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摘要：光纤传输网是电力通信网的重要组成部分，承载着电力调度、继电保护、自动化等大量电网安全生产及重要经营管理业务。本文结合本市电力光纤传输网建设、运行维护情况的现状及，分析了光纤传输网络结构存在的问题，提出了优化原则和实施方案。
关键词：电力通信：光纤传输网：网络结构：网络优化
引言
本市电力建设综合自动化变电站和无人值守变电站，变电站自动化水平不断提高，其保护、远动及自动化对通信设备完备性、网络通道带宽及可靠性要求更高，光纤传输网随着电网建设迅速发展，基本实现了“十二五”规划所确定的传输网络优化总体目标。由于传输网络建设及优化工程分批分期建设，在网络结构上存在部分不合理、网络带宽不足、网络可靠性有待提升等问题，给网络运行带来潜在的风险。
为合理调整光纤传输网络的网络结构、传输设备配置，需要研究并分析本市供电局传输网络结构，提出优化方案，提高电力通信网的可靠性、有效性、安全性和利用率。本文对此进行了研究分析和优化方案探讨。
1光纤传输网的网络结构
目前传输网络主要采用SDH技术，一般分核心层、汇聚层、接入层3个层级建设。核心层负责以多业务处理为主要任务，汇聚层以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为主要任务，核心、汇聚层系统设备通常采用2 5Gb/s、10Gb/s设备。接入层以细颗粒传送、调度和多业务接入处理为主要任务，一般采用155/622Mb/s环网结构，接入设备要求提供丰富的用户接口。
光纖传输网网络结构主要分三种：线形网、环形网及组合网。线形网网络结构简单，运行可靠性较低。环形网可实现自愈保护功能，其通过二纤单向通道保护环、二纤双向通道保护环等保护方式，使得网络运行可靠性高。组合网通过相切（市目交）环可工作在任意速率和任意保护方式下，环上的业务可正常保护，环间业务可通过设备内部交叉矩阵实现，大大增强网络可靠性。
2本市供电局传输网络现状分析
本市供电局传输网络分为A网和B网双平面规划建设，A网主要采用华为SDH光传输设备，B网主要采用中兴SDH光传输设备，但A、B网存在华为、中兴设备交叉建设的问题。
2.1传输A网现状评估
传输A网采用两层结构建设，分为骨干层和接入层，骨干层节点包括500kv变电站、市供电局、220kV变电站等节点，带宽为2.5Gb/s；接入层由所有110kV变电站、县供电局等构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s。目前该网络承载的业务主要有：线路保护、安稳系统、PCM（远动、电能计量、调度电话等）等。
传输A网接入层带宽容量较小，需进行优化升级；另外，部分站点使用设备为华为的Metr02050/Metr03000，设备容量和传输带宽小，无法满足本局业务量传输需求，存在带宽瓶颈，数据处理能力不足。
2.1.1完备性指标分析
指标1：网络覆盖率=已覆盖节点的数量/应覆盖的节点数量*100%。
本市局传输A网已全部覆盖110kV及以上所有变电站，网络覆盖率100%。
指标2：骨干层带宽
骨干层由一个2.5Gb/s骨干环组成，骨干层节点包括本局、220kV及以上所有变电站等7个站点，主要采用华为OSN3500＼Metro3000组网。
指标3：接入层带宽
接入层由110kV变电站构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s，主要采用华为OSN2500＼Metr02050等设备组网。
2.1.2可靠性指标分析
站点成环率
传输A网骨干节点成环率高，骨干节点成环率达100%；接入节点成环率为88.9%，有待提高。
综上，目前本市传输A网已实现所有节点覆盖，网络覆盖率达100%：网络采用两层的扁平状结构符合电力通信业务的分布特点，且节点成环率高，骨干节点成环率达100%，接入节点成环率达88.9%；从网络带宽上看，目前该网络带宽基本可以满足业务需求。但该网络还存在以下缺陷：
