《A地區(qū)光纖通信網(wǎng)絡優(yōu)化和運行維護研究》11000字（論文）

緒論1.1研究背景在日益發(fā)展的電力系統(tǒng)當中，電力通信已經(jīng)成為了重要支撐力量之一，它的功能就是為了解決公共網(wǎng)絡發(fā)展遲緩所帶來的通信能力差的問題。對以上問題進行研究，對確保電力電網(wǎng)穩(wěn)定建設和電力通信的穩(wěn)定提高在當前國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。直到二十世紀初期，光纖通信技術(shù)才從實驗室正式進入工程應用的軌道。由于它具有高速，可靠和穩(wěn)定的特點，保密性好，可靠性高，距離遠，數(shù)字化和容量大，符合現(xiàn)代通信系統(tǒng)的需要。于是光纖通信網(wǎng)絡應運而生，它逐步改變著明線通信和電力電纜通信的模式，而在工程領(lǐng)域中得到更大的運用，現(xiàn)在在全世界范圍內(nèi)都有著很大的普及率。目前，我國光纖通信也迎來高速的發(fā)展。1.2目前國內(nèi)外網(wǎng)絡優(yōu)化研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國正在出臺相關(guān)的法規(guī)，其中《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》中對變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范給出明確的指導：變電站超過330kV時，需采用SDH(SynchronousDigitalHierarchy)技術(shù)來承載地區(qū)調(diào)度網(wǎng)絡并滿足大顆粒的（2.5G或10G或40G）特性。通信業(yè)務的配置情況直接確定特定的速率等級。當前SDH需要充分滿足成環(huán)傳輸要求，根據(jù)各個變電站的需要來完成業(yè)務傳輸，一般都是（1:1）或者（1+1）保護，對于樞紐節(jié)點和主通道容量而言，可以結(jié)合實際采用SDH和波分復用兩種傳輸方式進行傳輸。2015年張正峰就電力通信資源管理系統(tǒng)中的技術(shù)，功能結(jié)構(gòu)等作了有關(guān)探討。討論了當時有關(guān)管理系統(tǒng)所存在的一些問題，并充分利用電力系統(tǒng)通訊這一特點對系統(tǒng)中設計原則和技術(shù)設計進行了深入的分析，針對系統(tǒng)建設中出現(xiàn)的問題提出了一些解決思路。2017年冉靜學從電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)所面臨的諸多因素和不確定影響出發(fā)，對電力通信網(wǎng)絡安全風險系數(shù)進行了綜合評價，然后歸納了相應的評價步驟，并結(jié)合實際案例對其加以驗證。1.2.2國外研究現(xiàn)狀2015年，Tornatore指出光纖通信具有其他通信方式不具備的優(yōu)勢，譬如無輻射、無導電性、可靠性高、傳輸損耗小等。2015年QiBing有針對性地研究了電力通信管理系統(tǒng)，并著重對系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)進行了分析。電力通信管理系統(tǒng)從已有工作管理過程及工作步驟作為切入點，在GIS,GUI等環(huán)境中運用全新的管理理念及管理模式。采用模塊化設計方法將光纖自動化系統(tǒng)有效地集成在一起，達到了自動化管理和實時監(jiān)測的目的。2數(shù)字光纖通信概述2.1SDH傳輸體系與采用同軸電纜相比，采用PDH,SDH等傳輸體質(zhì)可達到能源及有色金屬大節(jié)省。電信業(yè)正處在高速發(fā)展時期，電信業(yè)在發(fā)展中出現(xiàn)的許多問題用傳統(tǒng)準同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）是不能達到有效解決的。傳輸網(wǎng)規(guī)模不斷擴大的同時并不能形成適應業(yè)務發(fā)展需要的網(wǎng)絡規(guī)模，這終將導致PDH技術(shù)在今后規(guī)劃和發(fā)展中逐漸退出歷史舞臺。SDH設備是指基于SDH體制研制得到的由若干SDH網(wǎng)元聯(lián)合構(gòu)成SDH系統(tǒng)的各類傳輸設備。與同軸電纜相比，SDH設備在不受電磁干擾的情況下節(jié)省了大量的能源及有色金屬。使用同步復用結(jié)構(gòu)SDH系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點接口統(tǒng)一，其根本特點是橫向兼容性強，以電信業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務快速發(fā)展為背景，通信公司對網(wǎng)絡組織規(guī)劃具有較大的選擇余地，并通過對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，使得網(wǎng)絡變化以及業(yè)務變化具有高度靈活性和動態(tài)適應性?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)以數(shù)字化、大容量為基本特征，其傳輸網(wǎng)不斷擴大的同時，有必要以全程全網(wǎng)的視角來思考有關(guān)問題。采用光纖進行網(wǎng)絡交叉連接和信息同步傳輸能夠?qū)τ诰W(wǎng)絡中的質(zhì)量，容量和安全問題達到根本的解決。