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【摘 要】通过对SDH技术在电力通信系统当中的应用进行分析，明确了SDH技术的传输原理以及其技术特点，详细分析SDH技术在电力通信系统当中的实际运用。
【关键词】SDH技术；电力通信；传输信号；通信网络
引言
随着电力系统建设的发展，作为电网重要支柱之一的电力系统通信网也加快了建设的步伐。目前电网构架已形成相当规模，对电网管理自动化水平的要求不断提高，大量涉及电力生产、运行、管理信息需要稳定、可靠、迅速地进行传输，这无疑是对电力系统通信提出更高要求。SDH光纤通信技术作为一种可靠、先进、经济的通信技术，也得到了愈来愈广泛的应用。
1.SDH的概念及其优越性
1.1 SDH的概念
SDH（即同步数字系列）光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
1.2 SDH的性能优越性
1SDH具有统一的网络节点接口规范
SDH使传统的PDH网络存在的1.5Mbit/s和2Mbit/s两个数字体系及三个地区标准在SDH基本模块STM-1上获得了统一，它将PDH速率信号装入虚容器，然后经复接安排到统一的STM-1的等级上，使新的SDH能支持现有的PDH，便于顺利地从PDH向SDH过渡。SDH还可以进行更高次的复接，通信速率大幅度提高，可形成世界范围的统一接口。
2.采用同步复用方式和灵活的复用映射结构
SDH采用同步复用、映射和指针措施，增加了数据处理的灵活性，使得PDH僵硬的硬件配置转变为灵活高效的软件配置。SDH网内各种不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列是有规律的，而净负荷与网络是同步的，只需利用软件即可使高速信号一次分插出低速支路信号，使数字交叉连接设备和上/下支路复用设备（也称分插复用器）的实现大大简化。
3SDH具有强大的网络管理能力
SDH具有强大的操作、维护和管理功能。SDH帧结构中安排了约占信号5%的丰富的开销比特即段开销和通道开销，其中SOH包括再生段开销和复用段开销。此外，由于SDH中的DXC和ADM等网络单元是智能化的，通过嵌入在SDH中的控制通路可以使部分网络管理能力分配到网络单元，实现分布式管理，使新特性和新功能的开发变得比较容易。
4SDH具有信息净负荷的透明性
SDH网络可以传送各种净负荷及其段开销与管理单元指针而不管其具体信息结构如何，净负荷与SDH网的接口仅仅在网络边界上才有，一旦净负荷装入VC后，网络内部所有设备只需处理VC即可。SDH是作为同步网工作的，由于采用了指针调整技术使得净负荷可以在不同同步岛之间进传送而不影响业务质量。
2SDH的基本原理
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N，最基本的模块为STM-1，四个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销区、STM-N净负荷区和管理单元指针区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销和复用段开销；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TUPTR）或管理单元指针（AUPTR）的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。
3.电力系统通信特点
电力系统通信为电力系统生产、调度服务，除了调度电话，还要传输运动信号、办公自动化等信息。通信网络运行的可靠性就显得越来越重要，要求通信系统必须建立在一个实时的多媒体综合业务平台之上。电力系统通信的特点如下：
（1）防电磁、抗电压、安全可靠、性能稳定，高可靠性。
（2）话音、数据、图像等信息种类多、业务量不太大，局部地区站点密度较大，需要频繁的上下话路。
（3）传输实时信息通道比例较大，每天24小时不间断运行，通信方式繁多，各种业务采用的通信方式不尽相同。
（4）设备种类繁多、接口复杂，同时，电力系统建设迅速，要求电力系统通信网络也要做相应的调整。
4.SDH在电力通信网中的应用
SDH传输网络所传输的信号是通过不同等级的同步传输模块STM—N所构成的，STM—1的速率为155.52Mbit/s，其帧结构是由9行乘以270列的块状构成的，而PDH技术的帧结构呈条状。SDH帧结构选择9行主要是能最合理地收容不同类别的PDH基群的速率，例如1.544Mbit/s的信号需要25个字节，而2.048Mbit/s的信号需要32个字节。
在分为9行之后，则将获得27与36个字节的收容能力，而后通过SOH辅助字节的配置，能有效获得紧凑合理的收容能力。 同步复用以及映射方式是SDH最具特色的内容之一，通过映射能将PDH的支路信号复用到SDH当中，这是通过映射、定位校准以及复用三个步骤实现的。在PDH两大系列当中，由于我国采用的是欧洲模式，也就是一次群为2.048Mbit/s，由此在一定程度上简化和复用结构。
