IP微波通信网论文

2022-04-18

摘要:促使优化电力通信网运行方式是通信网建设的需求,这样能够更加合理的安排新业务的开通和通信网架结构。完善的安排通信检修计划,最大程度的达到可以提高通信网安全运行水平和应用保障水平的目的。本文就是以电力通信网运行方式的优化为研究对象展开的。下面是小编为大家整理的《IP微波通信网论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

IP微波通信网论文 篇1:

IP数字微波技术在集团信息化领域的建设与应用

摘 要 本文以中国平煤神马集团为例,分析其西部矿区通讯设备信号传输中遇到的问题,并提出运用IP数字微波技术可使中心局—朝川矿不会因为光纤链路的中断而影响到整个矿区的视频信号的回传,从而达到保障西部矿区生产数据、通讯、电视信号的实时上传,节约故障维修成本,缩短通信设备故障中断时间。因此,IP数字微波技术对于集团信息化建设有重要作用。

关键词 IP数字微波技术 微波通信 集团信息化

中国平煤神马集团是一家以能源化工为主导的国有特大型企业集团,下属单位约有100余个,目前中国平煤神马集团西部矿区(朝川矿、化工厂、张村矿、梨园矿及一些家属区等)通信设备信号主要靠光纤从中心局—朝川矿传输。随着城市的扩大和发展,市区各个干道在不断的维修,光纤路由在传输过程中穿过宝丰、汝州地区的乡村,线路上环境比较多变,经常发生光纤中断现象,维修时间长,成本较高,不能保证西部地区生产矿通信设备的正常运行,影响局总调度室对西部矿区生产的实时监控。为生产和日常工作带来了许多不必要的麻烦,为了加强西部矿区通讯设备正常运行工作,实时监控生产矿的工作情况,我集团准备在中心局—朝川矿安装微波传输设备作为备份,以保证安全生产的同时节约时间和成本。

1 IP数字微波技术在集团信息化领域应用设想

为了保障西部矿区通讯设备正常运行工作,实时监控生产矿的工作情况,十三矿—朝川矿新上微波传输设备,使中心局(十三矿已在现有环网上)—朝川矿形成一个保护环,从而达到保障西部矿区生产数据、通讯、电视信号的实时上传,节约故障维修成本,保证西部矿区通讯设备零中断。

根据对本项目的分析,采用L8G NEC iPASOLINK分体式微波设备, 2+0配置,1Gbps容量。本工程要求4*FE、3*GE及6*E1接口,设备同时还可提供10E1接口、1GE接口。如果需要更多接口,可增加板卡实现。设备在不更换IDU的前提下,最大可扩容为4+0系统,即容量可达2Gbps。

2 IP数字微波技术分析

2.1 技术优势

微波通信(Microwave Communication),是使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波——微波进行的通信。微波通信不需要固体介质,当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。

利用微波进行通信具有容量大、质量好、传播距离远的特点,因此是国家通信网的一种重要通信手段,也普遍适用于各种专用通信网。

微波站由天线、室外单元(ODU)、室内单元(IDU)以及电源设备等组成。为了把电波聚集起来成为波束,送至远方,一般都采用抛物面天线,其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰,我国现用微波系统在同一频段同一方向可以六收六发同时工作,也可以八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。

微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务的传送,如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等均可通过微波电路传輸。微波通信具有良好的抗灾性能,对水灾、风灾以及地震等自然灾害,微波通信一般都不受影响,相比有线传输方式更适合西部矿区复杂的地理环境。[1]

2.2 IP数字微波设备配置要求

本次选用的数字IP微波传输设备内置交换平面,支持自适应调制,设备架构为分体式微波,设备由室内单元(IDU)、室外单元(ODU)和天线三大部分组成。本次共2跳,堂街站点至朝川矿建设2跳(1跳2G传输电视业务,另1跳1G传数据和语音业务)。

微波系统由天线、室外单元(ODU)、1U室内单元(IDU)组成。设备前面板标准配置FE、GE、16E1接口,主板内置1个或2个modem,而且面板上有2个通用板卡插槽,可以通过总线连接到TDM交叉连接接口和数据包交换接口。这些板卡插槽可以提供调制解调卡(MODEM)和额外的业务接口,以满足不同的接口及拓扑需求。

