基于“ASON+SDH”復(fù)合組網(wǎng)方式的光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

王其明，姜 紅，張 謝，吳朝文,汪 娟，王 勇，樊桂芝，陳小龍

(國網(wǎng)安徽省電力有限公司合肥供電公司，安徽 合肥 230022)

近年來，隨著合肥市城市建設(shè)的不斷加速，地區(qū)工業(yè)化生產(chǎn)和電力通信網(wǎng)絡(luò)也迅速發(fā)展。面對(duì)日趨復(fù)雜的電力通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及泛災(zāi)性業(yè)務(wù)接入的現(xiàn)狀，如何提升電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性是當(dāng)前亟需解決的問題[1-2]。本文重點(diǎn)探討了合肥地區(qū)華為自動(dòng)交換光傳輸網(wǎng)絡(luò)(Automatically Switched Optical Network，ASON)[3-7]的現(xiàn)狀及存在的問題，提出了智能網(wǎng)元與非智能網(wǎng)元復(fù)合組網(wǎng)的方法，合并了合肥市和廬江縣華為ASON智能域，同時(shí)將廬江區(qū)域110kV變電站和35kV變電站智能網(wǎng)元降級(jí)為非智能網(wǎng)元，保留220kV變電站以及廬江縣調(diào)網(wǎng)元智能特性[8]。此外，在廬江區(qū)域創(chuàng)建四個(gè)二纖單向通道保護(hù)環(huán)用于保護(hù)110kV變電站和35kV變電站網(wǎng)元承載的域內(nèi)業(yè)務(wù)，其跨區(qū)域業(yè)務(wù)則通過傳統(tǒng)的同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)網(wǎng)絡(luò)通道保護(hù)環(huán)和ASON智能路徑復(fù)合方式進(jìn)行保護(hù)。220kV變電站業(yè)務(wù)則直接通過ASON智能路徑進(jìn)行保護(hù)。實(shí)施后，解決了合肥地區(qū)華為ASON網(wǎng)因域中智能網(wǎng)元數(shù)量越限導(dǎo)致重路由失敗問題，提高了華為ASON網(wǎng)可靠性[9-13]。

1 電力通信華為ASON網(wǎng)優(yōu)化改造必要性

1.1 電力通信華為ASON光傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

合肥地區(qū)電力通信華為ASON光傳輸網(wǎng)自2009年建立投運(yùn)以來，已穩(wěn)定運(yùn)行10年之久，涉及的站點(diǎn)數(shù)目高達(dá)240個(gè)，其中開啟智能特性網(wǎng)元數(shù)量超過150個(gè)，超出主控板承載能力，影響華為傳輸ASON保護(hù)智能特性發(fā)揮，存在一定的安全隱患。同時(shí)考慮到部分縣公司與市公司銜接光纜路由不夠豐富，無法充分發(fā)揮ASON的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。基于此，2016年公司提出將合肥市ASON智能域劃分成廬江縣和合肥市兩個(gè)智能域[14]，域內(nèi)隧道業(yè)務(wù)采用ASON保護(hù)，域間業(yè)務(wù)采用域內(nèi)ASON+域間子網(wǎng)連接保護(hù)(Sub-Network Connection Protection，SNCP)分段保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)業(yè)務(wù)全量保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)運(yùn)行一年多時(shí)間后，公司進(jìn)一步將長豐縣區(qū)域網(wǎng)絡(luò)劃分成獨(dú)立的智能域[15]。

至此，合肥電力通信華為傳輸ASON光網(wǎng)絡(luò)共劃分成三個(gè)智能域，即合肥域、廬江域和長豐域，全網(wǎng)開啟智能特性網(wǎng)元共173個(gè)，其中合肥域120個(gè)，廬江域27個(gè)，長豐域26個(gè)。從先前組網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及光纜資源狀況來看，劃分智能域是規(guī)避單個(gè)域智能網(wǎng)元數(shù)量過多的有效手段。圖1給出了合肥地區(qū)包括四縣二市華為ASON傳輸網(wǎng)拓?fù)涫疽鈭D，示意圖中僅給出了合肥市區(qū)、巢湖地區(qū)、長豐縣和廬江縣部分智能網(wǎng)元。需要特別指出的是，目前長豐縣和廬江縣ASON域均通過SNCP通道保護(hù)環(huán)與合肥市ASON域互聯(lián)，從而組成整個(gè)合肥地區(qū)華為ASON網(wǎng)域，如圖1所示。