光纖通信是下一代理想傳輸體制之一，現(xiàn)在正處在快速發(fā)展中。2.2SDH信號幀解析與復用方式SDH重用有兩種情況：一是低階SDH信號重用為高階SDH信號；二是低速支路信號在SDH信號中復用為STM-N信號。低階SDH信號重用為高階SDH信號的方法，在復合過程中必須維持其幀頻率不變（高階信號4倍于低階信號）字節(jié)間插重用。低速支路信號重用為SDH信號的STM-N就是要在保證其網(wǎng)絡兼容性的前提下，滿足異步重用與同步服用重用，以避免滑動損傷與大信號時延。ITU-T規(guī)定的復用結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示。圖2-1G.709復用映射結(jié)構(gòu)由圖2-1可知，每個功能復用路線并不唯一，它可由幾條線路完成項目。例如，對2Mbit/s信號，可采用2條復用路線實現(xiàn)它的功能，而它的功能實現(xiàn)不唯一。盡管復用成STM-N信號有多種途徑，但是對不同國家和地區(qū)來說，都要指定不同的、唯一化的復用路線。不同國家和地區(qū)若使用同一復用路線則勢必造成更大損失或糾紛。不論任何信號，只要是在線路上進行傳輸，那么必定是一個bit接連一個bit有序地進行傳輸?shù)?。比如SDH信號，其傳輸?shù)脑瓌t為：其幀型結(jié)構(gòu)中的字節(jié)（8bit）遵循從左到右、從上到下的順序原則，一個bit接連一個bit有序的進行傳輸，傳完一行之后再傳下一行，傳完一幀之后再傳下一幀，按照以上傳輸原則完成最終的信號傳輸。STM-N的幀型結(jié)構(gòu)主要由3部分構(gòu)成，分別為：段開銷（SOH）、管理單元指針（AU-PTR）、信息凈負荷（payload）3光纖通信網(wǎng)絡優(yōu)化方案3.1光纖通信優(yōu)化原則策略及優(yōu)化流程通信網(wǎng)絡實際運行過程中存在的種種問題限制著網(wǎng)絡通信運行的速度與效率，沒有將光纖通信網(wǎng)絡所有功能都發(fā)揮出來，有必要針對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡中存在的欠合理網(wǎng)絡光纖層次，光纜路由，纜芯缺失，信道建設不夠完全等一系列問題進行網(wǎng)絡優(yōu)化。電力通信網(wǎng)絡優(yōu)化思路之一就是完善網(wǎng)絡光纖通信又一傳輸平面以構(gòu)建多網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，有效提高電力網(wǎng)絡通信可靠性，安全性與效率性。當前主流通信系統(tǒng)均采用光纖作為通信載體，光網(wǎng)絡通信系統(tǒng)在對網(wǎng)絡光纖通信系統(tǒng)進行優(yōu)化時，需組從網(wǎng)絡通信自動化，安全化，靈活化及組織化標準要求。A區(qū)電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡不僅承載著網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)交互，傳輸?shù)葮I(yè)務，同時還需要達到安全保密，精確可靠等傳輸質(zhì)量，為了保證通信網(wǎng)絡優(yōu)化能滿足這一苛刻的原則性需要，要與當前階段網(wǎng)絡通信技術(shù)緊密結(jié)合在一起，以確?？煽烤W(wǎng)絡優(yōu)化成果的產(chǎn)出。本論文通過業(yè)務數(shù)據(jù)量和業(yè)務數(shù)據(jù)流向進行研究和分析與科學高效的方法和策略相結(jié)合，在A區(qū)電力網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中進行光纖通信網(wǎng)絡組織，結(jié)構(gòu)優(yōu)化。另外，整個優(yōu)化階段經(jīng)過市場調(diào)研與數(shù)據(jù)分析，選擇了能夠完全滿足傳輸容量要求的光纖類型，同時對目標區(qū)域光纜進行預覆蓋規(guī)劃，位于接入層、匯聚層機房保留了部分擴容備份工作，對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)劃和建設奠定了堅實的基礎。對如何促進光纖通信網(wǎng)絡傳輸效率，安全和可靠性指標的提高，既需要以科學理論為依據(jù)，制定A區(qū)域電力通信網(wǎng)絡通信優(yōu)化方案，還必須充分考慮到方案執(zhí)行期間可能出現(xiàn)的常規(guī)性事項。如果在A區(qū)電力通信網(wǎng)絡中全面二次敷設光纖線路，那么就會帶來巨大的人力，物力，財力以及時間資源的浪費，經(jīng)過二次建設，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡不一定能滿足光纖通信網(wǎng)絡的規(guī)范。此外，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡重建進程將造成現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)大范圍集中，加大了A區(qū)電力通信網(wǎng)負荷，安全生產(chǎn)隱患巨大。很明顯，對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡光纖進行綜合二次建設，其方法和手段都不夠科學和理想。