端口要求:16*E1; SDH业务155M光口;IP业务:4*10/100/1000base-T (RJ-45)+3*1000base-X(SFP)光口;如果需要更多接口,可增加板卡实现。设备在不更换IDU的前提下,最大可扩容为4+0系统,即容量可达2Gbps。

ODU 数量配置要求:根据传输容量要求,各供应商要根据自身的技术指标,配置成2+0、3+0或4+0等模式。

按照2+0 1G进行配置,但从微波电路设计稳定性看,配置成2+2电路(即2组1+1)性能更稳定,配置数量大约是2+0时的2倍。

2.3 朝川—堂街带宽为2Gbps配置

堂街到朝川矿距离50公里,要达到2Gbps的带宽,需要8个ODU和4个IDU做成4+0的模式才能够实现所需要的带宽。一跳设备就需要8个ODU和4个IDU。

2Gbps容量需8对中心频率,每两对频率合并使用,占用射频带宽59.3MHz(即29.65*2=59.3)。8对频率分成4组,配置成4组1+0电路,每组链路可提供最大500Mbps的传输容量,利用最新的交叉极化干扰消除技术,在同一个带宽内利用双极化把容量翻倍,4组链路最大可提供2G传输容量。

2.4 朝川—堂街带宽为1Gbps配置

堂街到朝川矿距离50公里,要达到1Gbps的带宽,需要4个ODU和2个IDU做成2+0的模式才能够实现所需要的带宽(见图1)。

1Gbps容量需4对中心频率,每两对频率合并使用组成1组,占用射频带宽56MHz (即28*2=56) 。4对频率分成2组,可配置成2组1+0电路,每组链路可提供最大500Mbps的传输容量, 利用最新的交叉极化干扰消除技术,在同一个带宽内利用双极化把容量翻倍,2组链路最大可提供1G传输容量。[2]

2.5 天线大小与电路估算结果

1.天线配置为2.4m,可满足传输容量要求,微波每端中平电缆长度。

2.均按60米测算(如果不够乙方负责承担或按招标书要求)。

3.传输容量在可提供的容量范围内可以通过软件配置调节。数字IP微波传输设备使用8GHZ。设备数量提供所需机架(应包括电源和其他必要的公共部分),提供各种类型设备的机架配置图及各种设备机架满配置时的功耗、熔丝需求、设备满配置时对机房的承重要求。

4.所有设备都应满足所有接口为前出线,无须任何背后维护量。

5.提供包含接地线、电源线、2Mbit/s通信线等线缆及其他安装材料(机架安装附件等),按满足模型/工程需要配置。

2.6 设备特征

1.所有接口为前出线,无需背后操作,维护方便。

2.全方位的同步(TDM同步、以太网同步、外部时钟接入同步)。

3.带有TDM PWE的多业务支持。

4.支持LACP链路汇聚。

5.AMR自适应调制微波技术。

6.空口容量:以太网传输容量最大可达620Mbps(双极化条件下可达1240Mbps)。

7.容量及接口功能可通过软件选择。

8.结构紧凑、重量轻,便于安装维护。

9.图形化的用户界面,便于配置和监控。

10.高性能、高可靠性。

11.低功耗:通过综合数字处理技术及采用高效射频部件达到整体节约能耗。

12.输入电压范围宽,通过可选配的电源模块,支持±(20-60)V DC电源输入。

13.传输容量在可提供的容量范围内可以通过软件配置调节。数字 IP 微波传输设备使用数字 IP 微波传输设备使用7GHz 频率或8GHZ均可。

14.AMR是一个主要用于在多变的传输环境中改善传输稳健性的技术,它利用的是不同调制方式之间门限电平的差异。例如,大雨会对高频段的接收电平引起衰减,AMR技术能通过自动无误地选择低调制方式来保持链路的可用性。

15.在IP传输中,链路的稳健性(或称为连接性)是非常重要的因素,即使传输容量有较大的下降。然而,在混合传输中,即使接收状况劣化,仍建议为TDM(包括PWE或CESoP)保留相同的传输容量。TDM与以太网数据间的优先级,或以太网端口间的优先级是维持高优先级业务质量的重要因素。

