MSTP在辽宁电力传输网中的应用

于 昊

(辽宁邮电规划设计有限公司，辽宁沈阳 110179)

MSTP在辽宁电力传输网中的应用

于 昊

(辽宁邮电规划设计有限公司，辽宁沈阳 110179)

电力通信网是整个电网运营的重要网络支撑，对安全性与可靠性有很高的要求。在现有电力传输网中，由SDH演化而来的MSTP技术占其主要地位，承载了电力网络的绝大部分业务。本文对电力传输网的特点以及MSTP在其中的应用作详细的研究。

电力传输网；MSTP

1 电力传输网的特殊性

不同于移动、联通、电信三大运营商，电力的通信网并不承载普通用户，主要传送电力系统的运行、调度信息，是整个电力系统网络支撑的重要平台。辽宁省的电力传输网有其独特的网络架构特点。第一，辽宁地市发展不如南方，人口数量较少，变电站的数量和业务远远低于南方，使辽宁电网的网络架构比较简单，整个网络网元分布比较分散，网元数量较少，网络拓扑呈现骨干层网状结构，一些小型变电站供电所处于链状连接状态。第二，电网中有一类级别最高的继电保护业务，在光缆发生故障、业务需要倒换时，如果倒换路由为不一致路由，会发生保护装置的误启动情况。为此，网络出现故障时，需要维护人员手动配置临时路由，出现差错的概率较高，容易威胁到整个电网的安全。第三，电力传输网的业务大部分为小颗粒业务，如IP调度电话、行政电话、综合数据网、信息网等，传输设备大多需要2M和FE接口，很多支链都是以155M速率链接的，对传输设备交叉能力要求较小。

辽宁电力传输网由供电公司、变电站、供电所等组成，根据电压等级来划分，可以分为66kV变电站、220kV变电站和500kV变电站，骨干层由500kV变电站和各地市供电公司组成，以此向外延伸，汇聚层由220kV和66kV变电站组成，而网络边缘是各供电所以支链形式接入，形成对全网通信业务的支撑，现有变电站之间的光缆覆盖是由ADSS和OPGW光缆组成，500kV变电站之间的骨干网由OPGW光缆组成，电力通信业务量较小，纤芯资源比较丰富。辽宁电力传输网现有传输设备组网灵活、可扩展性强，可以提供较高的交叉能力。由于在某些地市只有622M环网，而一些偏远地区则是由支链接入的，只有单路由，所以存在可靠性较低、无保护的问题。网络大部分业务需求为2M，由于主要承接的是IP电话、调度电话、视频监控等小颗粒业务。近年来，随着辽宁电力综合数据网以及信息内网的不断发展，越来越多、越来越重要的业务(如继电保护业务)承载于传输网上，对传输设备和数据设备之间连接的多样化提出了更高的需求，如FE电口、155M POS口、光纤直连等。

辽宁电力现行业务量还不具备采用大量OTN设备组建大型光传送网的规模。OTN设备的特点是业务颗粒大，传送业务量大，但不支持小颗粒业务，以辽宁电力现有网络状态，除了国网的一些重要的大颗粒业务外，即使在骨干层，也完全可以用MSTP设备来完成组网。

2 MSTP的组网架构

现以华为设备组网为例。辽宁电力的骨干层业务量较大，光方向较多，交叉占用率比较高，对设备的槽位、带宽容量、交叉能力都有一定的要求，适合采用OSN 7500设备。为了网络的可靠性与安全性，实行双路由双点接入。各地市的本地网汇聚层采用OSN3500设备，主要因为汇聚层骨干节点是连接上层省网和下端本地网的枢纽，其业务量大，光方向多，而3500设备的交叉能力强，业务槽位多，可扩展性好，能应对电网的各级单位对信息网以及综合数据网进行的调度和应用日益增多。