實踐表明，促進網(wǎng)絡通信效率的提高，既需要遵循安全，可靠的優(yōu)化原則，又需要注重制定簡潔明了，便于操作的優(yōu)化策略；A區(qū)電力通信網(wǎng)絡原光纖路采用拆組環(huán)網(wǎng)絡擴容、SDH設備搬遷等調(diào)整和優(yōu)化方式，均能取得相對有效優(yōu)化效果。另外，現(xiàn)在社會用電量以及用電用戶的需求也是逐年提升，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡改造優(yōu)化方案制定時需要為之后A區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃開發(fā)保留前瞻性拓撲，以期對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡不斷進行優(yōu)化與改造打下基礎。一般情況下，對通信網(wǎng)絡進行評價與完善優(yōu)化的過程主要分為調(diào)查與評價，制定方案與改造措施3個環(huán)節(jié)。采用以上途徑與方法所制定的網(wǎng)絡優(yōu)化方案，有利于大幅度降低投資與改造成本?？紤]到A區(qū)電力通信網(wǎng)線路開通量已經(jīng)達到了一定的規(guī)模，A區(qū)電力通信網(wǎng)的線路發(fā)展規(guī)劃要求需綜合考慮站址租賃和其他諸多實際因素進行制定，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡優(yōu)化方案大體分如下3個階段進行：第一階段的內(nèi)容是：調(diào)查與分析。本文根據(jù)A區(qū)電力通信網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀科學分析了整體網(wǎng)絡運營發(fā)展情況，規(guī)劃要求，用科學性與靈活性相結(jié)合的帶寬運營思路對A區(qū)電力通信網(wǎng)通信能力及資源配置進行了分析與研究，建立和實施A區(qū)電力通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)改造新標準。A區(qū)電力通信網(wǎng)絡優(yōu)化要選擇相對較高處理能力的MSTP，并在滿足行業(yè)規(guī)范標準條件下遷移網(wǎng)絡設備，對各技術(shù)指標進行了分析和評價，保證了網(wǎng)絡電路能安全工作的前提下，完成設備搬遷和更換。第二階段內(nèi)容為改造建設方案擬定，可利用多樣性合理化拓撲結(jié)構(gòu)對線路側(cè)實施改造，在線路側(cè)以雙向雙纖和多線復用段等保護方式實施改造。第三階段內(nèi)容為實施改造后進行簡單驗收和效益評估，若核心層對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行改造和優(yōu)化全過程、匯聚層局址無法在相應行政管轄范圍內(nèi)明確完成地域劃分工作，應當按照前期改造方案開展項目現(xiàn)場勘驗工作，并依據(jù)勘驗工作業(yè)務指標數(shù)據(jù)開展工作，對核心部分和雙向局址間通信電路和調(diào)度電路進行了分割，并結(jié)合外圍已有網(wǎng)絡資源對其進行了科學管理和優(yōu)化，保證了調(diào)度，數(shù)據(jù)和電話業(yè)務模塊的平衡發(fā)展。此外，機房設備供電容量上限是重要參考要素，要綜合考慮核心層，匯聚層，接入層站點機房工程供電情況，對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡改造優(yōu)化方案進一步改進修訂。3.2A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡第二平面的建設對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行改造優(yōu)化的目的是為了整合網(wǎng)絡資源、掃除低效網(wǎng)絡傳輸盲點和安全生產(chǎn)隱患、提升A區(qū)電力通信網(wǎng)營能力與可靠性、充分發(fā)揮SDH通信技術(shù)在電力通信網(wǎng)營中的主要作用。在A區(qū)電力光纖通信網(wǎng)絡另一個平面改造中，優(yōu)先選擇了電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)線路稠密業(yè)務集中區(qū)，并將以上各區(qū)業(yè)務和線路梳理總結(jié)，對另外一個傳輸平面進行了重新構(gòu)建和連接，采用有關(guān)區(qū)域設備搬遷替換等措施，并根據(jù)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃確定了建設目標。A區(qū)電力通信網(wǎng)絡建設是根據(jù)A區(qū)目前電力系統(tǒng)自身發(fā)展情況而定，經(jīng)過改造網(wǎng)絡傳輸在另外一個平面上具有大于10GE傳輸負載，確保A區(qū)電力通信系統(tǒng)和電網(wǎng)能安全，高效，平穩(wěn)運行。A區(qū)電力網(wǎng)進行擴容改造時，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡尚未進行改造區(qū)數(shù)據(jù)量及話務量將逐漸增加，老舊通信網(wǎng)絡發(fā)送承載負擔日益加重，極大地限制網(wǎng)絡通信使用效率。