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電力數據通信網傳輸通道優化探討

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對影響電力光通信傳輸網鏈路的關鍵因素,採用鏈路斷面和節點等兩個關鍵因素進行綜合分析,確定電力通信傳輸網傳輸鏈路優化策略,制定電力通信傳輸網鏈路優化目標和優化方法,優化電力通信傳輸網每個VC4通道的時隙分配、確保業務分配更合理,帶寬利用率提升爲目的。下面是小編蒐集整理的相關內容的論文,歡迎大家閱讀參考。

電力數據通信網傳輸通道優化探討

摘要:本文簡要介紹了陽泉電力數據通信網當前的發展現狀和存在傳輸電路物理連接複雜且故障點多、傳輸帶寬窄不能滿足營銷視頻專網傳輸需求等問題,並就這些問題的具體解決辦法進行了詳盡闡述。

 關鍵詞:數據通信網;傳輸通道;電力數據;陽泉

一、電力數據通信網的發展現狀及其重要作用

1)發展現狀。從地區數據網初建成至今,陽泉電力數據通信網已經覆蓋了整個陽泉地區,包括縣、區支公司10kV營業所和電工組在內的所有站點實現了數據通信,組網結構見圖1。目前,陽泉地調配置了兩臺NE40E-E核心路由器,相互之間以千兆網絡連接,互爲備用。縣區支公司各配置一臺NE40-E路由器,外圍站點配置一臺華爲2813路由器。其中,地調與縣、區支公司之間傳輸通道的帶寬爲2×155Mb/s,110kV站點直接接入地調NE40E-2,完成數據業務的傳輸,傳輸帶寬爲2×2Mb/s或4×2Mb/s;各縣、區支公司所轄站點的數據分別在縣、區支公司NE40E路由器上進行匯聚,地區透過訪問縣、區支公司中心路由器數據庫獲取需要站點乃至整個支公司的數據資訊。地調的NE40E-1,NE40E-2兩臺設備以光纖直連方式接入國網山西省電力公司(以下簡稱省公司)7610路由器,實現了地區數據與省公司數據網絡的分層管理與集中管理。

2)電力安全生產中的重要作用。隨着陽泉電力光纖通信網在陽泉地區覆蓋範圍的逐步擴大,電力數據通信網也隨之發展並在公司電力安全生產及行政辦公等工作中發揮着越來越重要的作用。目前,陽泉電力數據通信網上承載着公司電能量的採集系統、營銷系統、視頻系統、PMIS系統、NGN系統以及電源監控系統等大量電力專用網絡資訊,已經成爲陽泉電網不可分割的重要組成部分。保證數據網通道的良好執行,爲電力安全生產與行政提供優質、可靠的'傳輸通道,成爲通信人員不可推卸的責任。

二、陽泉電力數據通信網存在的主要問題

2.1傳輸電路物理連接複雜且故障點多

這一問題由地區通信網的階段性發展而產生。早期,國網山西省電力公司陽泉供電公司(以下簡稱陽泉公司)沒有自己的核心路由器,按照省公司對所轄220kV變數據通信網4Mb/s帶寬要求、傳輸路由分離的原則開通了已有站點的數據傳輸通道,並將這些通道直接掛接在省公司7609路由器上,依靠省公司的路由器來實現數據傳輸,先後接入了地區所轄的12個110kV變電站。在地區數據網建設初期,受通信調度中心傳輸設備容量和站端設備傳輸速率及上下業務容量等條件的限制,工作人員只對沒有數據傳輸通道的110kV站點進行了執行方式的規劃和調試開通;對已經開通了數據傳輸通道的站點則保留了原來的傳輸模式,並對這些站點做了符合地區路由器要求的IP規劃,而後將其從省公司7609路由器網口拆下,直接接在了地區通信網NE40E-2上。經過這兩個階段的工作後,實現了地區數據網與省級數據網的分級管理。調整後的電路連接見圖2。從圖2可以看出,陽泉公司的傳輸路由沒有實現完全的獨立。經過對2014—2015年數據網通道故障的原因統計分析,發現在目前這種執行狀態下,容易引發兩種問題。

1)2Mb/s頭鬆動或斷路導致傳輸通道中斷。在日常的電路開通與執行維護當中,數字通信人員幾乎每天都在數字配線架上工作。數配上模組的上下轉動、2Mb/s的連接或環測等工作,很容易拉昇已經連接的2Mb/s線,引發2Mb/s線接觸不良、2Mb/s頭鬆動或斷路等現象的發生,進而導致電路中斷,所以確定數字配線架是導致數據通信網故障高發的一個故障點。

