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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/27 18:55:44
县级供电系统光纤自愈环网通信的应用朱新弟摘要 介绍了县级供电系统采用光纤通信所传输的内容和接入网的有关技术，提出了县级供电系统光纤通信设备的选型并介绍了GYD(Y)34－Ⅰ型光纤用户接入设备的环网技术和应用，论述了县级供电系统采用光纤通信技术的有关策略。
关键词 光纤通信 接入网 自愈环网CommunicationofAutomaticallyCicatrizedOpticalFiberLoopedNetworkAppliedtoCountyPowerSupplySystem1 光纤通信的特点 光纤通信是利用光导纤维传输光信号来实现通信的，因此比起其它通信方式，有许多显著的特点：
(1)光缆尺寸小，重量轻；
(2)光纤的可挠性好；
(3)光纤不会锈蚀；
(4)光纤接头不产生放电，没有电火花，是防爆传输的好手段；
(5)光纤不怕高温；
(6)光纤衰耗极低，中继距离长；
(7)光纤具有极大的传输带宽，通信容量大；
(8)光纤不怕电磁干扰，不受强电、雷电干扰；
(9)光纤通信杂音不累积，保密性好。
光纤通信系统的综合造价，一般来说，已低于同轴电缆传输系统的综合造价。因此无论从技术的原因还是从经济的原因，许多国家已经停止再建同轴电缆传输系统，大力发展光纤通信系统。2 县级供电系统光纤通信网的基本特征和要求 通信网大致分为传送网、交换网和接入网3部分。其中，接入网是随用户对通信需求的增加，特别是对电话、数据和图像业务需求的增长而发展起来的新技术。
接入网是由业务节点接口和相关用户网络接口之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)，所组成的为传送通信业务提供所需传送承载能力的实施系统。诸如用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和“用户/网络”接口设备等。接入网由用户接口功能、业务接口功能、核心功能和接入网系统管理功能等模块构成。随着对新业务特别是宽带综合业务需求的不断增加，铜缆技术越来越难以胜任。于是，一系列的接入新技术便应运而生，如光纤用户环路接入技术、高速数字用望不咯接入技术、非对称数字用户环路接入技术等。
从宏观上考虑，供电通信网主要用于电网调度。其通信专网的结构与邮电本地网很相似，即以市供电局为中心，把下层变电站、供电所等采用星型结构连接起来，下层单位之间可不需要直接互通。与邮电本地网相比，供电通信网的通信容量小，但要把电话、数据、图像等统筹考虑，综合传输，而其中的数据需完成电网数据的采集、控制和管理，因此十分重要，可靠性要求高。
光纤通信具有不怕电磁干扰的优良特性。据有关部门统计，引起光纤通信系统业务中断的主要因素是光缆的外界影响，例如施工、打鸟等人为破坏，因此要提高光纤通信系统自身的可靠性，要有路由迂回保护，具有自愈功能的环形通信。此外，尽可能减少串接在链路中的设备数量。同时，完善的监控管理系统，减少维护人员，降低维护费用，提高系统可靠性。
PDH是发展较早、应用很广的准同步数字系列，SDH是近期的同步数字系列。SDH有以下优点：
(1)统一全世界3大准同步数字系列标准，因此，在国际连接中十分重要，应优先选取；
(2)便于高速复接，通信容量大(例如2.5G、10G等)，因此在大容量的传输中应用是很必要的；
(3)可构成自愈的环型通信。
地县以下的电力系统本地网，通信容量不大，也不涉及到国际接口，因此PDH和SDH都可以使用。但作为接入网的应用，就中小容量的传输系统来说，SDH显得比PDH更复杂，且造价昂贵；而早期的PDH产品虽然造价低却存在许多问题，如：中继站上下电路缺少灵活性，网管性能差(实则是网络监视，尚不能称其为网管)等。针对上述情况，各生产厂家都在原有的PDH基础上进行了改进，产生了一种全新的光纤传输方案。它是借鉴SDH传输体系的先进概念，针对迅速发展的光纤接入网灵活多样的功能需要而提出的一种新颖的传输结构。其中GYD(Y)34－Ⅰ是根据国际标准和我国的国情研制的，和常规的设备相比通信容量大，简化了复接等级，在中继站可以直接上下通信。同时增加了双纤单向自愈环的性能，从而在环型结构中既有路由迂回又有设备备份，可靠性极高。