圖1 合肥地區(qū)華為ASON傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

1.2 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在的問題

由圖1可以看出，廬江ASON域通過旗山變至昭關(guān)變以及槐光變至巢湖變兩條路由接入合肥ASON域。需要強(qiáng)調(diào)的是，廬江變至金牛變路由因劃域需要已經(jīng)降級(jí)為普通鏈路，無法起到智能保護(hù)作用。此外，旗山變至昭關(guān)變路由即將退出運(yùn)行，原雙域互聯(lián)SNCP通道保護(hù)環(huán)將不復(fù)存在，需要重新選取路由創(chuàng)建SNCP通道保護(hù)環(huán)。但考慮到目前廬江縣域和合肥市域銜接光纜資源路由不夠豐富，只能利用金牛變至廬江變以及槐光變至巢湖變這兩條路由重新組建SNCP通道保護(hù)環(huán)，分別經(jīng)過廬江變、金牛變、云谷變、錦繡變、濱湖變、長臨河變、昭關(guān)變、巢湖變、槐光變和廬江公司，共10個(gè)站點(diǎn)。這樣組建起來的SNCP環(huán)網(wǎng)過大，節(jié)點(diǎn)數(shù)過多，安全性極低。

除此之外，金牛變至黃屯變光纜路由即將開通，如果繼續(xù)采用劃分智能域的組網(wǎng)方式，必然要降級(jí)處理該鏈路，從而造成該光纜資源的浪費(fèi)。隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，市域和縣域間網(wǎng)絡(luò)的融合度將逐漸增強(qiáng)，域間光纜路由將會(huì)越來越豐富，光纜資源利用率低問題將越顯突出，市縣區(qū)域可靠性也無法提高，這與光纜建設(shè)的初衷相悖。

最后，考慮到廬江縣區(qū)域網(wǎng)絡(luò)光纜資源并不豐富，大部分站點(diǎn)僅有兩條獨(dú)立的出站光纜路由，無法充分發(fā)揮ASON網(wǎng)強(qiáng)大的重路由功能。

綜合以上三點(diǎn)，通過劃分智能域來規(guī)避單智能域網(wǎng)元數(shù)量過多的方法在廬江域上已經(jīng)凸顯出弊大于利的趨勢(shì)，無法滿足后續(xù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃需要，亟需開展網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整。

2 華為傳輸ASON光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造方案

為了充分利用市縣區(qū)域銜接的光纜路由，適應(yīng)合肥電力通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，解決華為傳輸ASON光網(wǎng)絡(luò)中智能網(wǎng)元數(shù)量越限問題。本文提出一種基于“ASON+SDH”復(fù)合組網(wǎng)方式，合并了合肥和廬江ASON域，將原廬江ASON域中除部分核心站點(diǎn)繼續(xù)保留智能特性外，其余站點(diǎn)均降級(jí)為普通網(wǎng)元，并采用SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式接入ASON網(wǎng)。具體包括以下三個(gè)方面：

(1)更改網(wǎng)元智能特性，合并合肥和廬江華為ASON域；

(2)創(chuàng)建廬江區(qū)域SNCP通道保護(hù)環(huán)；

(3)重新優(yōu)化調(diào)整各站點(diǎn)業(yè)務(wù)。

圖2給出的是優(yōu)化后華為傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D，可以看出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后廬江區(qū)域縣調(diào)和220kV站點(diǎn)網(wǎng)元與合肥區(qū)域網(wǎng)元組成一個(gè)統(tǒng)一的ASON智能域。此外，廬江區(qū)域110kV及以下站點(diǎn)網(wǎng)元通過組建SDH環(huán)網(wǎng)與整個(gè)ASON智能網(wǎng)對(duì)接。下面將針對(duì)以上三個(gè)方面做詳細(xì)的分析。

圖2 優(yōu)化后華為傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

2.1 合并華為傳輸ASON域

依據(jù)站點(diǎn)電壓等級(jí)、光纜資源分布以及后續(xù)發(fā)展規(guī)劃，保留廬江縣調(diào)、220kV廬江變、繡溪變、黃屯變智能特性，并以此作為廬江區(qū)域智能匯聚節(jié)點(diǎn)，從而組成廬江區(qū)域ASON核心匯聚網(wǎng)。考慮到110kV槐光變和220kV旗山變是廬江區(qū)域和合肥區(qū)域銜接的重要節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)保留其網(wǎng)元智能特性。