16.基于NEC丰富的微波传输经验,最实际可靠的AMR功能在iPasolink平台得到了装配和发展,并在AMR运作中保留了QoS的配置能力。

17.微波设备应支持物理层链路汇聚功能,两个独立载波(链路)的业务能合并,并通过一个GE端口传输到用户设备。系统应可以将来自单个以太网端口的业务以最优的方式分配到两个无线载波上进行传输,并需要以太网聚合协议(LAG)的支持。

3 IP数字微波为集团信息化发展带来的效益

3.1 社会效益

按照集团信息化“统一平台、统一认证、无缝对接、信息安全”的原则,建成后可使西部矿区生产生活的通讯安全性大大增加,集团生产调度指挥更加顺畅,办公网、家庭宽带网、数字电视信号更加稳定可靠,有助于提升集团安全生产通讯保障,提升集团信息化网络稳定可靠水平,树立良好的社会形象。为加速增强集团信息化网络和“三网融合”建设战略提供更加稳固的基础保障。

3.2 经济效益

直接经济效益:随着集团互联网业务的高速发展,中国平煤神马集团西部矿区互联网用户数量大幅上升,根据现在的五矿—宝丰光配—朝川光缆中断频率每年至少20次及维修成本(物资、人工、车辆等)计算,每年至少可节省线路的维修费用20万左右。微波设备带宽充足的情况下可以在网运行10年以上,传输信号稳定了,西部家庭宽带用户、数字电视用户的也会稳步增长。[3]

4 结语

综上所述,IP数字微波传输设备2016年6月初上线运行,已经在中国平煤神马集团汝州朝川矿、郏县堂街十三矿己巳工区之间应用,使中心局—朝川矿形成一个保护环。从实施效果看,已经达到保障西部矿区生产数据、通讯、电视信号的实时上传,既节约了光缆故障维修成本及维修时间,又缩短了通信设備故障中断时间,保障了集团西部智能化矿区的工作需要。

参考文献:

[1] 李大君.数字微波在广播电视信号传输中的应用分析[J].西部广播电视,2021,42(11):220-222.

[2] 王玉龙.微波技术在现代通信系统中的应用分析[J].中国新通信,2020,22(11):19.

[3] 于志军.数字微波传输在广播电视中的应用[J].电子世界,2019(24):197-198.

作者:李晓鹏

IP微波通信网论文 篇2:

浅析电力通信网运行方式的优化

摘 要:促使优化电力通信网运行方式是通信网建设的需求,这样能够更加合理的安排新业务的开通和通信网架结构。完善的安排通信检修计划,最大程度的达到可以提高通信网安全运行水平和应用保障水平的目的。本文就是以电力通信网运行方式的优化为研究对象展开的。

中国电力通信网是为了很好的保护电力系统的安全而发展出来的,经过几十载的艰辛探索,电力通信网络已建成以光纤通信为主,辅以微波通信、通信电缆的传输网、以数字程控交换机为主的生产管理和调度电话交换网、视频会议网、通信综合网管等。电力通信网络是电网调度自动化和管理现代化的基础,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段,是电网系统不可缺少的重要组成部分。研究电力通信网运行方式是提高电力通信网络可靠运行和安全的有效手段,是运行网络信息可靠性的主要内容,不但增加了对通信网安全运行和检修等程序管理的有效措施,还保证了各项通信运行工作的高效开展,从而达到通信资源的最优配置。

1电力通信网可靠性研究的构成

正是电力通信网对通信可靠性与信息传送过程中快速和准确性的严格要求,决定了电力资源部门拥有了开发通信网的资源优势,这就造成了世界上大多数国家都选择采用自建为主要方式来建立电力系统所专用的通信网。目前,电力通信网主要传送与电网生产和管理相关的语音、数据、图像业务,包括继电保护、安全稳定控制系统、会议电视系统、行政电话、调度电话、调度自动化信息、厂站自动化信息、DMIS信息、办公OA自动化信息、负荷控制管理信息、电网营销管理信息等等。随着电力系统对通信网依赖性的日趋增长,电力通信网对实时、安全和可靠性的要求也逐步提高。为了增加电力通信网的这三种特性,除了要依靠通信网的可靠设计外还要建立一套对运行网络来说很可靠的管理方法。可靠性的设计再加上这套有效的管理方法才可以满足电力通信网日趋严格的要求。

