SDH在电力系统的应用

SDH技术在电力通信传输网中的应用1SDH在电力通信传输网的应用姓名：苏桐班级：2012215104学号：2012212873SDH技术在电力通信传输网中的应用2目录摘要...................................................................................................................................31.概述................................................................................................................................31.1SDH的概念....................................................................................................................31.2SDH的传输原理............................................................................................................31.4SDH的特点....................................................................................................................42.SDH各个组成.................................................................................................................52.1SDH的帧结构................................................................................................................52.3SDH的复用....................................................................................................................62.6SDH的网同步................................................................................................................73SDH在电力系统中的应用及保护.................................................................................83.1SDH技术在电力通信传输网的应用............................................................................83.2SDH在电力系统中的保护..........................................................................................10结束语.............................................................................................................................14参考文献.......................................................................................................................14SDH技术在电力通信传输网中的应用3摘要随着电力系统建设的发展，作为电网重要支柱的电力通信传输网也加快了建设的步伐。目前电网架构已形成相当规模，对电网管理自动化水平的要求不断提高，大量涉及电力生产、运行、管理信息需要稳定、可靠、迅速地进行传输，这无疑是对电力通信传输网提出更高的要求。SDH作为一种可靠、先进、经济的通信技术，也得到了愈来愈广泛的关注。关键词：SDH；电力系统；电力通信传输网1.概述1.1SDH的概念SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系），根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点。。1.2SDH的传输原理SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TUPTR）或管理单元指针（AUPTR）的功能来实现；复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，SDH技术在电力通信传输网中的应用4或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。1.4SDH的特点（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性；（2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性；（3）由于采用了较先进的分插复用器（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5％开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用；（4）由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化；（5）SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活；（6）从OSI模型的观点来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术，支持ATM或IP传输；（7）SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复用和调整；SDH技术在电力通信传输网中的应用52.SDH各个组成2.1SDH的帧结构ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8位）为单位的矩形块状帧结构，如图2-1所示图2-1STM-N帧结构图从上图看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64……。表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧。由上图看出，当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式，信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8位）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。SDH信号的规律性使高速SDH信号直接分出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。从图2-1中可以看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）2.1.1信息净负荷（payload）信息净负荷由STM-N帧传送的各种业务信号组成。为了实时监测低速业务信号在传输过程中是否出错，在装载低速信号的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH作为信息净负荷的一部分与业务信号一起装载在STM-N帧中，在SDH网中传送。它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和SDH技术在电力通信传输网中的应用6控制。2.1.2段开销（SOH）段开销是为了保证信息净负荷正常灵活传送所附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相应的段层进行监控。RSOH和MSOH的区别主要在于监管的范围不同。RSOH在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N个字节。MSOH开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N列，共5×9×N个字节。与PDH信号的帧结构相比较，段开销丰富是SDH信号帧结构的一个重要的特点。2.3SDH的复用要通过SDH网络传输业务信号，必须先将业务信号复用进STM-N信号帧当中。ITU-T规定了一整套完整的信号复用结构（也就是复用途径），通过这些途径可将PDH3个系列的数字信号以及其它信号通过多种形式复用成STM-N信号。ITU-T规定的复用结构如图2-3图2-3复用映射结构从上图可以看出，从一个有效负荷到STM-N的复用途径不是唯一的。例如：2Mbit/sSDH技术在电力通信传输网中的应用7的信号可通过两种途径复用成STM-N信号。SDH网络中的复用包括三种情况：(1)低阶SDH信号复用成高阶SDH信号。(2)低速支路信号（例如E1、E3、E4）复用成SDH信号STM-N。(3)大于C-4容量（139.760Mbit/s）的高速信号（如高清晰度电视信号和IP路由信号）复用进STM-4和STM-16。第一种情况在前面已经提及，复用的方法主要通过字节间插复用方式来完成的。复用的个数是4合一，即4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16。在复用过程中保持帧频不变（8000帧/秒），这就意味着高一级的STM-N信号是低一级的STM-N信号速率的4倍。在进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行间插复用，而段开销则会有些取舍。在复用成的STM-N帧中，段开销并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶帧中的段开销。第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STM-N信号中去。SDH网络的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用（例如：将PDH信号复用进STM-N），又能满足同步复用（例如STM-1→STM-4），而且能方便地由高速STM-N信号分/插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤。这就要求SDH网络需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构。在这种复用结构中，通过指针调整定位技术来取代125μs缓存器用以校正支路信号频差和实现相位对准，各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射