SDH技术在电力系统通信中的应用及发展趋势

SDH技术在电力系统通信中的应用及发展趋势 【摘要】随着智能电网的发展，未来电力系统通信业务将转向大颗粒IP业务，业务传输所需的带宽将迅速增长，针对电力系统通信业务对光通信网络的新要求，SDH技术的引入成为必然。本文主要介绍了SDH技术的基本原理以及其在电力系统通信中的应用。 【关键词】 SDH电力系统现状发展趋势 一、SDH技术简介 1，SDH技术特点。SDH采用的是同步时分交换技术，该技术具有很强的网络运行能力以及管理和维护功能，还是一个高速大容量传输系统。它充分利用光纤高带宽的特点，从而将传输速率大幅提高，目前市场上已有40Gbs速率高速产品，使得传输的容量显著提升。它将北美制式与欧洲制式相融合，利用标准光接口，从而使不同型号的产品可以再光接口上互联互通，全面实现兼容，并且采用同步复用，仅需要利用软件便可将高速信号直接的分插出低速支路信号。SDH的结构可使网络管理功能大大加强，与PDH(准同步数字体系Plesiochronous Digital Hierarchy)相比来看，SDH更适合现代化电信业务的结构需求，可以提供多种宽带综合业务，从而更好实现全程全网智能化网管系统，并实现与不同厂家产品互联互通及与PDH的互相兼容，从而网络自愈功能更使其可靠性能得到增强，其主要性能如下： (1)统一的比特率，统一的接口标准，使得不同厂家的产品可以在光接口上实现互联，实现横向兼容，从而使网络的延伸性大大增强。(2)SDH技术提供丰富的冗余字节，从而使网络的管理能力大大加强。(3)SDH技术提出了自愈环的新概念。用SDH设备能组成带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，可以自动通过自愈环恢复正常通信，从而使网络的安全性大大提高。(4)SDH技术采用复接技术，采用一套标准化的信息结构等级，称之为同步传送模块STMN(其中N=1、4、16、64)，在传输时按照规定将各种信息组装起来，利用传输媒质送到目的地，使网络中上下支路信号变得十分简单，从而减轻了网络的维护量，实际上也就降低了维护成本和网络成本。(5)SDH技术使传输速率大大提高，目前最高速率为10Gbs的产品已经广泛使用，相比PDH，它大大利用了光纤带宽的特性，较充分的利用了网络的线路资源。(6)SDH在组网时采用大量的软件功能进行网络管理、控制及配置，因此网络有很强的可扩充性和可维护性。(7)支持多种拓扑结构(点到点、线性、环、多环等)。 2，SDH工作原理。SDH是采用了时分复用技术的数字信号传输系统，可以将多路PCM数字信号按帧结构汇合后，按照时序在数字电路上实现传输。SDH有全球统一的速率标准。可以在一个SDH设备上实现多种不同速率的光或电接口，不同或相同速率的端口在设备中靠交叉连接矩阵进行数据的复用和解复用，复用就是把几个低速率组合封装为高速率的数据，解复用就是把高速率数据分解为多个低速率的数据。两个传输设备之间若有相同速率的光或电接口，就可以通过光纤或电缆连接来传送数据。通过几个设备的互相连接就可得到不同速率信号在传输网中任意两个端口之间的传送。 二、SDH技术在电力系统应用现状及发展趋势 目前SDH技术在电力骨干通讯网技术应用较多，而在普通以太网较少；主要原因是以太网实现时实语音传输技术还不完善。电力通信网更加注重信息传输网和电话交换网的建设，而对业务接人及应用考虑较少，随着电力系统的发展，对信息的依赖程度越来越高，在传统语音业务、数据业务之外，增加多种数据业务和多媒体业务；对业务接入速度、可靠性、透明度都有更高的要求；随着电力信息网的日益扩大，对网络管理和业务实现提出了更高的要求。由于SDH技术的成熟性和先进性，也使其逐步由长途网到中继网，最后在接入网上得到广泛应用。 在SDH系统为基础并能够提供IP，ATM传送与处理的系统(包括rIDM、IP与ATM接口，甚至包括II)和ATM交换模块)将是成功解决接人层传送的主要方法，这种方式可廉价地在一个业务提供点(POP)上提供高质量专线、ATM、II)等业务的接入、传送和保护。这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中，由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度上看是个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。并且还提供多业务的能力可将网络运营商陕速地部署网络业务，增加业务收入，提升市场竞争能力。自网络结构上分析，接入层的传输节点分布较广、数量大，需要低成本、环境条件高适应能力；必须支持复杂组网。 使用光纤直连组网通常是利用路由器和ATM交换机，以太网交换机等通过独享光纤带宽的简单组网技术，包括星型、环形、网格型等组网方式，由于是纯数据接入设备，独享带宽，造成光纤资源利用率极低，尤其是树型和网格型，对光纤的要求量大，随着节点的增加，给运营商带来更高要求，无法高效接入大量应用的TDM业务。如果采用E1电路仿真，首先成本非常昂贵，造成用户无法承担；另外造成性能差，不能满足与移动与联通等运营商组网的要求。所以该方案仅适用新建的纯数据网络。在新型接入网组网中，根据业务用户的重要性，采用综合接入SDH设备进行环形、链形、树形进行组网，由于星型组网会需要大量的光纤，保护能力差，建议选择环形、环形加分叉等形式，分叉方法可采用SDH、PONAPONEPON等。总的来说，新型多业务接入传输系统不仅具有SDH的基本功能外，还有多种业务的接入功能，可以实现数据业务的透明传输，提供点到点与点到多点的业务汇聚功能，不仅具有数据优化传输升级能力，提供业务的带宽管理能力，而且具备多种业务互通的平滑升级能力。 在目前的电力系统通信接入网中，设备应用和系统设计对传输业务的特性、要求、流向、业务量、保护倒换等方面的综合考虑不充分，造成系统设备配置不合理，特别是资源共享性不佳、重