3GYD(Y)34－Ⅰ设备的环网技术和应用GYD(Y)34－Ⅰ型光纤用户接入设备以一块背板，加上各种接口构成整个系统。各种光电接口、扩展功能单元及电源均采用模块化插卡配置。可通过配置不同种类和数量的接口板构成容量为780路的端站和中继站设备，并可提供光电接口模块及电源模块热备份，以及提供各种辅助信道和其它扩展功能。接口类型丰富，有2Mb/s接口、二线模拟接口、四线模拟接口、64Kb/s数据接口、RS232数据线接口以及辅助数据信道接口等。光路信号速率及容差为：一次群速率符合2.048Mb/s±50ppm；阻抗为75Ω(不平衡)/120Ω(平衡)；二次群速率符合8.448Mb/s±30ppm；三次群速率符合34.368Mb/s±20ppm。系统还配有先进的传输监控、公务联络和网管系统。利用网管系统可以方便的对各站点进行远程配置、更改和其它功能管理操作；良好的网络自愈功能和自动诊断告警功能可以使系统在不中断通信的情况下进行故障查找和修复。
GYD(Y)34－Ⅰ型光纤用户接入设备采用1B1H码型，直接由8Mb/s同步复接至34Mb/s光端机，中继站可直接上下8Mb/s，减少复接级数，节省成本，组网灵活。光端机和中继站构成见图1。图1 光端机和中继框图 光端机构成：光中继器构成：GYD(Y)34－Ⅰ型光纤用户接入设备主要用于小容量高可靠性用户，如在电力系统的应用中，从供电局至各变电所、供电所之间，一般电话10路左右，数据2至3路，图像监控1至2路，计算机通信采用2至3个2Mb/s。该系统可提供摰愣缘銛、星型、树型、环型或沿途下线等网路配置功能，可随时配合各区局不同的网路需求，进行网路配置或网路延伸修正。其中采用环型应用，既有路由迂回，又有设备备用，而且环外串接的设备减至最少，可靠性极高。路由迂回和设备备用是由于在该光纤接入网中引入了双纤单向环的通信机理，即收发在一根纤上进行，而两根纤都能独立通信。这样，对于同一个用户可以同时挂在两根纤上(一根纤做备用)。无论是单纤断、双纤断，用户群都能得到保护。如图2所示。图2 双纤单向环通信框图 双纤单向环既有路由备份又有设备备份，具有真正的自愈合功能。因此特别适合于在要求很高的数据、图像等通信中(如电力、金融等行业)，采用这种自愈环路形式，可靠性极高。如图3所示，在正常情况下，外环与内环都可以独立地摰ハ送ㄐ艛，为了提高可靠性可采用1∶1备用方式，外环工作，内环备用。图3 光网路结构示意图 路由备份具有3级保护，即内环断、外环断、双纤断。当内环断时，系统只告警不倒换，如图3所示中的实线环。当外环断时，系统告警并倒换至内环工作，如图4所示的虚线环。当双纤断时(即断缆)，系统告警并在断缆处分别环回组成新环。如图3中的m、n点所示。图4 光缆中断时光路自愈结构示意图4 县级供电系统采用光纤通信技术的有关策略 (1)根据经济性和实用性原则，只要有条件应尽可能采用环型网络结构。
(2)由于分期建设，短期不能构成环型，采用链型结构的场合。
(3)根据业务量大小，考虑采用8Mb/s、34Mb/s、140Mb/s、565Mb/s光传输系统。
(4)中继站配置原则：自动化通道按1主1备方式双路上下行配置，即4路4线模拟接口；调度电话按双路配置；行政电话按2～4路配置，作为管理、警卫或检修部门使用；计算机通信配置1～2个64Kb/s或384Kb/s接口；图像监控配置一个2Mb/s接口。5 结语 考虑到现代通信业的发展前景和各地通道网络的现状以及当前通信系统在电网中的重要性，对于现阶段的通道网络建设有必要从更广阔的角度加以全面的考虑。第一、通信内容将从目前的以话音传输和低速数据传输为主向以电网调度自动化信息和计算机高速数据、传真、可视图文信息传输为主过渡；第二、要求传输设备具备多种接口、扩容性强、系统容量大、传输速度快、抗干扰能力强等特点；第三、考虑与综合业务数字网(ISDN)的兼容性，要求具有从窄带业务网(N/ISDN)向宽带业务网(B－ISDN)发展的可能性；第四、通信的可用性和可靠性是至关重要的问题。作者单位：朱新弟 （义乌市供电局 义乌 322000）参考文献［1］解金山.光纤用户传输网.北京：电子工业出版社,1996
［2］吴志正.接入网技术的现状及发展.电信商情,1997(4)
［3］武汉邮电科学研究院.GYD(Y)－34－Ⅰ光纤用户接入设备介绍义乌市供电局.
［4］义乌市供电局光通信设备组网方案（收稿日期：1999－04－29)
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