选收2种类型保护。
2.2.4 光层上P-Cycle保护
由于其工作路径和保护路径一一对应, 所以不存在保护路径的选择。
2.2.5 光层多域保护
大规模的多层多域光网络中的网络生存性问题成为人们关注的核心和重点。快速重路由在多域网络中是一种重要的重路由机制[4]。当故障出现时, 正常的业务请求发出时, 受故障影响的业务将会向本路由的路径计算模块 (Path Computation Element, PCE) 发出路由计算请求, 本地的PCE收到重路由请求后, 按照请求的先后顺序排队进行处理。
在多层多域的光网络中传送业务时, 需要横跨多个域, 业务的路径复杂, 如果仍然使用传统的路由机制, 花费的时间会比较长。如果故障链路只存在于某一个域内, 将导致重新计算出来的路径与原来路径具有大量重合。对于重合的路径, 仍需要为业务预留一定资源并重新建立连接关系。因此, 快速重路由是较优选择[5], 在出现故障后, 仅需重新计算该段内的新路径, 而不计算所有路径, 避免了重合路径的反复计算。
同时, 对链路进行权重划分, 即普通权重和保护权重。普通权重指链路未出现故障时的权重;而保护权重则是一种虚拟权重, 当链路出现故障时, 为重路由计算提供流量保护的权重。未出现故障时路由计算请求按原有规则正常进行, 此时无需考虑保护权重, 其值为零。当光传输网络出现故障时, 故障链路的保护权重增加, 路由计算请求时将依据虚拟权重进行计算。
如果域间链路出现故障, 其域间链路的相邻域保护权重都会增加。由于保护权重数值的变化, 将影响到跨域业务链路的选择, 即重路由计算路径时将重新计算2个域之间的一条全新链路。
双重权重的域间故障恢复示例如图7所示。图中存在一个跨域业务A1—B1, 在正常通信的情况下, 业务流向由A1直达B1。如果A1—B1之间的链路发生故障, 导致业务无法由A1直达B1, 此时, 根据重路由计算得出新路径A1—A3—B2—B1。如果此时A2产生一个以B2为目的节点的业务请求, 通过快速重路由计算, 将得到路径A2—A3—B2, 由图7可以看出, 得到的新路径A2—A3—B2与已存在路径A1—A3—B2—B1在A3—B2段上产生资源冲突。而双重权重的域间故障恢复策略将会避免此类问题的出现。当A1—B1出现故障时, A3—B2上的保护权重将会增大, 重路由计算路径时将选择新的路径, 不再选择A3—B2, A2到B2的最短路径计算结果会变成A2—A3—C1—B2。业务流量越大, 基于双重权重的业务恢复机制的效果越显著。
3 研究展望
在光网络诸多生存性机制中, 环保护技术由于其可靠性和快速性, 在现网 (如SDH技术) 中应用广泛。而对于格状网络, 由于恢复过程涉及很多方面, 包括恢复路径计算、节点倒换等众多过程, 无法保证50 ms的保护速度。同时, 随着OTN的快速发展, 网络组网正在发生变化, 因此如何成功的将环保护技术应用到复杂网络结构中, 得到一种效率高、成本低的新型网络保护模式是目前研究的重点。而P-Cycle保护的提出, 为此带来了希望。P-Cycle保护集环保护和格状保护恢复两者的优点于一体, 不仅能对环上链路的故障提供保护, 还能为跨接区段的故障提供强有力地保护, 很大程度上提高了保护资源利用率。
4 结语
依据恢复粒度大小、保护资源能否共享等方面生存性技术进行分类, 由于光网络的不断演进, 网络结构越来越复杂, 针对现有的生存技术和网络常出现的故障, 结合对网络生存性发展的需求, 分析了1+1、1:1等线性保护, T-MPLS环网、通道环等环网保护, 节点保护, P-Cycle保护方案。同时详述了OTN网络的保护与恢复。随着电网业务的快速发展, 基于IP的业务快速增长, 随着网络传输的带宽容量的迅速提高, 光传输网上承载的业务越来越多。如果出现网络故障, 将严重影响电力通信传输网的运行和可靠性。因此光传输网络的生存性研究至关重要。
摘要：随着电力光传输网的不断演进, 电力通信网网络结构越来越大, 越来越复杂。文章针对现有的生存技术和网络常出现的故障, 结合对网络生存性发展的需求, 分析了1+1、1:1等线性保护和P-Cycle保护方案, 同时详述了OTN网络的保护与恢复。随着电网业务的快速发展, IP业务呈现快速增长, OTN网络多域的保护恢复成为研究重点。
关键词：电力光传输网,生存性技术,保护与恢复
参考文献
[1]ANTOSIK R.Protection and restoration in optical networks[C]//2000 2nd International Conference on Transparent Optical Networks.Gdańsk, Poland, 2000.