在對A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行了另外一個平面的改造和提升后，將A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡核心層，匯聚層和接入層的不同類型與站點進行了科學合理的劃分和集成，在另外一個傳輸平面上統(tǒng)一連接相關(guān)站，采用業(yè)務數(shù)據(jù)分流來減輕A區(qū)電力通信網(wǎng)絡原傳輸平面上的通信負載，以實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化所期望的結(jié)果。另外，還可以通過在A區(qū)域電力通信網(wǎng)絡中構(gòu)建另外一個傳輸平面來同步拓展其他數(shù)據(jù)業(yè)務備用線路，從而科學有效地緩解在網(wǎng)站點故障帶來的數(shù)據(jù)業(yè)務終端問題，增強A區(qū)電力通信網(wǎng)絡使用效率及安全可靠性。對數(shù)據(jù)進行分析和研究發(fā)現(xiàn)，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡的優(yōu)化主要集中在對另外一個平面?zhèn)鬏斈芰Φ母脑旌蛢?yōu)化上，隨著A區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務數(shù)量的日益增多，另一個平面上傳輸能力不僅需要疏導全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸壓力，而且還需要向接入層通信業(yè)務機房橫向和縱向擴展，并逐步加固接入層節(jié)點機房這個重要陣地。平面?zhèn)鬏數(shù)牧硗庖粋€需求規(guī)劃方向就是幫助完成大量客戶用電信息的收集工作，以A區(qū)域電力通信網(wǎng)絡資源為基礎，通過不同途徑提高光纖網(wǎng)絡使用效率，進一步讓A區(qū)電力通信網(wǎng)絡向多層面網(wǎng)絡框架發(fā)展，以全面、科學地提高整體通信網(wǎng)絡運營效率與質(zhì)量安全。伴隨著經(jīng)濟市場飛速發(fā)展和國內(nèi)通信環(huán)境日益提升，光纖通信網(wǎng)絡已經(jīng)有了不一樣的擴展，電力通信系統(tǒng)建設中，可結(jié)合A區(qū)電力通信網(wǎng)絡資源條件有針對性地進行建設改造如核心層和匯聚層各站之間光纜改造優(yōu)化等、線路調(diào)整等等，以促進光纜通信傳輸安全穩(wěn)定。3.3A地區(qū)電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化A區(qū)電力通信網(wǎng)絡是承載多種數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸?shù)闹饕ǖ?，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造對于改善A區(qū)電力通信網(wǎng)所承載數(shù)據(jù)業(yè)務質(zhì)量提升具有十分重要的意義。A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡建設需綜合考慮業(yè)務發(fā)展需求與業(yè)務品質(zhì)提升需求兩方面因素，因此A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡規(guī)劃方案編制階段與實施修改過程中無法回避將面臨組網(wǎng)與網(wǎng)絡資源規(guī)劃不恰當?shù)葐栴}；此外隨著電力通信網(wǎng)絡運營規(guī)模的不斷擴大以及電網(wǎng)用戶的不斷增多，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡還需對各個模塊的業(yè)務數(shù)據(jù)進行適當均衡，以增強其業(yè)務承載能力，在這一平衡調(diào)整過程中，網(wǎng)絡規(guī)劃還面臨著資源分配不恰當，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)沖突等諸多問題。A區(qū)電力通信網(wǎng)絡優(yōu)化通過對數(shù)據(jù)業(yè)務指標進行細致分析，并以行業(yè)標準和業(yè)務規(guī)范為支撐，從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)層面上提出了可以提升業(yè)務數(shù)據(jù)承載力的完善方案，本方案可充分利用網(wǎng)絡資源，進一步增強A區(qū)電力通信網(wǎng)絡可靠性，穩(wěn)定性及安全系數(shù)，使業(yè)務數(shù)據(jù)承載能力同步增長。因此，對A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行優(yōu)化可以提高A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡穩(wěn)定性，可靠性和安全系數(shù)，同時提高備用資源使用率，本實用新型提高了運維工作的效率，減少了運維成本費用，對A區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定運行起到了網(wǎng)絡技術(shù)保證作用。