2M時延測試及保護切換方式分析

陳 東 匡代璋

（中國電子科技集團公司第三十四研究所，廣西 桂林 541004）

2M時延測試及保護切換方式分析

陳 東 匡代璋

（中國電子科技集團公司第三十四研究所，廣西 桂林 541004）

隨著電網生產業務對傳輸通道可靠性要求的不斷提高，電力保護業務要求通信系統具備高質量的傳輸通道。文章介紹了電力保護業務對光纖通道的技術要求，結合寧夏電網的實際情況，對2M通道進行了時延測試，結果符合保護業務要求。討論了保護業務的保護倒換方式，分析了通道保護方式的不足，提出了復用段和雙設備雙路由保護的方案。

保護通道；時延測試；復用段保護；雙路由

1 引言

隨著電網的發展，光傳輸系統已在其通信業務中占據主導地位。在電力傳輸系統承載的業務中，繼電保護、安全穩定控制業務對通道時延要求最高，電力光纖通信網絡需為該類業務提供更高質量的傳輸通道[1]。但隨著傳輸網絡不斷擴大，以及長距離傳輸而產生的時延對業務的穩定性、可靠性具有極大影響，對時延的量化研究具有重要意義。

2 保護信息的傳輸對光纖通道的技術要求

根據中華人民共和國電力行業標準《DL/T 364-2010光纖通道傳輸保護信息通用技術條件》中，繼電保護信息的傳輸對光纖通道的技術要求[2]：用于繼電保護的通信通道單向時延不大于10ms；雙向通道倒換環作為線路縱差保護的信息傳輸通道時，不能采用通道自愈功能；若通道具有自愈功能，通道正常運行或切換后，雙向路由必須一致；雙向復用段倒換環可作為線路縱聯保護的信息傳輸通道。

3 寧夏電力SDH光傳輸網的2M傳輸時延測試

3.1時延的測算[3]

時延是指數字信號以群速通過一個數字連接所經歷的時間。

時延t可以由以下公式表示：

式（1）中：

TPCM—PCM復用設備復用、解復用時延，對2M接口，TPCM為零；

TSDH—SDH設備復用、解復用時延；

Ti—中間節點設備時延；

N—中間節點設備總數；

TO—傳輸介質時延（目前光纖應用最廣）。

對于SDH光傳輸系統來說，TO光纜時延可由以下公式計算得出：

式（2）中：

式（2）中：

L—光纜長度；

n1—為纖芯折射率， 對常用的G.652光纜，n1為 1.48；

C—為光速，C＝3×105km/s。

因此，單位長度光纜的時延約為 4.93μs/km，即 TO＝4.93L。

對于SDH系統，不同廠家、型號及速率的設備，TSDH、Ti各不相同，可以通過對運行的SDH傳輸節點進行多次測試平均算出。

通過計算TO、TSDH、Ti，即可算出t，也可通過測出t，計算其它的時間。

3.2寧夏電力SDH傳輸網時延測試

寧夏電力SDH傳輸網主要由愛立信公司的OMS1664設備組成，速率最高為10Gbit/s。筆者針對OMS1664設備進行測試，儀表為Anritsu公司的MP1590B，通過不同的設備配置，經多次測試，結果如下：TSDH平均值為 129μs，Ti平均值為 71μs。

測試情況如下：

SDH自愈環測試拓撲圖：

圖1　時延測試節點網絡圖

測試說明：

建立銀川東變至徐家莊變的 2M傳輸通道，分別測試該通道長、短路徑的 2M時延（儀表測試結果為單向實際時延的2倍即2t）。

網元節點間光纜距離總和經計算如下表所列，計算時延與實測結果2t基本符合。

表1　2M通道時延測試記錄

上述測試單項時延均小于10ms，對于保護業務的通信通道單向傳輸時延小于10ms，目前寧夏光傳輸網絡結構滿足此指標要求。從表中數據可以得出，當光纜路徑超過100km時，由傳輸介質引起的時延占了總時延的主要部分，光纜路徑在10km以內時，時延很小，主要由設備產生。

4 保護業務2M傳輸通道切換方式分析

保護業務對傳輸通道的可靠性要求很高，這種高可靠性要求體現在：①要求傳輸通道準確無誤地傳送保護裝置的數據信號，保證傳輸通道不產生信號中斷、告警、誤碼等問題；②要求傳輸通道時延小，并且雙向時延一致。通過前面對時延的測試分析，2M通道完全能夠滿足保護信息的承載。

由于工程施工、線路檢修、光纖裂化或斷裂、設備故障、光器件老化、接頭接觸不良等原因，會造成傳輸通道產生信號中斷，SDH網對2M信號的保護倒換主要有通道保護和復用段保護，當采用SDH通道自愈環的方式組網時，易造成收發路由不一致，從而造成雙向時延不同，最終導致保護裝置的不正確動作。

因此，對于電力SDH傳輸網，重要線路的保護信息應采用雙向復用段保護方式，這種保護切換方式能夠保證雙向時延一致，但在切換時會產生瞬時的數據丟失、重復、時延變化，不過對保護業務影響不大。在條件具備的情況下，應采用雙設備、雙路由承載保護信息，或采用光纖直連與 2M通道互為補充。

5 結論

鑒于電力保護業務的重要性及利用2M實現復用傳輸的必要性，充分實現傳輸網絡2M通道的安全性尤為重要。因此，在配置保護業務2M通道的時候，要注意如下幾點：①計算通道的時延，不應超過10ms，對于光纜路徑較長的線路，應盡量減少中間節點的數量；②雙向路由必須一致，要求SDH環網采用雙纖系統；③可采用復用段保護方式，不宜采用通道保護環。

[1] 國家電網公司. 國家電網公司十八項電網重大反事故措施[Z].國家電網公司,2012.

[2] D2/T364-2010.光纖通道傳輸保護信息通用技術條件[S].北京:中國電力出版社,2010.

[3] 高鈞利.SDH 光傳輸系統的時延測算[J].浙江電力, 2011,30(4):42-45.

2M delay test and analysis of protection switching mode

With the rapid development of the production and service of the power grid, the requirement for the reliability of the transmission channel is increasing, protection service require high quality communication transmission channel. Begins with an introduction of the technical requirements of fiber channel for protection service, tested the delay of 2M channel combined with the actual situation of Ningxia Electric Power, and the results fully meet the requirements. Discussed the protection switching scheme of the protection service. Analyzed the defects of the channel protection. Put forward the scheme of the multiplex section protection and double routing device.

Protection channel; Delay test; MSP; Dual route

Q813.11

A

1008-1151(2015)04-0051-02

2015-03-11

陳東（1969-），男，廣西桂林人，中國電子科技集團公司第三十四研究所工程師，工學學士，從事光通信設備的研究與工程建設。