电力通信SDH光传输网网络优化

周莉明

（云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南 曲靖 655000 ）

0 前言

近年来，随着地区调度数据网的建成、县调一体化工作的全面落地、大量新建厂站的接入、地区备调建设、大颗粒业务的推广应用，对通信网络大带宽、大容量、大数据的需求与日俱增，对网络可靠性的要求也越来越高[1]。电力通信网是智能电网重要的组成部分，覆盖了35 kV及以上变电站及生产场所，业务包括了调度自动化、安稳信息、继电保护等生产实时控制业务和综合数据网、行政语音、视频监控等生产管理信息[2-4]。SDH光传输网具有大容量、高速率、传输指标准确等优点，随着新技术和新业务的不断应用，电力通信网络规模不断扩大，网络结构也日益复杂，通信方式多样，对电力通信网络质量的可靠性要求越来越高[5]。作为电力通信网中高速公路骨干部分，在网络规模快速扩张的同时，也存在一些问题。如何利用现有资源，通过网络优化和技术改造的手段，达到提高网络资源的利用率、提升SDH网络的可靠性与安全性的目的。

1 网络现状

电力通信网络运行管理分为一级通信网络、二级通信网络及三级通信网络，按照业务接入划分为主网通信网和配电通信网。光传输网络[6-7]按照主干、省干、地区三级网络规划建设，随着接入站点不断增加，各站点新增的SDH设备节点不断接入原有的SDH环网中，网络拓扑越来越复杂，同时伴随结构的不合理性。不少二三级电力通信业务需要跨网、跨环甚至是跨多环进行传输。

曲靖地区有两张SDH传输网，其中华为传输网规模最大，覆盖面广，承载业务量大，但也存在很多问题。2019年我们对华为传输网进行了深度优化改造，通过优化使SDH网络的各项性能指标得到了大幅提升。改造过程中的一些思路，对今后网络运行有一定的借鉴意义。

2 现有SDH网络存在的问题

1）传输网络缺乏长期统一的规划，早期摊饼式粗放型的网架结构稳定性和安全性较差，逻辑系统结构复杂、管理难度大，一旦核心节点出现故障，处理起来相对较困难。

2）35 kV光缆全覆盖工程的实施，大量35 kV站点、用户厂站的接入，网元数量庞大；县调一体化工作全面落地，县级地市级融合成一张网，业务流向由分布集中到全部集中，全部统一到地调；业务分布不均衡，部分站点未形成环网，这部分节点一旦出现故障，面临失去监控的风险。

3）存量网络建设不均衡，保护子网繁乱无规划，不同类型的业务、时隙分配缺乏一个统一的规划，占用大量空余带宽资源，利用率较低，长期的积累导致骨干节点宽带资源非常紧张（部分网段的带宽使用率接近100%），部分业务汇聚站点端口数量耗尽。骨干节点传输容量不足，电路调配难度增加、交叉矩阵浪费严重且不均衡，电路管理规范化不足，查找业务、调整业务困难，故障定位时间长。同时也制约了新技术的推广应用，智能化通信管理水平提升较难。

4）现有传输网网管服务器单机运行，无备用服务器，一旦发生故障，面临失去监控、无法调度的运行风险。网管软件版本较低，网关网元设置不合理，现有网络管理规模200+网元，仅1个网关网元，单个网关网元最多管理64个网元，管理能力严重超限，日常运维中网元频繁脱管、业务卡顿的情况经常发生。因为无备用网关网元，一旦主用网关出现故障，有可能造成全网瘫痪，存在较大风险。

3 SDH网络优化措施

3.1 骨干节点优化

骨干节点应具备很强的扩展性，优化策略以高性能、高可靠性为重点，以大带宽、高速率、高运行效率、可扩展性、智能化为重点方向[8]，综合考量业务流量、光缆资源、网络位置、设备软硬件等因素。在此次优化方案中选择了网络中6个骨干枢纽节点，将原有2.5 G带宽升级为10 G带宽，同时对原有设备带业务升级主控板、交叉板，满足开展ASON网络要求，为后续平滑升级为ASON智能光网络、开展2 M ASON业务作好准备。

3.2 传输通道优化

对传输段光缆节点排查，梳理共缆段路径、光缆类型，结合长期通信缺陷情况，对具备光缆条件的共缆传输段调整纤芯资源、对光缆资源较好的区段，优先选择OPGW、ADSS类型的光缆。增加骨干站点的传输方向，提升业务中断可迂回的传输方向能力。针对历史原因形成的不合理网架，比如纤缆不合理、环网中节点数量过多等，应结合实际情况，因地制宜分段改造，尽量将大环分拆、纤缆资源合理安排、充分考虑未来几年通信业务的增长情况及网络弹性空间。

3.3 网管系统优化

网管系统好比人的大脑，由于网元数量多，业务承载量大，网管使用频繁，为保障网络的运行效率，需要配置管理功能和处理性能强大的网管系统。硬件方面采用高配置的服务器（双机热备）、升级软件版本，进行安全加固，定期对服务器数据进行备份和性能检查。

3.4 网元ECC子网优化

根据网络规模，合理设置网管网元，按照网元数量、网络安全性的考量，每个网关网元管理数量不超过64个。按照曲靖地区华为网络的规模，全网设置6个网关网元，规划5个ECC子网，每个子网都有一个主用网关网元和备用网关网元，关闭所有出子网光口ECC，按照ECC子网划分，把各子网内的IP地址统一与网关网元为同一网段，统一规划全网设备IP编号方案并持之以恒[9]。

3.5 网络带宽优化

重新规划网络，化繁为简，消除保护子网繁乱造成的带宽浪费。离散业务浪费了巨大的网络带宽资源，占用了大量时隙，导致网管开通及调整业务困难，定期对离散业务和无效业务进行清理，把电路缺失部分补齐，释放网络资源。另外由于网元业务的不断增多，通过网管对高低阶通进行优化，把VC12在不同VC4中的时隙优化到同一个VC4中，同时针对不同类型的业务所使用的时隙进行统一规划，提高网络带宽可用率。

图1 ECC子网图

3.6 网元设备优化

光传输设备的重要板卡：比如主控板、交叉板、电源板等，按要求应该1+1配置，但是由于历史原因，部分设备的板卡配置不合理，软件版本过低，导致运行中存在一定的安全隐患，针对重要板卡不满足配置要求的网元，应积极采取措施完善，进一步提高光传输网络的可靠性和扩展性。

3.7 光缆资源优化

光缆资源对整个SDH传输网具有至关重要的作用，网络优化离不开光缆资源的优化[10]。35 kV光缆全覆盖工程以后，35 kV站点、供电所营业厅的光缆覆盖率得到了大幅提升，但一些区域地理位置特殊，鼠害、外力破坏严重，可根据光缆缺陷的发生情况，替换鼠害严重区段的光缆为非金属铠装光缆、市政复杂区段考虑非金属铠装阻燃管道光缆、覆冰重灾线路考虑OPGW融冰措施等。随电力电路的改造不断优化光缆线路，调整光缆资源的比重，加强对光缆资源的维护，增加纤芯冗余，利用新建工程提高光缆的成环率，对于支线站点可以结合公网运营商的租用通道提高可靠性，满足光传输网、综合数据网、调度数据网及线路保护等业务对光缆纤芯的需求。

4 结束语

随着网络规模的不断扩张，新技术新业务的推广应用，对电力通信网提出了越来越高的要求。通过持续不断对SDH传输网进行优化改造，提高传输通道的资源利用效率，提升电力通信网的运行质量及网络安全性，为电网安全稳定运行提供更可靠、更智能、更灵活、更安全的通信保障。