電力系統(tǒng)與智能光網(wǎng)絡(luò)

我國(guó)智能化電網(wǎng)建設(shè)的加速對(duì)電力通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的要求更高，電力通信工作越來越重要。

現(xiàn)有SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)難以滿足電網(wǎng)發(fā)展的需求，以SDH以及光傳送網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能光網(wǎng)絡(luò)的成為電力通信系統(tǒng)發(fā)展的方向。

一、我國(guó)電力光纖通信的現(xiàn)狀

目前我國(guó)電力光纜主要由普通光纜、ADSS光纜以及OPGW光纜組成，近幾年的光纜建設(shè)以O(shè)PGW光纜為首要選擇，輔以普通光纜，基本覆蓋110kV的開閉所以及變電站，通過光纖線路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。就傳輸網(wǎng)絡(luò)而言，已有的SDH電力通信系統(tǒng)通常采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即使用SDH光端機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，傳輸容量一般為2488Mb/s或者622Mb/s。目前我國(guó)電力通信系統(tǒng)光線通信主要存在以下幾個(gè)方面的問題。首先是靈活性比較差。通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)調(diào)度能力較差，靜態(tài)的端到端業(yè)務(wù)配置效率低.業(yè)務(wù)的疏通以及匯聚時(shí)往往出現(xiàn)阻塞，對(duì)于突發(fā)特較強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)先天不足，并且SDH的網(wǎng)管功能使得其對(duì)網(wǎng)管的依賴性較強(qiáng)，一旦網(wǎng)管出現(xiàn)故障后果不堪設(shè)想。其次是業(yè)務(wù)模式比較單調(diào)。由于SDH網(wǎng)絡(luò)無法對(duì)不同的用戶和業(yè)務(wù)進(jìn)行分級(jí)，因此提供的保護(hù)方式單一，網(wǎng)絡(luò)資源的利用率比較低.更無法實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的優(yōu)化配置。再次是光纜的安全性比較差。SDH網(wǎng)絡(luò)只能依靠2個(gè)光纜路由組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，難以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)光纜中斷的故障，有著多站點(diǎn)通信失靈的危險(xiǎn)。最后是擴(kuò)展性能差。由于傳統(tǒng)電力光纖通信的管理針對(duì)廠商，環(huán)網(wǎng)數(shù)量的增加帶來了資源瓶頸，電路調(diào)度以及環(huán)間資源的優(yōu)化往往比較繁瑣。

二、智能光網(wǎng)絡(luò)概述

(一)智能光網(wǎng)絡(luò)的概念

智能光網(wǎng)絡(luò)是在SDH以及光傳送網(wǎng)上增加獨(dú)立的控制平面后形成的，支持目前傳送網(wǎng)提供的不同速率以及信號(hào)特性的業(yè)務(wù)。智能光網(wǎng)絡(luò)能夠在兩個(gè)客戶網(wǎng)之間提供固定帶寬的傳輸通道，因此它對(duì)于新業(yè)務(wù)有著較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，能夠支持多種業(yè)務(wù)模型。與傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)相比而言，智能光網(wǎng)絡(luò)有著以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。首先是采用動(dòng)態(tài)分布式的重路由，將全網(wǎng)的空閑鏈路當(dāng)做備份路由，可以為多重節(jié)點(diǎn)故障時(shí)恢復(fù)鏈路提供更多的解決方案，因此能夠使用備用寬帶保障重要業(yè)務(wù)，并且它提供多種業(yè)務(wù)等，能夠根據(jù)不同的需求定制特定的恢復(fù)方式，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，為用戶提供差異化的服務(wù)。其次是智能化的端到端配置。智能光網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)配置能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源、用戶要求等使信令協(xié)議自動(dòng)地進(jìn)端到端的指配，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的交叉連接并以此連接做為實(shí)體進(jìn)行管理?？焖倥渲玫哪芰梢袁F(xiàn)狀提高新業(yè)務(wù)的效率，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，并且信令的快速配置有利于未來多廠商互聯(lián)互通。最后是資源的動(dòng)態(tài)分配。在智能光網(wǎng)絡(luò)中能夠根據(jù)用戶的需求提供帶寬，達(dá)到按需分配的目的。通過設(shè)置自動(dòng)觸發(fā)帶寬調(diào)整條件可以利用智能光網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化以及智能化能力來完成帶寬的自動(dòng)無損調(diào)整。