[2]LI M J, SOULLIERE M J, TEBBEN D J, et al.Transparent optical protection ring architectures and applications[J].Journal of Lightwave Technology, 2005, 23 (10) :3388.
[3]STAMATELAKIS D, GROVER W D.Theoretical underpinnings for the efficiency of restorable networks using preconfigured cycles (p-cycles) [J].IEEE transactions on communications, 2000, 48 (8) :1262–1265.
[4]RAMACHNDRAN G, CIAVATTONE L, MORTON A, et al.Restoration measurements on an IP/MPLS backbone:The effect of Fast Reroute on link failure[C]//2011 IEEE 19th International Workshop on Quality of Service, 2011:1–6.
电力光传输系统 篇8
近年来, 随着国内电网的发展, 异地数据容灾备份、高清视频会议, 线路实时监控等应用不断被电网采用, 使得各类电网用户对电力光通信网络的带宽需求越来越大, 导致电力光通信网络中以IP为主的数据业务成倍地增长, 使电力系统传统的光通信网络面临着巨大的挑战, 需要一种能够支持多种类型业务、具有动态连接、并可以根据实际的需求对带宽进行实时分配的新型的光通信网络来适应电力通信的发展趋势。
ASON就是在这样的环境下应运而生的新一代光传输技术。ASON能够提供自动发现和动态建立功能的分布式控制平面, 在OTN或SDH网络之上, 实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络, 它能智能化地自动完成光网络管理、交换、控制、保护、恢复等功能, 是光网络发展的重要方向。
2 ASON的关键技术
2.1 ASON技术原理
ITU-T最先提出了自动交换传送网络 (ASTN) , 自动交换传送网络 (ASTN) 是一种通用意义上的网络概念, 它与具体的技术无关, 并且能提供一系列支持在传送网络上自动建立和释放连接的控制功能。ASON实际上是ASTN技术在光网络中的一种应用实例, 它是通过能提供自动发现和动态连接功能的分布式 (或部分分布式) 控制平面, 在OTN或SDH网络之上, 可实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络。对比传统的光传输网络, ASON增加了智能化的控制平面, 使光网络能够在信令的控制下完成网络连接和自动建立、资源的自动发现等过程。其体系结构主要体现在ASON的3个平面、3个接口以及所支持的3种连接类型上。
ASON的网络体系结构参见图1。
2.2 ASON的分布式呼叫和连接管理信令 (DCM) 技术
任何实体通过网络的控制平面进行通信都必须要有信令。信令技术是ASON的核心技术之一。ITU-T在构建ASON体系时提出了分布式呼叫和连接管理 (DCM) 。分布式是指网络中不存在一个主导的网元, 各控制网元在地位上是平等的, 每个网元都了解整个网络的拓扑和状态等信息, 可以自主地发出控制信息。
在传统的传输网络中, 连接的管理是由集中式的网络管理系统来实现的, 网管系统中存储了该区域内的拓扑和链路资源信息。ASON的连接控制方式摆脱了上述的集中式控制机制, 转而采用分布式控制机制, ASON的每个网元中都有一个包括拓扑和链路资源信息的数据库, 通过各网元的协同计算, 实现连接的管理。
2.3 AOSN的路由技术
路由技术是ASON中控制平面的一项重要的单元技术, 它在实现连接的动态选路方面发挥了重要的作用。针对多域网络环境中动态光通道的建立, ASON智能光网络提出了3种路由模式:层次路由 (Hierarchical Routing) 、源路由 (Source Routing) 和逐跳路由 (Step-by-step Routing) 。