STM一1只能实现3个34Mbit/s的复接，例如34Mbit/s使用复接方式则在一定程度上造成了资源的浪费，由此我国的共用通信网络一般采用SDH传输过程中的PDH支路速率以2Mbit/s和140Mbit/s为主，一般在国家干线网络中不可采用，若是需要采用则应通过上级部门的批准。同时由于34Mbit/s和140Mblt/s的映射相对简单，然而一次群信号的映射最为重要也最为复杂。由此为了适应不同网络的实际应用需要，可选择3种五类不同形式的映射方式。当前我国优先选择异步映射方式，该方案接口较为简单，同时对于业务类型并无限制，对映射信号与网络同步也并无要求。由此这在当前PDH以及SDH技术的过渡时期是一种必不可少的映射方式。属于一种基群映射，无法直接接入或者取出64kbit/s或N×64kbit/s信号。然而同步映射需要125s的滑动缓存器进行同步，从而减少滑动损伤。这种滑动缓存器至少使复用器引入约为150s的延时。无法提供理想的非同步一次群业务。并且在其下行设备中容易导致帧丢失或者帧中数据的丢失。由此当前较少采用同步映射方式。
在PDH光缆系统中，由于光接口是专用的，由此可根据不同的通信系统的设计以及使用选择线路码型。常用的有mBnB码、简单扰码以及插入比特码三大类型。PDH线路码型所需要考虑的重点在于如何使用线路的码型提高例如监测控制、公务联络等辅助信号的传输，而SDH则由于在STM帧结构当中具有丰富的段开销，由此能提供运行维护以及管理的功能而不需要利用线路码型实现这些功能。在实际运行过程中应考虑的重点在于如何满足横向上的兼容性，符合横向上的兼容性需要建立一个统一规范的线路码型。为了适应更高速率等级光纤的推广应用，则应尽量少提高甚至不提高线路码速率，从而能够减小由于光纤色散以及系统噪声等多种因素而引起的光接收机灵敏度劣化的光功率代价，同时也能降低相应系统运行的成本。由此，国际标准化组织将扰码确定为SD光纤系统的线路码型。
5.结束语
虽然SDH通信具有巨大的优越性，目前也在迅速发展和推广应用，但是，在建设SDH通信网络时，作为一项系统工程必须根据实际情况，进行详细的规划与设计。只有这样，才能在电力通信投资较少、建设周期较长的情况下，达到预期的效果。
参考文献：
[1]刘昌平.电力系统通信SDH技术的应用与实施研究[J].中国科技信息，2005（14）
[2]吴姝俐.SDH传输体系在电力通信系统中的应用[J].青海电力，2008（4）
[3]吴凤修.SDH技术与设备[M].北京：人民邮电出版社，2006.
【关键词】SDH技术；电力通信；传输信号；通信网络
引言
随着电力系统建设的发展，作为电网重要支柱之一的电力系统通信网也加快了建设的步伐。目前电网构架已形成相当规模，对电网管理自动化水平的要求不断提高，大量涉及电力生产、运行、管理信息需要稳定、可靠、迅速地进行传输，这无疑是对电力系统通信提出更高要求。SDH光纤通信技术作为一种可靠、先进、经济的通信技术，也得到了愈来愈广泛的应用。
1.SDH的概念及其优越性
1.1 SDH的概念
SDH（即同步数字系列）光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
1.2 SDH的性能优越性
1SDH具有统一的网络节点接口规范
SDH使传统的PDH网络存在的1.5Mbit/s和2Mbit/s两个数字体系及三个地区标准在SDH基本模块STM-1上获得了统一，它将PDH速率信号装入虚容器，然后经复接安排到统一的STM-1的等级上，使新的SDH能支持现有的PDH，便于顺利地从PDH向SDH过渡。SDH还可以进行更高次的复接，通信速率大幅度提高，可形成世界范围的统一接口。
2.采用同步复用方式和灵活的复用映射结构
SDH采用同步复用、映射和指针措施，增加了数据处理的灵活性，使得PDH僵硬的硬件配置转变为灵活高效的软件配置。SDH网内各种不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列是有规律的，而净负荷与网络是同步的，只需利用软件即可使高速信号一次分插出低速支路信号，使数字交叉连接设备和上/下支路复用设备（也称分插复用器）的实现大大简化。
3SDH具有强大的网络管理能力
SDH具有强大的操作、维护和管理功能。SDH帧结构中安排了约占信号5%的丰富的开销比特即段开销和通道开销，其中SOH包括再生段开销和复用段开销。此外，由于SDH中的DXC和ADM等网络单元是智能化的，通过嵌入在SDH中的控制通路可以使部分网络管理能力分配到网络单元，实现分布式管理，使新特性和新功能的开发变得比较容易。
4SDH具有信息净负荷的透明性
SDH网络可以传送各种净负荷及其段开销与管理单元指针而不管其具体信息结构如何，净负荷与SDH网的接口仅仅在网络边界上才有，一旦净负荷装入VC后，网络内部所有设备只需处理VC即可。SDH是作为同步网工作的，由于采用了指针调整技术使得净负荷可以在不同同步岛之间进传送而不影响业务质量。