（1）覆盖不完善：本市供局传输A网目前己覆盖了地调、县调、所有110kV及以上变电站，但15个35kV站中只覆盖了五个站，应加强35kV站点接入。
（2）部分节点设备需要更换：主要体现在部分接入节点设备不支持关键板卡的冗余配置，不支持2Mb/s TPS保护；部分骨干节点设备交叉（高阶、低阶）资源有限，不便于網络升级及业务通道组织；部分节点设备投运时间较长，设备容量和带宽偏小，故障率趋高，需更新改造。
（3）带宽不足：某县供电局采用Metr02050光设备，链路为622M链路；部分110kv站点采用华为Metro2050光设备，以155Mb/s的带宽接入网络，远远不能满足电网自动化技术、办公信息化等对光通信系统提出了更大的传输带宽（约2.5 G）、更丰富的接口（GE、FE接口）、更加灵活的带宽使用（业务带宽动态分配）等要求。
（4）站点采用华为、中兴设备交叉建设：不利于运行维护。
2.2传输B网现状评估
传输B网于2011年建设完毕，网络分为核心层和接入层，核心层由市供电局、7个220kV及以上站等节点组成2个2.5Gb/s的核心环，主要采用中兴S385设备组网。接入层由大部分110kv变电站、县供电局等构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s，主要采用中兴$330设备组网。传输B网采用两层的扁平状结构符合电力通信业务的分布特点，节点成环率高，骨干节点成环率100%。目前少部分站点采用华为设备，可优化升级改造调整为单一中兴设备，但仍有110kVZ个变电站尚未覆盖B网设备。 3本市供电局传输网络优化方案
3.1总体优化思路
（1）汇聚层、接入层设备配置应层次分明、结构合理、安全可靠。
（2）汇聚层设备按同型号进行升级改造更新，速率、带宽选择能满足未来5到10年的新增业务需求。
（3）所有站点组成PP+SNCP自愈保护环，原则上光缆具备物理成环条件的与光缆路由组成路由方向相同的自愈保护环，不具备光纤物理成环的设备之间尽可能合理组成逻辑环。
（4）接入层分片区成环（不具备物理链路成环的组逻辑环），同一环内设备选用同一供应商、同一型号设备。
（5）对传输A网进行改造整合，淘汰老旧光传输设备，110kV站点更换为STM-4（可扩展至STM-16）设备，由155接入層链路升级为622M链路，将某县局设备更换为STM-64设备，链路升级为2.5G链路；并对A、B网设备进行调整优化，最终使传输A网采用华为单一供应商设备组网。
3.2主要优化内容
1、将接入层站点原为Metro2050/Metro3000设备的，更新OSN2500/OSN3500或S330，并按照A网华为设备、B网中兴设备的组网原则进行组网。
2、传输A网骨干层节点由本市局、500kV变电站、220kV及以上站点组成，共计8个节点，采用网状网结构，带宽为2.5Gb/s，全部采用OSN3500设备。
3、传输B网覆盖建设未覆盖的110kV三个变电站，分别新增中兴$330设备。
4本市电力光纤传输网络优化后的优点分析
4.1双网双设备覆盖，可靠性增强
传输网络分A、B网，华为设备和中兴设备分离，优化重组，有利于网络结构稳定；部分节点设备得到升级更新，支持关键板卡的冗余配置；在光缆资源有限的情况下，设备合理组成逻辑环。
4.2可控性提升
形成了同型号相互对接，提高对电路的调整、运行维护的可控性，初步满足新业务的接入，便于网络维护管理。
4.3扩展性拓宽
网络结构的安排和应用更合理，方便新增节点的接入，减少因光缆解口而影响节点的扩展，对新技术、新业务接入的适应能力更强；网络骨干层和接入层带宽分别为622Mb/s和2.5Gb/s，能满足不断增长的业务网络带宽需求。
5結束语
通过网络优化，本市电力光纤传输网提高了安全可靠性和资源利用率。在网络优化完成后，传输A、B网将形成一个清晰的分层结构，核心网架、接入网架、地区和县局的接入、220kV站点、110kV站点等接入方式均已标准化、规范化，为以后输变电工程、电厂接入工程通信设计提供了依据，同时由于各层次之间设备的组网也按照地区电网“分区组团”方式有一个清晰的区域划分，给维护管理带来了便利。