目前, ASON中采用最多的路由选择技术是基于GMPLS的路由。在ASON中应用的域内协议主要包括OSPT-TE和IS-IS-TE, 域间协议主要包括在同一运营商管理域内不同控制域间使用的DDRP和在不同运营商管理域或控制域之间采用的BGP。
2.4 ASON的自动发现技术
自动发现是指网络能够通过信令协议实现网络资源 (包括拓扑资源和业务资源) 的自动识别。自动发现是ASON的主要特征之一, 对于网络来说是一个十分关键的过程。自动发现主要完成物理端口映射、逻辑邻接关系绑定、检测错连线路以及业务能力通告等功能。ASON的自动发现可分为两个基本的过程:传送平面的发现和控制平面的发现。两种发现在时间上相互独立, 在命名空间上也完全分开。
3 引入ASON技术的原因
华东电力光传输网覆盖了江苏、浙江、安徽、福建和上海四省一市的省级调度中心、备调中心和大多数500k V变电站。其中, 上海地区的核心网络资源比较紧张, 除了承载华东网调至上海市调、上海备调和上海区域内各500k V变电站的业务外, 华东网调至江苏、浙江、安徽和福建四省省调、备调和其所属区域内500k V变电站的业务也需通过上海地区的核心网进行转接。同时, 由于核心网上承载的业务十分重要, 网络的保护问题的重要性更加突出, 因此决定率先将上海地区的核心网改造为ASON网络。
4 ASON技术在华东电力光传输网中的应用
4.1 华东电力通信系统
ASON核心网规划
根据华东电网电力生产业务传输的实际需求, 华东电力通信系统ASON核心网选取了10个站点作为ASON节点, 包括华东网调、上海市调和上海地区重要的500k V变电站。在设备配置方面, 华东网调作为ASON核心网中最重要的节点, 配置了3套ASON设备, 其余9个节点:上海市调、变电站A、变电站B、……变电站H, 分别配置1套ASON设备, 设备型号均采用爱立信OMS32xx系列, 设备之间链路的传输速率主要为10G (STM-64) , 并辅以若干2.5G (STM-16) 链路, 提供了更多的带宽资源。
根据ASON网络系统的特点, 结合华东电网光缆资源的实际情况, 华东电力通信系统ASON核心网采用网状网结构, 以充分体现ASON网络系统的优势。网络中, 设置了2个关口站点, 用来连接其他非ASON站点并进行通信、数据传输。其中, 变电站H作为该ASON核心网与华东电网江苏光通信网连接的关口站;变电站A作为该ASON核心网与华东电网浙江光通信网连接的关口站。
ASON网络与传统的光通信网络比较, 增加了控制平面 (CP) , 因此在ASON网络规划中需要给每个ASON网元以及每一个带有ASON功能的端口规划都配置一个网络地址, 这个网络地址在网络控制平面内是唯一的, ASON的控制平面通过这个地址对链路进行控制。华东电力通信系统ASON核心网络拓扑参见图2。
4.2 ASON核心网设备的光接口设计
光接口设计和选取过程中, 所涉及的衰减受限传输距离和色散受限传输距离的计算采用符合ITU-T G.957建议的方法。
4.2.1 衰减受限传输距离计算——最坏值法
本项目采用的是公式 (1) 。
式中:
(1) L:再生段最大距离 (km) ;
(2) Ps:S点寿命终了 (EOL) 最小平均发送功率 (d Bm) , 已扣除设备连接器的衰减和耦合反射噪声代价;
(3) Pr:R点寿命终了 (EOL) 最差灵敏度 (d Bm) (BER≤10-12) , 已扣除设备连接器Ac的衰减;
(4) Pp:光通道代价, 它包括反射、码间干扰、模分配噪声和激光器啁啾而产生的总色散功率代价。一般在1310nm波长时取1d B, 在1550nm波长时根据传输距离的长短分别取1d B或2d B;
(5) MC:光缆线路光功率余量 (光缆富裕度) , 光纤长短不同取值不同, 最大取值为3d B。公式 (1) 中取3d B;公式 (2) 中ΔMc单位为d B/km, 一般为0.02~0.03 d B/km。
(6) Ac:S和R点间所有活动连接器衰减之和 (d B) , 每个活动连接器衰减取0.5d B;
