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電力數據通信網傳輸通道優(yōu)化探討
對影響電力光通信傳輸網鏈路的關鍵因素,采用鏈路斷面和節(jié)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(yōu)化策略,制定電力通信傳輸網鏈路優(yōu)化目標和優(yōu)化方法,優(yōu)化電力通信傳輸網每個VC4通道的時隙分配、確保業(yè)務分配更合理,帶寬利用率提升為目的。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：本文簡要介紹了陽泉電力數據通信網當前的發(fā)展現狀和存在傳輸電路物理連接復雜且故障點多、傳輸帶寬窄不能滿足營銷視頻專網傳輸需求等問題，并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(fā)展現狀及其重要作用
1)發(fā)展現狀。從地區(qū)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(qū)，包括縣、區(qū)支公司10kV營業(yè)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，互為備用�？h區(qū)支公司各配置一臺NE40-E路由器，外圍站點配置一臺華為2813路由器。其中，地調與縣、區(qū)支公司之間傳輸通道的帶寬為2×155Mb/s，110kV站點直接接入地調NE40E-2，完成數據業(yè)務的傳輸，傳輸帶寬為2×2Mb/s或4×2Mb/s;各縣、區(qū)支公司所轄站點的數據分別在縣、區(qū)支公司NE40E路由器上進行匯聚，地區(qū)通過訪問縣、區(qū)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信息。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(qū)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。隨著陽泉電力光纖通信網在陽泉地區(qū)覆蓋范圍的逐步擴大，電力數據通信網也隨之發(fā)展并在公司電力安全生產及行政辦公等工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前，陽泉電力數據通信網上承載著公司電能量的采集系統、營銷系統、視頻系統、PMIS系統、NGN系統以及電源監(jiān)控系統等大量電力專用網絡信息，已經成為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運行，為電力安全生產與行政提供優(yōu)質、可靠的傳輸通道，成為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傳輸電路物理連接復雜且故障點多
這一問題由地區(qū)通信網的階段性發(fā)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，并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，先后接入了地區(qū)所轄的12個110kV變電站。在地區(qū)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(yè)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站點進行了運行方式的規(guī)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，并對這些站點做了符合地區(qū)路由器要求的IP規(guī)劃，而后將其從省公司7609路由器網口拆下，直接接在了地區(qū)通信網NE40E-2上。經過這兩個階段的工作后，實現了地區(qū)數據網與省級數據網的分級管理。調整后的電路連接見圖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(fā)現在目前這種運行狀態(tài)下，容易引發(fā)兩種問題。
1)2Mb/s頭松動或斷路導致傳輸通道中斷。在日常的電路開通與運行維護當中，數字通信人員幾乎每天都在數字配線架上工作。數配上模塊的上下轉動、2Mb/s的連接或環(huán)測等工作，很容易拉升已經連接的2Mb/s線，引發(fā)2Mb/s線接觸不良、2Mb/s頭松動或斷路等現象的發(fā)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(fā)的一個故障點。
2)2Mb/s頭環(huán)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(fā)。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(fā)生短路或環(huán)回等非正常情況時，將使輸出端的收、發(fā)線發(fā)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。由于工作中無法徹底避免2Mb/s線接觸不良、2Mb/s頭松動或短路等現象的發(fā)生，因此還需提防此類故障的發(fā)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為21次，由此類原因引發(fā)的故障就達10次，占到了全年故障率的40%。所以協議轉換器為導致數據通信網故障高發(fā)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(yè)務種類復雜多樣，不僅對傳輸可靠性提出要求，也對傳輸帶寬提出了要求。隨著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，必須為其提供至少8Mb/s的帶寬，這也是結構調整以后遺留的一個問題。2.3光傳輸設備網卡存在瓶頸目前，通信數據網電路主要采用以太網技術實現數據的信號傳輸。但是，受當前產品制造技術的限制，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為12.28Mb/s，而營銷網間信號速率高達16.384Mb/s，明顯高于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(fā)，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復雜、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(yōu)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(huán)節(jié)，利用現有光傳輸設備的以太網傳輸技術進行信號傳輸，并按照傳輸電路最短路由設計原則進行規(guī)劃，綜合考慮傳輸電路中間節(jié)點數量，盡量縮減中間環(huán)節(jié)，達到減少故障點引發(fā)點的目的。優(yōu)化后傳輸電路連接見圖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(qū)現有資源使用情況和分配原則，按照地區(qū)主干支撐網傳輸資源分配原則，合理規(guī)劃并進行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擴展為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(fā)的擁堵而丟包問題，陽泉公司組成以公司通信專家為首的通信攻關隊伍，聯合專業(yè)能手和技術專家，在實驗基地采用仿真故障排查整改法，對所有可行方法進行反復試驗和結果分析評估，最終按照擁堵程度的不同，提煉出了外口關啟和幀長調幅兩種釋放網卡端口數碼流的方法，并形成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(yè)務應用
目前，陽泉地區(qū)數據通信網資源豐富，功能強大，業(yè)務承載范圍廣泛，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(yè)所、近20個電工組的生產MIS、視頻監(jiān)控、通信電源、營銷和電能量采集等數據業(yè)務。陽泉數據通信網已經成為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(wěn)固，為電網安全生產、營銷優(yōu)質服務水平和現代化管理水平的提高、未來信息化智能電網建設提供更加堅強的通信保障。
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