A區(qū)域電力通信網(wǎng)絡優(yōu)化具體來講包括網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化與通信結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個方面，根據(jù)中國光纖通信互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)法規(guī)，光纖通信結(jié)構(gòu)通常采用分層次，分區(qū)域的戰(zhàn)略來進行規(guī)劃與建設。通常情況下光纖通信有核心層，匯集層與接入層之分，根據(jù)上述分層結(jié)構(gòu)論出了每層的改進方案述。3.3.1核心層電力通信網(wǎng)絡改進方案核心層是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互、處理的骨干網(wǎng)絡，是整個A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡的核心。核心層務必采取環(huán)網(wǎng)設計，可采取2纖或4纖的復用段保護環(huán)，單環(huán)節(jié)點不應超出10個，速率采取10Gbit/s。3.3.2匯聚層電力通信網(wǎng)絡改進方案匯聚層是銜接接入層和核心層的紐帶，是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)在進入核心層前的匯集點。匯聚層同樣務必采取環(huán)網(wǎng)設計，可采取2纖或4纖的復用段保護環(huán)或渠道保護環(huán)，單環(huán)節(jié)點宜在4～6個，速率采取2.5Gbit/s。3.3.3接入層電力通信網(wǎng)絡改進方案A區(qū)SDH電力通信網(wǎng)絡存在接入層設備節(jié)點數(shù)量最多，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)最為復雜等問題，以下將對接入層電力通信網(wǎng)絡進行詳細闡述和完善。鏈改環(huán)優(yōu)化優(yōu)化方式應用于求解A區(qū)SDH電力通信網(wǎng)組網(wǎng)時接入層會出現(xiàn)未成環(huán)網(wǎng)單鏈路現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會使A區(qū)電力通信網(wǎng)接入層喪失自愈，降低了A區(qū)電力通信網(wǎng)絡接入層可靠性及安全系數(shù)。對于以上情況，可以通過鏈改環(huán)等手段對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在接入層設置環(huán)網(wǎng)來提高電力通信網(wǎng)絡中接入層自愈能力和電力通信網(wǎng)絡可靠性。如下圖3-1：圖3-1鏈改環(huán)優(yōu)化示意圖采用單歸屬優(yōu)化方式，適合A區(qū)電力通信網(wǎng)絡中鏈路冗余，鏈路保護冗余等問題。在A區(qū)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大的情況下，A區(qū)SDH電力通信網(wǎng)絡業(yè)務擴容、設備、光鏈路等也伴隨著越來越多，若沒有清晰明確的計劃改造很容易導致鏈路冗余、鏈路保護邏輯冗雜。對于上述情況，可以選擇單歸屬方式對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，去除了冗余鏈路，減少了維護的工作量以及維護的難度。如圖3-2：圖3-2單歸屬優(yōu)化示意圖超大環(huán)拆組改造的優(yōu)化，適合解決超大型環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中鏈路保護分配冗雜和匯聚層SDH設備交換能力超負荷的問題。隨著A區(qū)電網(wǎng)的不斷發(fā)展，A區(qū)SDH電力通信網(wǎng)絡業(yè)務規(guī)模不斷擴大，在接入層環(huán)網(wǎng)接入點不斷增加，A區(qū)一些電力通信網(wǎng)絡將逐漸累積形成超型大環(huán)網(wǎng)架構(gòu)。超大環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)一般伴隨著設備故障率較高，鏈路保護配置的冗雜以及匯聚層SDH設備交換能力超負荷的問題。鑒于上述情況，可通過超大環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)拆組改造的方法來對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。將超大環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)拆組成若干小尺寸環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)并重新配置分配匯聚層SDH設備的接入端口以平衡匯聚層SDH的承載能力并完成超大環(huán)鏈路分解。如圖3-3：圖3-3超大環(huán)優(yōu)化示意圖A區(qū)電力通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要是通過完善結(jié)構(gòu)拓撲，通路，設備和線路。拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案略述于下，并結(jié)合電力網(wǎng)絡的現(xiàn)實發(fā)展計劃需要和站址租賃談判的現(xiàn)實條件，分層構(gòu)建了電力光纖通信網(wǎng)絡，依次是核心層，匯聚層和接入層，采用通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分層的方法能夠有效地實現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡對投資及業(yè)務費用的調(diào)控。