2)2Mb/s頭環回或短路導致對端信號中斷。這種故障由使用的協議轉換器的輸入與輸出電路的設計現狀引發。圖3和圖4是在用協議轉換器的輸入與輸出工作原理圖。在正常情況下,協議轉換器的輸入端送入兩路2Mb/s電信號,輸出端送出一個4Mb/s帶寬的網絡信號(見圖3);當輸入端任一2Mb/s電路發生短路或環回等非正常情況時,將使輸出端的收、發線發生短路,從而導致協議轉換器無信號輸出(見圖4)。這種情況直接影響到相應站點MIS、營銷等網絡的正常運營。這就是說,只有保證地調站和終端站兩端協議轉換器的輸入端信號正常輸入,才能保證通道信號的正常傳輸。由於工作中無法徹底避免2Mb/s線接觸不良、2Mb/s頭鬆動或短路等現象的發生,因此還需提防此類故障的發生。據2014—2015年數據網的故障統計數據表明,全年通信數據網的故障總次數爲21次,由此類原因引發的故障就達10次,佔到了全年故障率的40%。所以協議轉換器爲導致數據通信網故障高發的另一個故障點。

2.2傳輸帶寬窄不能滿足營銷視頻專網傳輸需求

目前,數據網上承載的業務種類複雜多樣,不僅對傳輸可靠性提出要求,也對傳輸帶寬提出了要求。隨着營銷視頻網在數據網上的傳輸,原有站點4Mb/s的帶寬已經不能滿足圖像清晰傳輸的需求,必須爲其提供至少8Mb/s的帶寬,這也是結構調整以後遺留的一個問題。2.3光傳輸設備網卡存在瓶頸目前,通信數據網電路主要採用以太網技術實現數據的信號傳輸。但是,受當前產品製造技術的限制,傳輸設備還無法滿足營銷網信號傳輸的需求。目前在用光傳輸設備的網卡最高傳輸速率爲12.28Mb/s,而營銷網間信號速率高達16.384Mb/s,明顯高於光傳輸設備網卡的現有速率。這個瓶頸的存在,使得營銷大包因擁堵而丟包甚至中斷現象頻發,也是有待解決的一個問題。

三、解決方案

1)針對早期站點傳輸電路物理連接複雜、故障點多等問題,工作人員利用以太網傳輸技術進行信號傳輸,優化電路結構,去除現有電路中的協議轉換器和數配兩個物理環節,利用現有光傳輸設備的以太網傳輸技術進行信號傳輸,並按照傳輸電路最短路由設計原則進行規劃,綜合考慮傳輸電路中間節點數量,儘量縮減中間環節,達到減少故障點引發點的目的。優化後傳輸電路連接見圖5.

2)針對傳輸帶寬窄,不能滿足專用網絡傳輸需求的問題,工作人員根據不同專網信號對傳輸質量和帶寬提出具體要求,結合地區現有資源使用情況和分配原則,按照地區主幹支撐網傳輸資源分配原則,合理規劃並進行2Mb/s時隙分配的再分配或者重新分配,將傳輸帶寬由原來的4Mb/s擴展爲10Mb/s,徹底解決營銷視頻圖像清晰傳輸的需求。

3)針對光傳輸設備網卡瓶頸引發的擁堵而丟包問題,陽泉公司組成以公司通信專家爲首的通信攻關隊伍,聯合專業能手和技術專家,在實驗基地採用仿真故障排查整改法,對所有可行方法進行反覆試驗和結果分析評估,最終按照擁堵程度的不同,提煉出了外口關啓和幀長調幅兩種釋放網卡端口數碼流的方法,並形成2min解決問題的標準化的操作流程,有效解決了當前問題。

四、未來數據通信網的業務應用

目前,陽泉地區數據通信網資源豐富,功能強大,業務承載範圍廣泛,組網結構完善可靠,已相繼調試開通8個220kV、27個110kV、21個35kV及18個供電營業所、近20個電工組的生產MIS、視頻監控、通信電源、營銷和電能量採集等數據業務。陽泉數據通信網已經成爲陽泉電網不可分割的重要組成部分。未來,陽泉公司將建立ASON網絡和數據網容災系統,使網絡更加完善,結構更加堅強穩固,爲電網安全生產、營銷優質服務水平和現代化管理水平的提高、未來資訊化智能電網建設提供更加堅強的通信保障。