电力通信网光缆开断SDH系统业务迂回

作者：王磊　徐彬泰　张延童　陆璐
来源：《电子技术与软件工程》2016年第23期

        摘要

        电力通信网承载着重要的电网生产业务，在春、秋检中，需要中断光缆检修，为避免光路开环运行，必须对其迂回。本文主要研究了光缆开断期间的SDH系统承载业务迂回方案，该方案能够保证光路和业务闭环运行，有效减少风险点，保证了通信网和电网的安全运行。

        【关键词】光缆SDH 网络迂回

        在电网的线路检修工作中，经常涉及线路改造，包括更换塔头、增加铁塔，更换路径等工作，上述工作均会导致某区间段的光缆中断。而光缆中断将导致OTN、SDH、PTN系统在该传输段内的光路中断，业务开环运行，一旦业务的保护路径某区段意外中断，那么业务将会彻底中断，因此业务开环将会存在较大隐患。

        因此光缆开断期间业务的合理迂回是通信运维检修工作中必不可少的。迂回的最终目的是将光路和业务合环，而光路的迂回需要根据中断光缆在网络拓扑的位置进行合理部署。本文将对业务迂回原理进行研究。

        1承载业务梳理

        1.1光路业务梳理

        根据开断光缆段的位置，确定两端500kV变电站，在两侧站端的光纤配线架上核实该条光缆占用的光芯以及对应的设备端口。由此确定影响的传输设备类型及数量。通常，OTN、SDH、PTN传输系统将会受到影响。SDH传输系统作为电力通信中主要的传输系统，承载的业务较多，OTN传输系统主要承载大颗粒业务，此类业务通常与SDH承载业务互为主备。PTN传输系统主要承载管理类以太网业务。考虑到SDH传输系统分为A、B、C平面，因此会涉及影响多套SDH设备。

        1.2电路业务梳理

        在确定影响的设备之后，通过网管查询影响光路上承载的业务。通信业务涵盖与电网运行生产密切相关的线路继电保护、安控通道、调度数据网等8大类电网调度生产业务，以及保障电网日常生产管理运转的行政电话、视频会议、办公OA、95598业务等9类管理、经营性业务。核实上述业务，确认均具备SNCP保护，且不重路由，否则光路倒换时将导致业务短时间中断。其中，继电保护业务需要提前向电网运行部门提交申请，申请退出保护，更改路由通道，以此避免保护装置因为瞬间切换而导致告警。

        2光路（业务）割接

        为保证业务不开环运行，可采用业务割接和光路割接，这两种方式各有利弊，应根据开断光缆的位置合理安排。以下图网络拓扑为例，字母代表500kV变电站，从该拓扑中，可以看出A-B-C-D-E-F-G-H为主环，B-C-M-N和A-B-E-F为子环。业务流向从D站到A站。如图1所示。

        2.1业务割接方式

        根据光缆上承载业务的数量，如果数量较少，可以直接在网管操作，更改受影响业务路由，例如光缆B-M中断，该段光缆为子环一部分，相对于主环区间，其上承载的业务量较少，网管操作耗时较短，可以节省人力成本和时间成本。

        但对于主环光缆区间，例如A-B或A-E，所有变电站的业务进入A站点均要经过这两条光缆，开断其中任何一条，都会引起巨大多数的站点到A站点的业务开环运行。业务量巨大，如果逐条业务割接，将要耗时数天，与到现场光路割接相比，时间成本太高。因此需要现场光路割接，寻求迂回路由。

        2.2现场光路割接方案

        进行光路割接首先考虑利用地区网220kV站点间线路光缆进行迂回，因为地区网光缆光芯资源丰富，距离较短，衰耗较小。如下图所示，A-E站点之间的光缆中断。考虑使用该地区的S、T站点进行光路迂回。对于骨干SDH通信网，通常分为2个独立10G和2.5G网络，以此保证业务的独立性，因此迂回时需要对2套设备同时进行，具体为：

        E站点：分别将原SDH—10G和2.5G设备上对接A站点SDH—10G和2.5G设备方向的光纤接到光纤配线架内E-S方向的光芯（4芯）。

        S站点：在光纤配线架上跳通S-E方向和S-T方向的光路（4芯）。

        T站点：在光纤配线架上跳通T-S方向和T-A方向的光路（4芯）。

        A站点：将SDH设备上对接S站点SDH设备方向的光纤接到光纤配线架内A-T方向的光芯（4芯）。上述四个站点需要同时进行，跳接完成后首先需要测试全程光功率，以及E、A两端设备的对应端口的光性能。确认无误后，跳接工作完成。通过该方式，A-E之间光路和业务依然保持合环状态。如图2所示。

        当出现以下三种情况时，不适合使用地区网光缆：

        （1）220kV地区网光缆无可用光芯资源；

        （2）220kV站点无法通过跳接连通A、E站点；

        （3）通过跳接可以实现，但是经过站点太多，光功率衰耗太大。此时应该考虑使用省网OTN系统进行迂回。

        OTN系统是大容量骨干传输系统，通过波分复用，实现传输带宽的汇聚，以此增大传输容量，该系统通常运行155M级别的业务。在OTN系统上迂回，只需占用1-2个波段，开通两站之间的通道。

        OTN业务开通：A站、E站增加ND2、TOM、TDX板卡，硬件连接完成后在OTN网管配置业务：利用A-B-M-F-E路由开通A站至E站10G、2.5G光路各一条，波长分别为195.9THz和196.0THz。

        通过上述方式，可以有效实现利用OTN系统对SDH光路和业务进行迂回，在此需要注意，OTN系统开通路由时，应避免与该业务的保护路由重复，此类现象称为假合环，一旦该路由上发生光缆意外中断，那么该业务的主备用路由相当于同时中断。

        3小结

        本文基于电力骨干通信网光缆的开断检修，结合实际情况，详细论述了SDH光路和业务的迂回方案，该方案能够有效保证光缆开断期间，其承载的各条光路和业务闭环运行，满足“N-1”原则，提高电网和通信网的安全稳定。