各地按照有關(guān)業(yè)務的網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)劃，為滿足當?shù)鼐W(wǎng)絡重組的需要，逐步構(gòu)建起穩(wěn)定靈活的寬帶經(jīng)營網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。在業(yè)務數(shù)據(jù)量大、兩局址型的應用場景中，海量數(shù)據(jù)業(yè)務的交互給MSTP設備提出了更高層次的需求，運營商根據(jù)特定數(shù)據(jù)業(yè)務的需求選擇具有較強處理能力的MSTP設備進行處理。兩局址型業(yè)務應用情景中，雙向業(yè)務數(shù)據(jù)要雙重集中才能保證網(wǎng)絡改組過程中線路能夠正常工作。在3層網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)中，若中心局址對于所轄區(qū)域內(nèi)的業(yè)務缺乏清晰的計劃方向要求，運營商將自主選擇與網(wǎng)絡發(fā)展相適應的設備類型。若中心局址對于所轄區(qū)域內(nèi)的業(yè)務有清晰的計劃方向要求，運營商更換搬遷網(wǎng)絡設備、調(diào)整網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)時，會對其生產(chǎn)性能各指標進行考核對比，選用滿足業(yè)務需求的網(wǎng)絡設備為區(qū)域內(nèi)SDH網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)步發(fā)展打下了堅實的基礎。由此可以看出，針對不同的業(yè)務需求和計劃方向，在設備選擇使用上存在差異化。在業(yè)務數(shù)據(jù)量大和多局址型的應用場景中，由于業(yè)務數(shù)據(jù)量大，業(yè)務流向呈現(xiàn)多樣化和不可預知性等特點，使得網(wǎng)絡優(yōu)化方案的開發(fā)過程很難引入標準化的優(yōu)化方案。巨大規(guī)模的數(shù)據(jù)業(yè)務交互對于MSTP設備提出了來極高的需求，運營商要根據(jù)實際數(shù)據(jù)業(yè)務需求選擇具有較強處理能力的MSTP設備，為了確保在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)調(diào)整時，電路能正常平穩(wěn)的工作。在已投入大量線路使用的區(qū)域規(guī)劃并構(gòu)建網(wǎng)絡拓撲發(fā)展模型時，如何實現(xiàn)設備轉(zhuǎn)移與替換過程滿足標準化是整個計劃中尤為困難的一個問題。上述例子僅是網(wǎng)絡優(yōu)化過程中相對典型情景，設備的選型應結(jié)合電力網(wǎng)絡實際發(fā)展規(guī)劃需求以及站址租賃談判等情況確定，結(jié)合環(huán)路節(jié)點數(shù)制定最優(yōu)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。4優(yōu)化方案的測試及社會效益評估4.1測試目標A地區(qū)電力通信網(wǎng)絡設備在擴容割接入網(wǎng)之前，需要對入網(wǎng)設備性能進行一系列測試。由于A區(qū)電力通信網(wǎng)擔負了A區(qū)電網(wǎng)政務網(wǎng)，調(diào)度網(wǎng)和計費網(wǎng)大顆粒實時業(yè)務，A區(qū)電力通信網(wǎng)核心層、匯聚層設備在短時間內(nèi)離開網(wǎng)絡時，如果備用線路倒換工作無法按時完成，則會引發(fā)嚴重安全生產(chǎn)事故。此外，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡核心層和匯聚層的設備管理級別極高，對設備運行申請的報備和審批過程較為嚴謹，審批程序較為復雜。所以，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡測試若基于核心層和匯聚層的網(wǎng)絡設備來實現(xiàn)網(wǎng)絡測試方案則存在較大的操作困難和方案可行性較差的問題。本課題驗收測試數(shù)據(jù)選擇在110kv站點下接入層設備上，設備網(wǎng)元結(jié)構(gòu)采用單鏈至最小化單元環(huán)路，本試驗主要指標通過是否完成數(shù)據(jù)業(yè)務備用路由倒換來判斷在網(wǎng)網(wǎng)元設備及其所處環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡自愈性能。4.2測試環(huán)境配置A區(qū)電力通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡監(jiān)控主要是由中興NET-NumenU31網(wǎng)絡管理系統(tǒng)來完成。NET-NumenU31可以在一個網(wǎng)管系統(tǒng)內(nèi)同時統(tǒng)一管理SDH,MSTP,WDM,PTN,OTN,IP等設備（路由器和交換機等），并提供業(yè)務，告警，性能監(jiān)控與管理等功能服務。