SDH传输网络建设是一个循序渐进的动态过程，只有灵活的结合传输网的实际情况和未来发展需要，才能将传输网建设得更加科学合理。
关键词：电力通信：光纤传输网：网络结构：网络优化
引言
本市电力建设综合自动化变电站和无人值守变电站，变电站自动化水平不断提高，其保护、远动及自动化对通信设备完备性、网络通道带宽及可靠性要求更高，光纤传输网随着电网建设迅速发展，基本实现了“十二五”规划所确定的传输网络优化总体目标。由于传输网络建设及优化工程分批分期建设，在网络结构上存在部分不合理、网络带宽不足、网络可靠性有待提升等问题，给网络运行带来潜在的风险。
为合理调整光纤传输网络的网络结构、传输设备配置，需要研究并分析本市供电局传输网络结构，提出优化方案，提高电力通信网的可靠性、有效性、安全性和利用率。本文对此进行了研究分析和优化方案探讨。
1光纤传输网的网络结构
目前传输网络主要采用SDH技术，一般分核心层、汇聚层、接入层3个层级建设。核心层负责以多业务处理为主要任务，汇聚层以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为主要任务，核心、汇聚层系统设备通常采用2 5Gb/s、10Gb/s设备。接入层以细颗粒传送、调度和多业务接入处理为主要任务，一般采用155/622Mb/s环网结构，接入设备要求提供丰富的用户接口。
光纖传输网网络结构主要分三种：线形网、环形网及组合网。线形网网络结构简单，运行可靠性较低。环形网可实现自愈保护功能，其通过二纤单向通道保护环、二纤双向通道保护环等保护方式，使得网络运行可靠性高。组合网通过相切（市目交）环可工作在任意速率和任意保护方式下，环上的业务可正常保护，环间业务可通过设备内部交叉矩阵实现，大大增强网络可靠性。
2本市供电局传输网络现状分析
本市供电局传输网络分为A网和B网双平面规划建设，A网主要采用华为SDH光传输设备，B网主要采用中兴SDH光传输设备，但A、B网存在华为、中兴设备交叉建设的问题。
2.1传输A网现状评估
传输A网采用两层结构建设，分为骨干层和接入层，骨干层节点包括500kv变电站、市供电局、220kV变电站等节点，带宽为2.5Gb/s；接入层由所有110kV变电站、县供电局等构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s。目前该网络承载的业务主要有：线路保护、安稳系统、PCM（远动、电能计量、调度电话等）等。
传输A网接入层带宽容量较小，需进行优化升级；另外，部分站点使用设备为华为的Metr02050/Metr03000，设备容量和传输带宽小，无法满足本局业务量传输需求，存在带宽瓶颈，数据处理能力不足。
2.1.1完备性指标分析
指标1：网络覆盖率=已覆盖节点的数量/应覆盖的节点数量*100%。
本市局传输A网已全部覆盖110kV及以上所有变电站，网络覆盖率100%。
指标2：骨干层带宽
骨干层由一个2.5Gb/s骨干环组成，骨干层节点包括本局、220kV及以上所有变电站等7个站点，主要采用华为OSN3500＼Metro3000组网。
指标3：接入层带宽
接入层由110kV变电站构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s，主要采用华为OSN2500＼Metr02050等设备组网。
2.1.2可靠性指标分析
站点成环率
传输A网骨干节点成环率高，骨干节点成环率达100%；接入节点成环率为88.9%，有待提高。
综上，目前本市传输A网已实现所有节点覆盖，网络覆盖率达100%：网络采用两层的扁平状结构符合电力通信业务的分布特点，且节点成环率高，骨干节点成环率达100%，接入节点成环率达88.9%；从网络带宽上看，目前该网络带宽基本可以满足业务需求。但该网络还存在以下缺陷：
（1）覆盖不完善：本市供局传输A网目前己覆盖了地调、县调、所有110kV及以上变电站，但15个35kV站中只覆盖了五个站，应加强35kV站点接入。