(7) Af:光纤衰减系数 (d B/km) , 取0.26d B/km~0.37 d B/km (1310nm) 或0.18 d B/km~0.22 d B/km (1550nm) ;
(8) As:光纤熔接接头每公里衰减系数 (d B/km) , 与光缆质量、熔接机性能、操作水平有关。工程中一般取0.01~0.02d B/km。
4.2.2 色散受限传输距离计算
式中:Ld:色散受限传输距离 (km) ;
(1) ε:光源的色散容限值 (ps/nm) , 由光源的性能决定;
(2) Dm:光纤色散系数ps/ (nm·km) 。G.652光纤的色散系数一般取18ps/ (nm·km) 。
根据上述计算方法, 结合爱立信OMS32xx系列设备10G光接口和2.5G光接口参数, 可以确定所有设备的光接口类型。
4.3 ASON核心网的作用
通过引入ASON技术, 使华东电力光传输网络结构更加趋于完善, ASON核心网内的光传输设备由单一功能的SDH设备升级为支持业务自动发现路由的智能光网络设备, 进一步提高主干网对抗光缆故障的能力, 同时网络的业务自动迂回功能也将运行人员从繁重的业务调配中解放出来, 在提高了网络安全性的同时提高了工作效率。而在环形网结构的基础上向网状网结构发展也是下一步华东电网光通信网络规划和建设的主要目标之一, 同时也为最终将整个华东电力光传输网由功能单一的传统SDH平台向智能光网络平台推进奠定基础, 积累了经验。
5 结束语
ASON技术是构建下一代光网络的核心技术之一, 其在广泛吸收其他技术优点的同时, 借助路由选择协议和信令机制, 使得传统的光网络变得智能起来, 进一步增强了网络中承载大颗粒业务的能力, 改善了网络拓扑结构, 提升了带宽容量利用率、可靠性和安全性, 使电力通信网向大容量、智能化方面又迈出了重要的一步。
摘要：ASON技术是一种新的光网络技术。本文分析了ASON技术的原理, 列举了ASON网络所具备的主要特征和关键技术, 并结合华东电力通信系统ASON核心网项目, 介绍了ASON技术在华东电力光传输网中的应用实例。
关键词：ASON,电力通信系统,光传输网
参考文献
[1]李疆生, 张强强, 徐彬.ASON技术在SDH网络中的引入[J].电力系统通信, 2010, 214 (31) .
[2]张杰, 徐云斌, 宋鸿升, 顾豌仪.自动交换光网络ASON[M].北京:人民邮电出版社, 2004.
[3]张继军.基于SDH的自动交换光网络 (ASON) 关键技术研究[D].华中科技大学, 2006.
100G光传输系统 篇9
关键词：100G,CD,PMD,OSNR,PDM-QPSK
1 概述
伴随着电信业务IP化的不断发展, 特别是在线视频、云计算、社交网站、在线游戏等业务的兴起, 数据流量的激增使得现有的传送网络面临越来越大的压力, 对运营商的传送网络提出了新的要求。2008年开始逐步商用化的40 G速率大容量骨干网络已经不能完全满足业务需求。为了解决这一矛盾, 同时要兼顾到建设投资, 光传送网升级至100G已成为必然选择。100G技术在此大背景的驱动下, 采用PDM-QPSK编码、相干接收与DSP、SD-FEC等技术, 传输性能有了极大的提升。光接收机色度色散容限达60000ps/nm、偏振模色散容限达到25ps-30ps, 工程设计中可以不考虑光纤的色度色散和偏振模色散问题, 这样可省去光纤线路侧的色散补偿模块。而色度色散和偏振模色散是目前大规模应用的10G、40G波分长距离传输系统的一个关键限制因素, 因此100G DWDM设备可以极大简化工程设计的复杂程度及运行维护。
2 100G技术现状
100G标准化范围主要涉及客户接口、线路接口以及线路传输等方面。目前IEEE802.3ba已规范了标准的100GE客户接口、IEEE802.3bj正在规范25G背板互联的高速接口、802.3bm正在规范40GE/100GE短距接口。线路传输参数和线路接口目前主要由ITU-T和OIF进行规范, OIF已发布100G光模块、FEC等协议文件, 而ITU-T的Q11主要规范了OTU4等100G逻辑信号结构, ITU-T的Q6则侧重于100G物理层的规范研究。国内的100G系统技术近年来由中国通信标准化协会 (CCSA) 牵头在标准制定、测试验证、指导设备研发等方面均取得了重要进展。