2电力通信网关键技术分析及发展

2.1 通信技术的发展

近年来,通信技术与计算机技术的不断发展使两者相互融合、渗透,现代通信正经历着从电路交换到包交换的上升过程,通信网将逐渐IP化和移动多媒体化,网络的融合是不可避免的。而被IP化的网络会比传统的电路交换网更有节约网络资源和简化使用结果等优点。同样移动多媒体化也同样有着适应客户需要而用移动网方便的优点。

2.2 同步网络技术

同步网技术分为时间与频率同步网技术,同步设备的使用不但可以提供时间信号还可以提供频率同步信号,而且使提供的时间信号的精确度达到最大化,从而满足了电力生产业务对时间同步的需求,保证通信网内各用户之间可靠地通信和数据交换。例如电力通信网目前普遍使用的SDH技术,就是一种不仅适用于光纤,也适用于微波和卫星传输的同步技术体制,具有较强的网络管理功能。同时随着现代化信息技术的飞速发展,通信网络传输监测手段的科技含量也随之不断提升,已经由最初的肉眼检测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。例如光缆监测系统,就是通过对光缆进行监测,进而做出光缆运行是否正常的判断,当出现不正常情况时,就会进行报警,并进行相应的测试,以准确定位故障发生点。

2.3 软交换技术

软交换技术是下一代网络的核心技术之一,已经成为一个较为完善和运用的技术领域,并且已经得到了国内外的认可。如今的电力通信网也已开始全面采用软交换技术代替本来的程控系统,很好的实现了电话网和计算机网的信令互通及不同网关的互操作问题,电话网也可以和计算机网络配合,更好的提供服务,大大提高了网络的可靠性。

3电力通信网运行方式优化研究

电力通信网的发展必须以满足电网与企业信息化的发展需要为前提,同时必须将网络安全的可靠性设定为电力通信网发展的目标。依据现在的电力通信网络体系构架,底层传输采用的传输A网和传输B网主要承载各种控制业务,其一的传输A网则是用于承载线路保护系统及调度数据网业务,传输B网用来承载线路系统的安全,及数据网与调度交换网等业务,在传输B网中调度数据采用的技术是IP over SDH,此技术主要功能就是承载调度数据业务。

优化电力通信网的运行方式必须考虑和注重调度数据的管理及规划,交换网的数据管理及规划以及应急信息的管理及规划。电力通信网的优化政策包括以下几点:(1)传输、调度数据和调度交换网这三大网络的运行完善及其评估的优化方法。(2)业务通道与网络自身的安全可靠性策略重点主要是不断将关注点放在传输网的N-2优化中。(3)调度数据网自身独特的双平面技术的研究。(4)语音交换在电力系统中所发挥的功能。

此外随着智能电网业务的开展,以“物联网”技术为指导、以光纤通信为核心,无线通信为延伸的智能电网通信也将最终形成。除了优化现有的运行方式外我们更要重视电力通信网运行中出现的紧急情况,要有对应急通信的警报和及时处理的功能。想要优化应急通信应该充分利用整合电力专用通信网的资源,主要是利用光纤通信和载波通信这类的技术手段,进行合适地方条件的技术组合来满足应急通信网对通信方式多元化和立体化的需求。这样管理系统能够实时接收到各个系统中检测设备所上报的警告信息,经过处理会给管理者一个原因分析,减少进行故障定位所用的时间,对产生问题的系统进行清除与修护,最后处理完警告后还会提供给经验库。这样完善的建立一个应急通信指挥系统,使事故损失减到最小。电力通信网的运行包含了四个大部分的运行系统,分别是综合监视和资源管理子系统,以及机房环境监控和流程管理子系统。这四个部分即相互独立运行又相联系。综合监视是全面的多功能的一个监控系统。资源管理系统依靠资源信息实现警告的快速定位和配置信息的图形化展现。在同一个管理的界面上有机房环境监控系统与综合监视子系统。流程管理系统是相对独立的,在流程管理中可以完成工单的流传和处理工作。

综上所述,随着我国社会的信息化发展,电力通信网运行方式的优化是势在必行和不可避免的。电力通信网即将步入NGN的时代,将建成以软交换技术为标志的通信网络。运行时通过各个部门协调合作共同构建一个技术先进、安全度高和可靠性高的电力通信网,同时也为整个的电力生产和信息化的管理方式提供有效的并且先进的基本保障和管理支撑。

参考文献

[1] 王华.电力通信网综合监控管理系统实现与研究[A].高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设—— 吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C],2008.