NET-NumenU31對軟硬件運行環(huán)境的要求不高，普通的普通辦公電腦就能達到軟件運行環(huán)境的要求。NET-NumenU31網(wǎng)管系統(tǒng)，通過訪問多個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元來進行路由備份。在ECC通道被打斷的情況下，網(wǎng)管信息仍然可以在備用DCN網(wǎng)絡中進行通信，使得網(wǎng)管系統(tǒng)在NE上的管理不會受到影響，從而增加網(wǎng)絡管理可靠性。表4-1軟硬件部署清單序號內(nèi)容操作系統(tǒng)說明1PCWindowsServer2003NET-NumenU31安裝包AMD8*4*4GHz；128GB內(nèi)存；2T存儲；2*光網(wǎng)卡4.3測試流程及結(jié)果分析在A區(qū)電力通信網(wǎng)接入層進行網(wǎng)元優(yōu)化自愈性測試除了要編制測試環(huán)境和測試工具之外，還必須同步編制測試方案。接入層SDH設備檢測目標網(wǎng)元需要事先征求用戶意見決定維護檢測時間由滄州電力公司負責人征求滄州市委市政府機要局意見，最后確定了5個接入層SDH設備網(wǎng)元作為試驗對象，即甲業(yè)務局，乙業(yè)務局和丙業(yè)務局、丁業(yè)務局、亥業(yè)務局。測試方案略述如下：A區(qū)電力通信網(wǎng)接入層網(wǎng)元優(yōu)化自愈性試驗，選擇甲業(yè)務局，乙業(yè)務局和丙業(yè)務局、滄州中捷產(chǎn)業(yè)園機要局和亥業(yè)務局的5個接入層110kv站SDH網(wǎng)元作為試驗對象，并在這些網(wǎng)元中選擇甲業(yè)務局作為網(wǎng)絡優(yōu)化的對照試驗對象，選擇乙業(yè)務局，丙業(yè)務局，丁業(yè)務局和亥業(yè)務局4個網(wǎng)元進行網(wǎng)絡優(yōu)化自愈性試驗。以上網(wǎng)元都是通過環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與匯聚層網(wǎng)絡連接的，由于早期通信信道的構(gòu)建不夠完全，網(wǎng)元設備都沒有安裝復用段防護業(yè)務備板。測試流程過程簡述如下：滄州公司網(wǎng)管工程師與接入層網(wǎng)元測試站點工程師完成移動話務對接后，通過物理插拔目標SDH網(wǎng)元主業(yè)務板以及業(yè)務版接入光纖尾纖模擬目標SDH網(wǎng)元故障，對網(wǎng)管告警，網(wǎng)元數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸狀態(tài)及其他有關(guān)數(shù)據(jù)進行同步記錄。將插拔網(wǎng)元生成的網(wǎng)管告警，網(wǎng)絡狀態(tài)與其他數(shù)據(jù)指標進行比較，判斷A區(qū)電力通信網(wǎng)絡接入層目標網(wǎng)元及其所處環(huán)網(wǎng)自愈性能。甲業(yè)務局在網(wǎng)元沒有實行優(yōu)化之前，網(wǎng)元采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與匯聚層網(wǎng)絡連接，沒有建立復用段的保護業(yè)務備板。單側(cè)抽出甲業(yè)務局主業(yè)務版的接入側(cè)光纖尾纖，網(wǎng)管鏈路情況，告警信息及網(wǎng)管網(wǎng)元情況，甲業(yè)務局與甲一局之間的線路鏈路呈綠色，表示鏈路業(yè)務情況正常；甲業(yè)務局到甲擴建線路鏈路呈紅色并有叉號標識，報警信息是甲業(yè)務局SMT-1口1到甲擴建1STM-1口4斷，表明在抽出光纖尾纖之后甲業(yè)務局與甲擴1線之間的鏈路發(fā)生了中斷；甲業(yè)務局的網(wǎng)元的狀態(tài)是紅色的，沒有叉號的標志，這表明甲業(yè)務局的網(wǎng)元運行正常，網(wǎng)元出現(xiàn)了故障，通過SDH的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了網(wǎng)絡的自愈。4.4社會效益評估A區(qū)電力通信網(wǎng)優(yōu)化方案工程落地之后，A區(qū)電力通信網(wǎng)構(gòu)成一個狹窄網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，具備特定ASON功能，N-2系統(tǒng)，A區(qū)電力通信網(wǎng)絡工作時，不影響其N-2系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務。縣電域內(nèi)寬帶通信網(wǎng)絡流量經(jīng)過擴容已能滿足基本信道條件的要求，這為我們下文制訂和實施A區(qū)縣域電力通信網(wǎng)絡標準奠定了基礎環(huán)境，并能確保后續(xù)各縣區(qū)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備擴容和設備搬遷更換建設期間，迅速完成該系統(tǒng)割接入網(wǎng)。對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行ASON升級改造，以A區(qū)為單位進行電力通信資源管理與監(jiān)控，打造一個具備自動配置、端到端多功能10G/2.5G網(wǎng)。對A區(qū)電力通信網(wǎng)絡進行全面優(yōu)化改造，ASON功能帶寬達到622M，顯著提升A區(qū)電力通信網(wǎng)絡站數(shù)據(jù)吞吐量?？