(二)智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

第一，路由技術(shù)。路由技術(shù)是智能光網(wǎng)絡(luò)中控制平面的重要技術(shù)，分為域內(nèi)路由協(xié)議以及域間路由協(xié)議，前者適用于同一運(yùn)營(yíng)商的不同控制域，后者則適用于是不同運(yùn)營(yíng)商的控制域之間。第二，信令技術(shù)。在SDH中主要依靠網(wǎng)管集中實(shí)現(xiàn)調(diào)度，信令技術(shù)并不重要，而在智能光網(wǎng)絡(luò)中信令技術(shù)是其重點(diǎn)，信令協(xié)議用于建立、維護(hù)以及拆除分布式連接，傳送資源發(fā)現(xiàn)、呼叫控制、連接選擇以及連接控制等信息。第三，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)指的是網(wǎng)絡(luò)通過信令協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的自動(dòng)識(shí)別，包含控制實(shí)體、層鄰接以及物理媒介層的邏輯鄰接和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)。第四，鏈路管理技術(shù)。鏈路管理運(yùn)行于鄰接節(jié)點(diǎn)間的傳輸面上，用于提供鏈路并管理節(jié)點(diǎn)之間的控制信道，其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔離等等，是實(shí)現(xiàn)光路自動(dòng)配置的關(guān)鍵。第五，生存技術(shù)。生存技術(shù)是保證網(wǎng)絡(luò)在故障發(fā)生后對(duì)受損業(yè)務(wù)的恢復(fù)，在智能光網(wǎng)絡(luò)中其生存技術(shù)基于GMPLS協(xié)議的，該協(xié)議分為路徑保護(hù)與區(qū)段保護(hù)，路徑保護(hù)在連接終端上，當(dāng)故障發(fā)生后替換到替代的路徑上，區(qū)段保護(hù)則位于兩個(gè)個(gè)相鄰的結(jié)點(diǎn)之間，在故障發(fā)生后工作鏈路轉(zhuǎn)移到備用的鏈路。

三、智能光網(wǎng)絡(luò)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能光網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建下一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，這種技術(shù)和組網(wǎng)思路能帶來顯著的優(yōu)勢(shì)，不過不便之處在于這種技術(shù)目前尚處于發(fā)展之中，尤其是接口規(guī)范以及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等都還處于制定過程當(dāng)中。因此，可以采取以下措施在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。首先是充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，在保證目前投資的情況下逐漸引入智能光網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到少投入并且多收益的目的。其次是要堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)的兼容性以及技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性，信令協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是智能光網(wǎng)絡(luò)在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用的前提，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)以及評(píng)價(jià)方案選擇標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議抑或?qū)Ｓ袇f(xié)議。最后要根據(jù)自身業(yè)務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的實(shí)際狀況引入并開展新的業(yè)務(wù)，逐步過渡到智能光通信。

從技術(shù)層面而言，智能光網(wǎng)絡(luò)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用可以從以下幾個(gè)方面入手。第一是在已有的網(wǎng)絡(luò)中引入集中控制系統(tǒng)，與此同時(shí)要向外提供標(biāo)準(zhǔn)的UNI接口，實(shí)現(xiàn)帶寬與流量的按需配置?？梢钥紤]在已有的光傳輸網(wǎng)層面選擇核心節(jié)點(diǎn)配置大型交叉連接系統(tǒng)，通過這種方式能夠屏蔽目前網(wǎng)絡(luò)條件下的多廠商環(huán)境，構(gòu)建一個(gè)靈活強(qiáng)大的智能核心層，也可以在保持已有傳輸網(wǎng)的前提下在集中管理系統(tǒng)上進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的配置，借助提供的標(biāo)準(zhǔn)OIF-UNI接口來實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層之間的自動(dòng)互聯(lián)，最終搭建起結(jié)構(gòu)重疊的智能光網(wǎng)絡(luò)。第二，等智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后，可以在電力通信網(wǎng)絡(luò)中建立信令機(jī)制，配置帶寬的工作就可以由信令網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于目前電力通信網(wǎng)絡(luò)中的帶寬配置則仍然可以繼續(xù)使用集中控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在一段時(shí)間內(nèi)兩種方式共同使用，平滑過渡，保證全網(wǎng)間的端到端配置。智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是構(gòu)建下一代電力通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，它的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)能夠給電力通信網(wǎng)絡(luò)帶來深遠(yuǎn)的影響。目前智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)受制于協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等問題的掣肘而沒有得到廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品的成熟度也有待考驗(yàn)。不過智能光網(wǎng)絡(luò)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用已是大勢(shì)所趨，可以通過上述兩種方式逐步推廣應(yīng)用以提高電力通信系統(tǒng)的通信效率。

總而言之，在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)上的自動(dòng)化以及信息化，提高光纜的利用率以及光纖通信的可靠性，改善網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)接人能力，并且其友好的操作界面也便于管理用戶信息，從而達(dá)到降低成本提高電網(wǎng)運(yùn)作效率的目的。