依次關(guān)閉廬江區(qū)域石頭變等6個(gè)110kV站點(diǎn)和柯坦變等15個(gè)35kV站點(diǎn)網(wǎng)元智能特性，并將該網(wǎng)元承載的業(yè)務(wù)全部降級(jí)為普通SDH業(yè)務(wù)，后續(xù)采用SNCP通道保護(hù)。

關(guān)閉220kV廬江變、廬江縣調(diào)和廬江區(qū)域其他110kV和35kV站點(diǎn)相連單板的智能協(xié)議，包括OSPF協(xié)議和LMP協(xié)議，并關(guān)閉單板智能特性。

圖3給出了合并合肥和廬江ASON域后的廬江區(qū)域核心ASON網(wǎng)拓?fù)涫疽鈭D(A表示該路徑為智能路徑)?？梢钥闯?，目前廬江區(qū)域10G核心ASON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備一定的規(guī)模，主要通過廬江縣調(diào)至槐光變方向以及廬江變至金牛變方向兩條路由接入合肥ASON網(wǎng)，組成整個(gè)合肥市華為ASON光傳輸網(wǎng)絡(luò)。隨著后期光纜資源的不斷豐富，黃屯變至金牛變光纜投運(yùn)后，將增設(shè)黃屯變至金牛變10G光路，屆時(shí)廬江區(qū)域核心ASON網(wǎng)的可靠性將進(jìn)一步提升。

圖3 廬江區(qū)域華為核心ASON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

2.2 創(chuàng)建SDH環(huán)網(wǎng)

依據(jù)廬江區(qū)域光纜路由分布以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn)，將廬江區(qū)域劃分為四個(gè)SDH環(huán)網(wǎng)，綜合考慮廬江區(qū)域站點(diǎn)業(yè)務(wù)多為集中型的特點(diǎn)，SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式采用SNCP通道保護(hù)。圖4給出了廬江區(qū)域華為光傳輸網(wǎng)絡(luò)示意圖。

從圖中可以看出，本文選取了柯坦變、樂橋變、泥河變、羅河變、雙廟變、磚橋變、缺口變、培崗變、晨光變、廬江縣調(diào)、廬江變和江山變，創(chuàng)建了SDH環(huán)網(wǎng)1，采用SNCP通道保護(hù)；選取了江山變、三里崗變、城北變、磙子崗變、廬江縣調(diào)和廬江變，創(chuàng)建了SDH環(huán)網(wǎng)2；選取了廬江變、石頭變、金牛變、郭河變、湯池變、萬山變和三里崗變，創(chuàng)建SDH環(huán)網(wǎng)3；選取了廬江變、石頭變、白山變、盛橋變、裴崗變、晨光變和廬江縣調(diào)，創(chuàng)建了SDH環(huán)網(wǎng)4。為增強(qiáng)業(yè)務(wù)安全性，方便業(yè)務(wù)維護(hù)，避免配置跨環(huán)業(yè)務(wù)，本文將業(yè)務(wù)核心節(jié)點(diǎn)廬江縣調(diào)和廬江變作為SDH各環(huán)網(wǎng)的共同節(jié)點(diǎn)。

圖4 廬江區(qū)域華為光傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

2.3 業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整

由于本次網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造主要將廬江縣域合并到合肥市ASON域中，屆時(shí)將影響廬江縣域內(nèi)網(wǎng)元上承載的業(yè)務(wù)。下面將以110kV晨光變至220kV紫云變地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)為例，詳細(xì)探討業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整過程。

業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整前，晨光變至紫云變地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)通道如圖5所示。可以看出，該業(yè)務(wù)路徑分三段，即晨光-廬江-旗山、旗山-昭關(guān)、昭關(guān)-長臨河-濱湖-錦繡-云谷-紫云。其中旗山-昭關(guān)路由段屬于跨域段，采用SNCP通道保護(hù)，其余兩段分別位于廬江和合肥ASON域內(nèi)，采用ASON智能保護(hù)。

圖5 晨光變至紫云變地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整前路由圖

業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整后，晨光變至紫云變地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)通道如圖6所示。可以看出，該業(yè)務(wù)路徑分兩段，即晨光變至廬江變段和廬江變至紫云變段。其中晨光變至廬江變段采用SNCP通道保護(hù)，廬江變至紫云變段采用ASON智能保護(hù)。

圖6 晨光變至紫云變地調(diào)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化調(diào)整后網(wǎng)路由圖

