2M时延测试及保护切换方式分析

陈 东 匡代璋

（中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西 桂林 541004）

2M时延测试及保护切换方式分析

陈 东 匡代璋

（中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西 桂林 541004）

随着电网生产业务对传输通道可靠性要求的不断提高，电力保护业务要求通信系统具备高质量的传输通道。文章介绍了电力保护业务对光纤通道的技术要求，结合宁夏电网的实际情况，对2M通道进行了时延测试，结果符合保护业务要求。讨论了保护业务的保护倒换方式，分析了通道保护方式的不足，提出了复用段和双设备双路由保护的方案。

保护通道；时延测试；复用段保护；双路由

1 引言

随着电网的发展，光传输系统已在其通信业务中占据主导地位。在电力传输系统承载的业务中，继电保护、安全稳定控制业务对通道时延要求最高，电力光纤通信网络需为该类业务提供更高质量的传输通道[1]。但随着传输网络不断扩大，以及长距离传输而产生的时延对业务的稳定性、可靠性具有极大影响，对时延的量化研究具有重要意义。

2 保护信息的传输对光纤通道的技术要求

根据中华人民共和国电力行业标准《DL/T 364-2010光纤通道传输保护信息通用技术条件》中，继电保护信息的传输对光纤通道的技术要求[2]：用于继电保护的通信通道单向时延不大于10ms；双向通道倒换环作为线路纵差保护的信息传输通道时，不能采用通道自愈功能；若通道具有自愈功能，通道正常运行或切换后，双向路由必须一致；双向复用段倒换环可作为线路纵联保护的信息传输通道。

3 宁夏电力SDH光传输网的2M传输时延测试

3.1时延的测算[3]

时延是指数字信号以群速通过一个数字连接所经历的时间。

时延t可以由以下公式表示：

式（1）中：

TPCM—PCM复用设备复用、解复用时延，对2M接口，TPCM为零；

TSDH—SDH设备复用、解复用时延；

Ti—中间节点设备时延；

N—中间节点设备总数；

TO—传输介质时延（目前光纤应用最广）。

对于SDH光传输系统来说，TO光缆时延可由以下公式计算得出：

式（2）中：

式（2）中：

L—光缆长度；

n1—为纤芯折射率， 对常用的G.652光缆，n1为 1.48；

C—为光速，C＝3×105km/s。

因此，单位长度光缆的时延约为 4.93μs/km，即 TO＝4.93L。

对于SDH系统，不同厂家、型号及速率的设备，TSDH、Ti各不相同，可以通过对运行的SDH传输节点进行多次测试平均算出。

通过计算TO、TSDH、Ti，即可算出t，也可通过测出t，计算其它的时间。

3.2宁夏电力SDH传输网时延测试

宁夏电力SDH传输网主要由爱立信公司的OMS1664设备组成，速率最高为10Gbit/s。笔者针对OMS1664设备进行测试，仪表为Anritsu公司的MP1590B，通过不同的设备配置，经多次测试，结果如下：TSDH平均值为 129μs，Ti平均值为 71μs。

测试情况如下：

SDH自愈环测试拓扑图：

图1　时延测试节点网络图

测试说明：

建立银川东变至徐家庄变的 2M传输通道，分别测试该通道长、短路径的 2M时延（仪表测试结果为单向实际时延的2倍即2t）。

网元节点间光缆距离总和经计算如下表所列，计算时延与实测结果2t基本符合。

表1　2M通道时延测试记录

上述测试单项时延均小于10ms，对于保护业务的通信通道单向传输时延小于10ms，目前宁夏光传输网络结构满足此指标要求。从表中数据可以得出，当光缆路径超过100km时，由传输介质引起的时延占了总时延的主要部分，光缆路径在10km以内时，时延很小，主要由设备产生。

4 保护业务2M传输通道切换方式分析

保护业务对传输通道的可靠性要求很高，这种高可靠性要求体现在：①要求传输通道准确无误地传送保护装置的数据信号，保证传输通道不产生信号中断、告警、误码等问题；②要求传输通道时延小，并且双向时延一致。通过前面对时延的测试分析，2M通道完全能够满足保护信息的承载。

由于工程施工、线路检修、光纤裂化或断裂、设备故障、光器件老化、接头接触不良等原因，会造成传输通道产生信号中断，SDH网对2M信号的保护倒换主要有通道保护和复用段保护，当采用SDH通道自愈环的方式组网时，易造成收发路由不一致，从而造成双向时延不同，最终导致保护装置的不正确动作。

因此，对于电力SDH传输网，重要线路的保护信息应采用双向复用段保护方式，这种保护切换方式能够保证双向时延一致，但在切换时会产生瞬时的数据丢失、重复、时延变化，不过对保护业务影响不大。在条件具备的情况下，应采用双设备、双路由承载保护信息，或采用光纤直连与 2M通道互为补充。

5 结论

鉴于电力保护业务的重要性及利用2M实现复用传输的必要性，充分实现传输网络2M通道的安全性尤为重要。因此，在配置保护业务2M通道的时候，要注意如下几点：①计算通道的时延，不应超过10ms，对于光缆路径较长的线路，应尽量减少中间节点的数量；②双向路由必须一致，要求SDH环网采用双纤系统；③可采用复用段保护方式，不宜采用通道保护环。

[1] 国家电网公司. 国家电网公司十八项电网重大反事故措施[Z].国家电网公司,2012.

[2] D2/T364-2010.光纤通道传输保护信息通用技术条件[S].北京:中国电力出版社,2010.

[3] 高钧利.SDH 光传输系统的时延测算[J].浙江电力, 2011,30(4):42-45.

2M delay test and analysis of protection switching mode

With the rapid development of the production and service of the power grid, the requirement for the reliability of the transmission channel is increasing, protection service require high quality communication transmission channel. Begins with an introduction of the technical requirements of fiber channel for protection service, tested the delay of 2M channel combined with the actual situation of Ningxia Electric Power, and the results fully meet the requirements. Discussed the protection switching scheme of the protection service. Analyzed the defects of the channel protection. Put forward the scheme of the multiplex section protection and double routing device.

Protection channel; Delay test; MSP; Dual route

Q813.11

A

1008-1151(2015)04-0051-02

2015-03-11

陈东（1969-），男，广西桂林人，中国电子科技集团公司第三十四研究所工程师，工学学士，从事光通信设备的研究与工程建设。