在省网中铺设几条由不同设备厂家组成的“高速通路”，即10G环网，在省中心局以及各地市的500kV变电站节点建设一台类似与OSN7500的设备，打通高速率的通道，一些本地网的业务以及重要信息在各个节点交叉汇聚，再打包成大颗粒业务传送给省中心局，在全省组成多张10G环网的环路，有利于省中心局和各个地市的快速信息交换。在骨干层的节点汇聚业务很多，2M、FE以及光方向占用率很大，而这些都是影响低阶交叉(VC4)占用率的重要因素，所以GXCSA型交叉板已不能满足日常业务的需要，需配置SXCSA，而在其它业务版配置方面，一般会配置3块PQ1板，其中一块为保护板卡，出128个2M来满足数据交换网络的需求，这样可以有效地为数据网设备以及语音设备等提供2M通道。另外根据数据网设备的端口需求，每台设备配备一块EFS0板卡，提供8口带交换功能的FE接口板。在以往的配置中，FE板卡为透传板卡。随着传输设备的日益发展，现有的以太网板都是带有交换功能的接口板，为承载数据业务提供了便利通道。而在汇聚层，以各个地市的地调和500kV变电站为中心，由220kV变电站站点网元组成环网。在本地网中，220kV变电站的传输设备以OSN3500为主，由于本地网没有像省网或者国网那样的大颗粒业务，多数为2.5G环和622M环网业务，所以采用3500设备为最优选择。在如今的电力传输网中，很多网元板卡配置不全，出现没有2M TPS保护卡、没有FE板卡、无法承载数据网业务等问题。还有一些偏远的供电所，由于地理位置原因，在网络中是以155M单链接入的，存在安全隐患，这些地方业务量很小，多数只有155M业务，传输设备大部分配置为Metro1000或者Metro3000设备。整个电力传输网按照业务量的大小以及重要程度配置传输通道，呈现中心“粗”、边缘“细”的态势，图1为简易的传输网络示意图。

图1 传输网络示意图

3 传输通道保护方式

在传统的SDH网络中，业务保护方式有两种，分别为通道保护和复用段保护。通道保护倒换环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，主环与备环两环上业务完全一样且流向相反。由于上环业务是并发选收，所以通道业务的保护实际上是1+1保护。倒换速度快(例如华为公司设备倒换速度≤15ms)，业务流向简捷明了，便于配置维护。其缺点也非常明显，正因为是1+1的保护，所以每一个业务都需要占用整条时隙，资源利用率很低，从而使全网的业务量不大，这种保护方式适用于时隙资源充足、业务量小的传输网络。而复用段保护方式是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是由K1K2字节所携带的APS协议来启动的。当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务都切换到备用信道上，是1:1的保护方式，即在网运行的业务只占用整个时隙通道的一半，而另一半作为保护通道预留，例如5G低阶交叉通道，是32*32VC4，只有1-16作为业务通道，而17-32则作为保护通道预留，而此保护方法的优点也很明显，每条业务将不占用整个时隙通道，大大地提高了时隙的占用率，在各个运营商的网络建设上，通常都会使用这个保护方法。由此可见，复用段保护方式的信道时隙利用率要高于通道保护。

就辽宁电力传输网而言，光缆由OPGW以及ADSS组成，其中ADSS占多数，纤芯为12芯、24芯或36芯，而在地市的汇聚层，纤芯数占用量为10-12芯，纤芯占用率较低，纤芯资源丰富，而且业务量少，一些偏远或者小型局站地区的业务带宽在20-30M左右就可以满足，由此通道保护方式的特点就会显现出来，即保护倒换速率快，用户侧基本不会感觉到有业务倒换，这样可以提高客户感知度。

4 结语

电力通信的传输网保障了电网的安全运行。 MSTP技术在传统的SDH技术基础之上开发了承载数据业务的能力，更好地适应了信息网以及综合数据网业务的发展。随着现代技术的日益发展，OTN、PTN技术也越来越完善，在传送大颗粒业务方面有了很多突破。但在电力单位本地网的汇聚层以及小型供电所等地方，MSTP设备则以它较好的扩展性以及较强的交叉能力成为不二选择，它的性价比以及用途的多样性更适合这种业务量不大、需求多元化的场所。

[1]唐开宇,张太镒.MSTP在电力通信网中的应用[J].电力系统通信,2005(5):68-70.

[2]孙伟.MSTP电路组网技术及应用[J].电信技术,2006(6):62-66.

[3]马锦素.MSTP技术及其应用[J].中国数据通信,2003(7):32-34.

2014-09-02

于 昊(1989- )，男，吉林长春人，辽宁邮电规划设计有限公司设计员，从事通信工程研究。

TM73

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2095-7602(2014)06-0050-03