（2）部分节点设备需要更换：主要体现在部分接入节点设备不支持关键板卡的冗余配置，不支持2Mb/s TPS保护；部分骨干节点设备交叉（高阶、低阶）资源有限，不便于網络升级及业务通道组织；部分节点设备投运时间较长，设备容量和带宽偏小，故障率趋高，需更新改造。
（3）带宽不足：某县供电局采用Metr02050光设备，链路为622M链路；部分110kv站点采用华为Metro2050光设备，以155Mb/s的带宽接入网络，远远不能满足电网自动化技术、办公信息化等对光通信系统提出了更大的传输带宽（约2.5 G）、更丰富的接口（GE、FE接口）、更加灵活的带宽使用（业务带宽动态分配）等要求。
（4）站点采用华为、中兴设备交叉建设：不利于运行维护。
2.2传输B网现状评估
传输B网于2011年建设完毕，网络分为核心层和接入层，核心层由市供电局、7个220kV及以上站等节点组成2个2.5Gb/s的核心环，主要采用中兴S385设备组网。接入层由大部分110kv变电站、县供电局等构成，采用环网或链状结构组网，接入带宽为622Mb/s或155Mb/s，主要采用中兴$330设备组网。传输B网采用两层的扁平状结构符合电力通信业务的分布特点，节点成环率高，骨干节点成环率100%。目前少部分站点采用华为设备，可优化升级改造调整为单一中兴设备，但仍有110kVZ个变电站尚未覆盖B网设备。 3本市供电局传输网络优化方案
3.1总体优化思路
（1）汇聚层、接入层设备配置应层次分明、结构合理、安全可靠。
（2）汇聚层设备按同型号进行升级改造更新，速率、带宽选择能满足未来5到10年的新增业务需求。
（3）所有站点组成PP+SNCP自愈保护环，原则上光缆具备物理成环条件的与光缆路由组成路由方向相同的自愈保护环，不具备光纤物理成环的设备之间尽可能合理组成逻辑环。
（4）接入层分片区成环（不具备物理链路成环的组逻辑环），同一环内设备选用同一供应商、同一型号设备。
（5）对传输A网进行改造整合，淘汰老旧光传输设备，110kV站点更换为STM-4（可扩展至STM-16）设备，由155接入層链路升级为622M链路，将某县局设备更换为STM-64设备，链路升级为2.5G链路；并对A、B网设备进行调整优化，最终使传输A网采用华为单一供应商设备组网。
3.2主要优化内容
1、将接入层站点原为Metro2050/Metro3000设备的，更新OSN2500/OSN3500或S330，并按照A网华为设备、B网中兴设备的组网原则进行组网。
2、传输A网骨干层节点由本市局、500kV变电站、220kV及以上站点组成，共计8个节点，采用网状网结构，带宽为2.5Gb/s，全部采用OSN3500设备。
3、传输B网覆盖建设未覆盖的110kV三个变电站，分别新增中兴$330设备。
4本市电力光纤传输网络优化后的优点分析
4.1双网双设备覆盖，可靠性增强
传输网络分A、B网，华为设备和中兴设备分离，优化重组，有利于网络结构稳定；部分节点设备得到升级更新，支持关键板卡的冗余配置；在光缆资源有限的情况下，设备合理组成逻辑环。
4.2可控性提升
形成了同型号相互对接，提高对电路的调整、运行维护的可控性，初步满足新业务的接入，便于网络维护管理。
4.3扩展性拓宽
网络结构的安排和应用更合理，方便新增节点的接入，减少因光缆解口而影响节点的扩展，对新技术、新业务接入的适应能力更强；网络骨干层和接入层带宽分别为622Mb/s和2.5Gb/s，能满足不断增长的业务网络带宽需求。
5結束语
通过网络优化，本市电力光纤传输网提高了安全可靠性和资源利用率。在网络优化完成后，传输A、B网将形成一个清晰的分层结构，核心网架、接入网架、地区和县局的接入、220kV站点、110kV站点等接入方式均已标准化、规范化，为以后输变电工程、电厂接入工程通信设计提供了依据，同时由于各层次之间设备的组网也按照地区电网“分区组团”方式有一个清晰的区域划分，给维护管理带来了便利。
SDH传输网络建设是一个循序渐进的动态过程，只有灵活的结合传输网的实际情况和未来发展需要，才能将传输网建设得更加科学合理。