国网福建省电力有限公司信息通信分公司 福建省 350003
摘要：在带宽需求急剧上升的现代社会，并结合国网十二五通信站点带宽规划计算模型，要求通信网在接入方式、业务保护和带宽容量等方面更加适应IP业务的需求，而SDH光纤通信作为一种先进经济、可靠安全的通信技术，因传输频带宽、传输质量高及通信容量大的特点在电力系统中得到广泛应用，通过构建电力光纤到户和高带宽、高可靠性的光网络，为社会提供网络接入通道奠定了坚实的基础。
关键词：SDH；电力系统；光纤通信
1 SDH网络的优点和缺点
1.1SDH网络的基本特点
（1）它是由一系列SDH网络单元组成，包括终端复用器TM、分插复用器ADM、再生中继器REG和数字交叉连接设备DXC。是一个高度统一的、标准的、智能化的网络。信息在这里进行同步传输、同步复用和同步交叉连接；（2）它具有统一的网络节点接口；（3）有一套标准化的信息结构等级，称为同步传输模块STM-N；（4）帧结构是块状的，其中安排了丰富的管理比特，可在全程范围内实现管理和操作；（5）SDH可以兼容现在PDH中的两种（北美和欧洲）码速率进入SDH帧结构中。同时还能容纳宽带综合业务数字网（B-ISDN）中的异步传递模式（ATM）信元以及容纳各种业务信号；（6）由于SDH网采用同步复用方式和灵活复用映射结构，因此，在帧结构中各种不同等级的码流是有规律排列的，而且与网络是同步的。这样可以利用软件从高速信号中一次直接取出低速支路信号。
1.2目前SDH也存在如下一些不足之处：
（1）SDH的频带利用率不如PDH高；（2）由于在在SDH中采用的指针调整技术将产生相位跃变，这样，经过多次PDH/SDH变化的信号在低频抖动和漂移性能上将受到较大损伤；（3）在SDH中由于大规模采用软件管理和集中控制技术，这样，一旦出现人为的错误、软件故障或计算机病毒，将会导致全网瘫痪。为此人们对SDH的软件测试，网络拓扑等问题上提出了更高的要求。
2 SDH的帧结构
同步数字体系SDH传输网中的信号是以同步传送模块STM的形式来传输的。STM具有一套标准化的结构等级STM-N（N=1、4、16、64）。它的特点是：一是同步传送；二是以模块化形式传输。根据ITU-T的建议，它们的码速率分别为STM-1--155.520Mbit/s；STM-4--622.080Mbit/s；STM-16--2488.320Mbit/s；STM-64--9953.280Mbit/s。
其帧的传送顺序为从左到右，从上到下，以每秒钟传送8000帧的速率工作。它由段开销SOH，管理单元指针AU-PTR和信息净负荷组成。
信息净负荷区域是指在帧结构中存放等待传输的各种业务信息的地方。段开销又分为再生段开销RSOH和复用段开销MSOH。所谓开销是指在网络节点的信息码流中扣除信息净负荷后的字节，用于网络的运行、维护和管理。由于不是信息净负荷，从这种角度上来看，它们是一种额外的开支，故称为开销。当然，它们又是不可缺少的字节。管理单元指针是由一组码来构成。这组码对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置相对应。这样，使得接收端能准确的从信息净负荷区域中分离出信息净负荷来。
3基于实例分析SDH在电力系统中的应用
3.1实例对象概况
某县级供电公司最大供电负荷为600.9MW，供电面积为1852km2，供电范围内有26座变电站。该供电公司电力系统通信网络建成后，共包含18个站点网元，通信网络覆盖率为100%，当前该公司SDH通信网络已形成八条支线在内的STM-1传输网。
3.2 SDH通信网的需求
3.2.1通信网建设业务分类
该供电公司通信网业务可分为生产调度业务和管理信息业务，具体情况如表1所示。
表1
3.2.2业务量分析及带宽预测
以通信业务断面为单位，对该供电公司通信网所承载的业务和宽带需求进行分析，具体情况如表2所示。
表2
根据上述通道配置原则，该供电公司业务断面总流量应达到6.5G，带宽需求为200Mbps，按照年递增10%计算，预测在2020年远景带宽需求将达到10.5G。
3.3 SDH的具体应用
3.3.1网络结构
SDH在电力系统通信网中的应用，应确保网络结构含有1个核心环、4个接入环；其中接入层需借助光缆成环才能与核心层进行连接，满足N-1条件的光缆站点，形成环路。主要采用环环相交的网络组网方式来实现环网互通，这种网络互通方式有利于减少核心环和接入环出现的节点或电缆故障，从而保证通信环上其他节点的正常通信，使得电力系统通信网络的安全稳定性和自愈能力得到明显提高。
3.3.2网管
通过构建网络监控平台，可对通信网络设备及信道的安全状况进行实时监测，提高网络的可控性、可操作性。比如OTNM200系统，该网管系统在故障、安全、性能和配置等管理上占据明显优势，从该系统的监视界面上能够直观看到当前通信节点的实际情况，包括通信模块直流电压情况、通信信道情况和设备模块冗余情况等。
3.3.3中心机房设备接地电路保护
通常情况下，中心机房内会有大量的设备需要接地保护，从设备厂商提供的设备情况来看，大部分设备能够为支路板件提供1：N的保护。从满足风险管理、通信管理的需求角度出发，中心机房的信息传输设备配置方式采用光电分离，这种配置方式在保证通信传输可靠性的同时，还有利于减少通信设备故障的发生。
3.3.4光缆线路
对存在纤芯资源紧张的光缆段进行更换，预留充足的备用纤芯，提高OPGW光缆占比，优化县公司SDH网络结构，实现市县SDH通信网的高度融合等。
4 SDH的应用成效
4.1直接影响
SDH通信网络具有结构稳定、业务扩展性强大等特点，一方面能够满足现有电力通信网络的带宽和业务需求，另一方面通信网络不会再受到通道失效问题和节点瓶颈问题的影响，有效提高了电网运行的安全稳定性。
4.2间接影响
（1）能够满足公司生产运行对通信质量、电网运行可靠性等方面提出的要求；（2）全面兼顾到各种业务通信的需求，对于促进配用电智能化发展意义重大；（3）通信网络管理平台的标准、管理效率、管控能力和网络运行质量等均得到明显提升。
5结语
通过本文所分析内容可知，SDH光纤通信在电力系统中有着广泛的应用前景，且在实际应用中应注意，SDH设备的选择应结合电力系统通信网络实际，以及电力通信网络的特点、要求等，选择适宜的SDH设备，尽可能发挥SDH在兼容能力、网络同步和节点接口等方面的作用，保证通道的可靠性，使其更好地服务于电力系统运行和发展。
参考文献
[1]曾辉，卓辉.基于SDH光通信中MSTP接入技术在农业物联网网络层应用分析[J].江苏农业科学，2017，43（4）：402~405.
[2]王国法，郑鹏，郭文龙.μC/OS-Ⅱ实时系统在SDH光通信设备中的应用[J].光通信技术，2017，36（6）：53~55
论文作者:黄泽文,陈瀚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/20
标签：业务论文; 网络论文; 通信论文; 信息论文; 结构论文; 通信网络论文; 通信网论文; 《基层建设》2018年第21期论文;