目前100G的测试仪表多种多样, 厂商选择也比较多, 例如100GE分析仪, 可评估100Gb/s技术实现程度, 主要厂商有:JDSU、ANRITSU、EXFO、Spirent、IXIA等;部分仪表还支持基于OTU4的OTN协议分析, 包括开销验证、告警分析、性能统计等功能。在物理层信号质量分析上, Agilent、EXFO、TEK等还可选择提供光调制分析仪、光示波器等100Gb/s分析仪表。
随着带宽饥渴型业务的持续发展, 100G技术应用需求日趋明显, 现网应用逐步增多。从100Gb/s技术的应用前景来看, 干线网络层面将是100Gb/s长距传输的首选场景。
3 100G系统组网应用
对于100G系统的规模化商用场景, 针对目前现网各类速率的业务现状情况, 建设100G波分系统主要应采用两种方式:一是系统设计采用100G系统, 采用OTN技术解决多业务传送, 通过支线路分离方式实现;二是针对现网的10G/40G波分系统改造成100G波分系统。
目前100G技术主要采用PDM-QPSK编码、相干接收与DSP、SD-FEC等技术, 带来极为优异的传输性能, 且其工程设计变得相对简单, 色度色散和偏振模色散的限制几乎可以不考虑, 系统设计主要考虑OSNR指标。所以当光缆条件具备, 业务端到端传送距离较长的场景中, 优先选择新建100G波分系统, 采用OTN技术的大容量交叉平台, 通过电交叉, 采用支线路分离方式解决大颗粒业务需求, 实现多业务同平台的高效传送, 但需注意电交叉平台容量的选择及集群 (或堆叠) 技术的成熟度, 以免影响后期业务的部署。
虽然新建100G波分系统是最佳选择, 但是考虑到保护投资和光缆条件的问题, 混传还是不可避免的。当光缆纤芯较为紧张或者现有10G/40G波分系统的波道利用率小于30%时, 建议将现有的波分系统升级至100G波分系统, 以解决新增的100G业务。但是目前100G和现网如何混传需要考虑以下几个影响因素, 一是系统的OSNR容限, 二是CD/PMD容限, 三是非线性影响。混传场景主要有以下两种:一是采用PDM-QPSK编码的相干100G和非相干技术的10G/40G现有系统混传。因为现网部署的色度色散模块对于相干的100G系统额外OSNR代价小于0.5d B, 对于系统指标影响较小, 所以只需系统的OSNR参数能够满足各自的设计要求就可以实现混传。但是由于10G系统采用OOK调制方式, 对于采用PDM-QPSK的100G系统代价较大, 所以在混传时10G波道与100G波道要设置2-3个波道间隔, 这影响系统的波道利用率。二是采用PDM-QPSK编码的相干100G和相干40G系统的混传。对于40G相干系统, 目前业界有两种主流编码技术, 一种采用2相位调制PDM-BPSK, 码速率为21.5Gbps, 入纤功率和100G相干接近, 是最容易平滑混传的解决方案;另一种40G相干采用4相位调制PDM-QPSK, 码速率为11.25Gbps, 抗非线性较弱, 入纤功率较低, 和100G相干兼容混传代价较大, 在此场景下混传时需要慎重设计, 也需要设置一定数量的隔离波道。
4 结语
100G技术的快速成熟也加快了整个产业对后100G技术的研究, 虽然目前华为、阿尔卡特朗讯等厂商推出了400G可商用的系统设备, 但是从技术角度来看, 在码型、实时处理、高速数模转换等方面还有瓶颈, 后100G技术还有产业链成熟与否的问题, 目前后100G技术还处于实验室阶段, 离商用还有很长一段距离, 短期不会对100G造成很大的影响。但是后100G的技术发展也坚定了100G系统规模部署的信心。
从路线图上看, 超100Gb/s还是延承100Gb/s关键技术特性, 虽然各自的方案不同影响了整体产业的发展步骤, 从具体技术实现上来看, 光电处理领域速率的提升将挑战信号处理极限, 面临芯片工艺等诸多限制。
参考文献
[1]李晖, 唐留城.40G/100G超高速传输系统发展及趋势[J].现代电信科技, 2010 (4)
[2]100G系统兼容性受关注[J].通信世界, 2010 (3)
[3]鲁义轩.40G/100G以太网测试系统面试[J].通信世界, 2009 (37)
[4]100G系统中的关键技术[J].通信世界, 2010 (3)