依此，本文以網(wǎng)元為單位逐步調(diào)整優(yōu)化其承載的業(yè)務(wù)，具體包括以下幾點(diǎn)。

調(diào)整廬江縣調(diào)至合肥主調(diào)(集控中心)1以及廬江縣調(diào)至合肥備調(diào)(機(jī)關(guān)樓)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道；調(diào)整廬江縣調(diào)至合肥主調(diào)軟交換2M中繼業(yè)務(wù)以及視頻會(huì)議等以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，調(diào)整過程中由于需刪除原路由重新配置ASON+SDH融合路由，因而會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷5～10min。

同樣，220kV廬江變、旗山變、繡溪變、黃屯變、110kV槐光變、磙子崗變、石頭變、晨光變、裴崗變、缺口變以及柯坦變等15座35kV站點(diǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)均雙路由接入，調(diào)整過程中不受影響；信息內(nèi)外、視頻監(jiān)控等以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單路由接入，調(diào)整過程中會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷5～10min。

最后，用戶變承載的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)在調(diào)整過程中不受影響；而調(diào)度電話通過以太網(wǎng)單路由匯聚到合肥，在調(diào)整過程中會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷5～10min。

至此，廬江縣華為傳輸ASON網(wǎng)絡(luò)重新優(yōu)化成核心ASON+SDH組網(wǎng)模式，其中核心ASON網(wǎng)已合并至合肥ASON域。同時(shí)，創(chuàng)建了4條SDH環(huán)網(wǎng)，采用SNCP通道保護(hù)環(huán)保護(hù)網(wǎng)元承載業(yè)務(wù)。

3 優(yōu)化改造后取得成效

優(yōu)化改造前，廬江縣ASON域是獨(dú)立的智能域，通過SNCP通道保護(hù)環(huán)接入合肥ASON域，域間銜接光纜路由資源利用率低。此外，廬江變至旗山變光纜路由即將退出運(yùn)行，廬江縣ASON域?qū)温酚山尤牒戏蔄SON域，可靠性極低，存在巨大的安全隱患。

優(yōu)化改造后，合并了廬江縣和合肥市ASON域，最大化利用了域間光纜路由，提高了廬江縣域與合肥市域連接可靠性。優(yōu)化改造時(shí)保留廬江縣調(diào)、4座220kV站點(diǎn)和110kV槐光變網(wǎng)元智能特性，組建成廬江區(qū)域核心ASON網(wǎng)，進(jìn)而通過廬江縣調(diào)至槐光方向、廬江變至金牛變方向以及黃屯變至金牛變方向接入合肥ASON光網(wǎng)絡(luò)中。此外，降級(jí)處理廬江縣區(qū)域其余6座110kV站點(diǎn)和15座35kV站點(diǎn)，進(jìn)一步減少合肥區(qū)域智能網(wǎng)元數(shù)量，使得華為ASON光網(wǎng)絡(luò)智能特性得到充分發(fā)揮。最后，在廬江區(qū)域創(chuàng)建了4條SDH環(huán)網(wǎng)，采用SNCP通道保護(hù)環(huán)保護(hù)網(wǎng)元承載業(yè)務(wù)。消除了合肥地區(qū)電力通信華為ASON傳輸網(wǎng)巨大的安全隱患，保障了電力通信安全可靠運(yùn)行，從而更好的為電網(wǎng)自動(dòng)化保駕護(hù)航。

4 結(jié)論

本文通過“ASON+SDH”復(fù)合組網(wǎng)方式合并了合肥市與廬江縣ASON域，充分利用了域間光纜資源，提高了區(qū)域間網(wǎng)絡(luò)銜接可靠性，同時(shí)采用降級(jí)智能網(wǎng)元的方法減少了合肥區(qū)域智能網(wǎng)元數(shù)量，從根本上解決了合肥地區(qū)因ASON網(wǎng)域中智能網(wǎng)元越限導(dǎo)致的重路由失敗等問題。從目前的應(yīng)用效果來看，優(yōu)化改造后的網(wǎng)絡(luò)可靠性強(qiáng)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，合肥地區(qū)ASON網(wǎng)元將持續(xù)增多，可能會(huì)繼續(xù)面臨網(wǎng)元數(shù)量越限等問題。在后續(xù)工作中，將考慮降級(jí)處理肥西和肥東區(qū)域智能網(wǎng)元，從而釋放更多的智能網(wǎng)元資源空間，提高網(wǎng)絡(luò)拓展性。