2SDH的基本原理
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N，最基本的模块为STM-1，四个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销区、STM-N净负荷区和管理单元指针区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销和复用段开销；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TUPTR）或管理单元指针（AUPTR）的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。
3.电力系统通信特点
电力系统通信为电力系统生产、调度服务，除了调度电话，还要传输运动信号、办公自动化等信息。通信网络运行的可靠性就显得越来越重要，要求通信系统必须建立在一个实时的多媒体综合业务平台之上。电力系统通信的特点如下：
（1）防电磁、抗电压、安全可靠、性能稳定，高可靠性。
（2）话音、数据、图像等信息种类多、业务量不太大，局部地区站点密度较大，需要频繁的上下话路。
（3）传输实时信息通道比例较大，每天24小时不间断运行，通信方式繁多，各种业务采用的通信方式不尽相同。
（4）设备种类繁多、接口复杂，同时，电力系统建设迅速，要求电力系统通信网络也要做相应的调整。
4.SDH在电力通信网中的应用
SDH传输网络所传输的信号是通过不同等级的同步传输模块STM—N所构成的，STM—1的速率为155.52Mbit/s，其帧结构是由9行乘以270列的块状构成的，而PDH技术的帧结构呈条状。SDH帧结构选择9行主要是能最合理地收容不同类别的PDH基群的速率，例如1.544Mbit/s的信号需要25个字节，而2.048Mbit/s的信号需要32个字节。
在分为9行之后，则将获得27与36个字节的收容能力，而后通过SOH辅助字节的配置，能有效获得紧凑合理的收容能力。 同步复用以及映射方式是SDH最具特色的内容之一，通过映射能将PDH的支路信号复用到SDH当中，这是通过映射、定位校准以及复用三个步骤实现的。在PDH两大系列当中，由于我国采用的是欧洲模式，也就是一次群为2.048Mbit/s，由此在一定程度上简化和复用结构。
STM一1只能实现3个34Mbit/s的复接，例如34Mbit/s使用复接方式则在一定程度上造成了资源的浪费，由此我国的共用通信网络一般采用SDH传输过程中的PDH支路速率以2Mbit/s和140Mbit/s为主，一般在国家干线网络中不可采用，若是需要采用则应通过上级部门的批准。同时由于34Mbit/s和140Mblt/s的映射相对简单，然而一次群信号的映射最为重要也最为复杂。由此为了适应不同网络的实际应用需要，可选择3种五类不同形式的映射方式。当前我国优先选择异步映射方式，该方案接口较为简单，同时对于业务类型并无限制，对映射信号与网络同步也并无要求。由此这在当前PDH以及SDH技术的过渡时期是一种必不可少的映射方式。属于一种基群映射，无法直接接入或者取出64kbit/s或N×64kbit/s信号。然而同步映射需要125s的滑动缓存器进行同步，从而减少滑动损伤。这种滑动缓存器至少使复用器引入约为150s的延时。无法提供理想的非同步一次群业务。并且在其下行设备中容易导致帧丢失或者帧中数据的丢失。由此当前较少采用同步映射方式。
在PDH光缆系统中，由于光接口是专用的，由此可根据不同的通信系统的设计以及使用选择线路码型。常用的有mBnB码、简单扰码以及插入比特码三大类型。PDH线路码型所需要考虑的重点在于如何使用线路的码型提高例如监测控制、公务联络等辅助信号的传输，而SDH则由于在STM帧结构当中具有丰富的段开销，由此能提供运行维护以及管理的功能而不需要利用线路码型实现这些功能。在实际运行过程中应考虑的重点在于如何满足横向上的兼容性，符合横向上的兼容性需要建立一个统一规范的线路码型。为了适应更高速率等级光纤的推广应用，则应尽量少提高甚至不提高线路码速率，从而能够减小由于光纤色散以及系统噪声等多种因素而引起的光接收机灵敏度劣化的光功率代价，同时也能降低相应系统运行的成本。由此，国际标准化组织将扰码确定为SD光纤系统的线路码型。
5.结束语
虽然SDH通信具有巨大的优越性，目前也在迅速发展和推广应用，但是，在建设SDH通信网络时，作为一项系统工程必须根据实际情况，进行详细的规划与设计。只有这样，才能在电力通信投资较少、建设周期较长的情况下，达到预期的效果。
参考文献：
[1]刘昌平.电力系统通信SDH技术的应用与实施研究[J].中国科技信息，2005（14）
[2]吴姝俐.SDH传输体系在电力通信系统中的应用[J].青海电力，2008（4）
[3]吴凤修.SDH技术与设备[M].北京：人民邮电出版社，2006.