紤]到電力行業(yè)自身的特殊性以及社會安定因素的影響，電力通信系統(tǒng)無法與外部其他業(yè)務功能以及渠道發(fā)生直接關(guān)聯(lián)，它的主要作用就是向電力系統(tǒng)提供具體的通信服務。以電力通信系統(tǒng)封閉性環(huán)境因素為基礎，系統(tǒng)能夠提供方便可靠通信服務，達到發(fā)電，配電，變電等網(wǎng)絡便利性，靈活性以及安全性能。不斷地對電力通信網(wǎng)絡進行改造，有助于提升A區(qū)電力系統(tǒng)運行效率。主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是充分支持配電自動化業(yè)務的開展，保障配電網(wǎng)絡的安全平穩(wěn)運行。通過建立配電通信網(wǎng)絡能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡運行過程中的全部信息及數(shù)據(jù)進行全面控制，并實時得到配電網(wǎng)絡內(nèi)目標對象運行狀態(tài)，并且以最短的時間發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絡運行過程中潛在的安全威脅，使得故障出現(xiàn)的概率降低，以完善配電網(wǎng)絡的應急處置方案。通過利用電力系統(tǒng)自身上層應用程序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行調(diào)控變得更加智能化，并極大地提高了電力系統(tǒng)運營效率，使得其成為安全性和實用性較強的應用程序、高集成度、廣覆蓋范圍、自動化、信息系統(tǒng)建設等特點，為企業(yè)快速成長提供強大技術(shù)支撐。其次，減少了維護及運營成本。A區(qū)通過構(gòu)建分布式電力通信網(wǎng)絡進一步提升網(wǎng)絡可靠性、縮短故障排除及逆變運行時間、降低因故障搶修帶來的網(wǎng)絡及車輛運行維護成本。原來大量人工現(xiàn)場操作業(yè)務可被電費預收繳和充電樁異常電量檢測等配電應用網(wǎng)絡業(yè)務所代替，實現(xiàn)遠程自動抄表，以減少運營成本和節(jié)省勞動力。最后，班促進智能電網(wǎng)功能進化。一套完整的智能電源系統(tǒng)能夠充分實現(xiàn)用戶和網(wǎng)絡雙向循環(huán)，讓每一位用戶能夠享受功率設置，能效管理及控制等綜合服務。供給側(cè)需求管控多樣化運營模式的提出，使得電網(wǎng)公司的業(yè)務更具有互通性，提升自動化與信息化服務能力，促使其運營模式朝著多樣化業(yè)務模式轉(zhuǎn)變，給用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)、方便的服務、提升客戶滿意度、實現(xiàn)電力公司由銷售電力、輸變電等單一業(yè)務公司到業(yè)務領(lǐng)域多元化公司的順利轉(zhuǎn)變，逐步開拓到能源咨詢、能源供應、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能服務等新的業(yè)務領(lǐng)域。5總結(jié)本論文在優(yōu)化以A區(qū)電力通信網(wǎng)絡為基礎，以SDH傳輸體系為原則的網(wǎng)絡性能優(yōu)化及運行維護方面做了一定的研究工作，論文主要創(chuàng)新點有以下幾點：本文主要研究內(nèi)容如下：（1）將SDH技術(shù)運用到A區(qū)電力通信傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化進程中，加強了網(wǎng)絡安全性，提高了系統(tǒng)維護工作效率，并通過對自身網(wǎng)絡電路進行了分析與整理，提出了優(yōu)化改造方案對A區(qū)電力通信系統(tǒng)SDH接入層，匯聚層和核心層傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化改造，極大地降低了A區(qū)日常運營和維護費用。（2）發(fā)掘?qū)W(wǎng)絡質(zhì)量有至關(guān)重要影響的因素，認真探究A區(qū)電力通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀和本地傳輸骨干結(jié)構(gòu)情況，從而為A區(qū)電力通信網(wǎng)絡穩(wěn)步發(fā)展奠定基礎。最近幾年，更多的增值電信服務種類應運而生，而且移動互聯(lián)網(wǎng)也成為了人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚男畔①Y源之一，所以對于承載著海量數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡也有了更加嚴格的需求，在當前，解決物理資源通信這一關(guān)鍵性問題，最為迅捷和有效的辦法就是寬帶擴容。在學術(shù)上，傳輸網(wǎng)絡發(fā)展技術(shù)與前瞻性研究亦有新時代需求。目前，WDM/DWDM/OTN/PTN/PON等新技術(shù)已經(jīng)在傳輸網(wǎng)絡中得到了廣泛應用，所以在優(yōu)化傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡性能的同時，介紹一種新型傳輸方式對于電力通信網(wǎng)絡建設有著重要的現(xiàn)實意義。參考文獻[1]Billy.S.OpticalFiberCommunicationConferencean