[2] 李连存.提高通信质量服务电力发展[N].中国电力报,2000.

[3] 丁燕.电力通信业务调度系统的设计与实现[D].北京邮电大学,2010.

作者:陈金花

IP微波通信网论文 篇3:

电力通信网综合管理系统的设计与实现

【摘要】电力通信系统是电网不可缺少的重要组成部分,是电网调度自动化和管理现代化的基础,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。本文对电力通信网综合管理系统网络规划进行了设计,并探讨了设计方案实现,论证了实施方案的正确性,以供同行参考。

【关键词】通信网;管理系统;设计;实现

引言

电力系统通信网是电网的重要组成部分,是确保电网安全优质、经济运行的重要手段,也是电网高度自动化和管理现代化的基础。是集传摘、交换、终端为一体的有多个环节构成的复杂系统,包括载波、微波、光纤、程控交换、图像监控、电源监控和录音等系统。如何提升电力通信網的管理水平、丰富电力通信网的管理手段,进一步为电网提供高品质的通信服务,是电力通信网规划建设综合管理系统的主要目标。电力通信网承担的主要任务是传递各种电力生产和管理业务信息。随着通信智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信网规模越来越大,网络节点越来越多,网络功能越来越强,网络结构越来越复杂,对网络本身的管理要求越来越高,面对这样一个复杂的网络,必须建立具有综合业务功能的电力通信网综合管理系统。

1.系统设计

系统设计必须遵循可继承性、标准化、开放性、先进性及成熟性、可靠性原则。

随着计算机技术、网络技术、自动化技术和通信技术的飞速发展,建立电力通信综合网管系统的技术已成熟。电力通信网综合监控系统包括监控中心,监控子站,规约转换器,采集模块,数据传输网五个主要功能模块。综合网络管理是在各单个网关系统之上建立统一的网管平台,实现对整个所辖区域的通信网络和网络节点上的通信设备的统一管理。

1.1实时监控管理子系统的功能设计

实时监控管理子系统的主要组成部分就是通信电源系统和机房环境监控系统。网管系统的功能结构采用国际流行的四层模式,即网元管理层、网络管理层、服务管理层、事务管理层组成。网元管理层直接管理单个的网元(设备),主要面向设备、单个电路,是网管的系统的基础,包括数据介人、数据采集系统,同时支持上级的网管层。监控系统实时监测通信设备的运行情况,协调网元(设备)之间的关系,创建、中止和修改网络的能力,分析网络的性能、利用率等参数,为定时维护提供资料。对网络环境异常进行检测并记录,通过异常数据判断网络中故障位置、性质,确定其对网络的影响。当设备发生异常情况时,能够快速发出警告提醒值班人员,并进一步采取相应的措施。网管系统各功能与网管的功能模块的关系如图1。

通信电源系统是通信系统的心脏,在局、站中具有不可比拟的地位。通过性能管理网管系统实现对全网及网络中的各种设备的性能进行监视、分析和控制,保证网络中的各设备处于正常运行状态。通信电源系统必须具有“三遥”(遥信、遥测、遥控)的基本功能,数掘的存储及处理(包括各种报表)、告警的查询分析和统计等功能。数据库采用大型面向对象的关系数据库SQL,rver 7.0(server 20)数据库、SYBASE 数据库。对于数据传输网模块,考虑的重点是如何在满足系统设计目标的前提下把现有的传输网络和新配置的功能模块更好的耦合。数据传输方式往往不是单一的,根据通信网实际情况决定采用何种传输方式,必要时也可以采取将两者结合起来的综合传输方式,如图2所示。

监控主机采用的操作系统大多为多用户、多任务的网络操作系统,与集中式数据库和现有的通信网络一同为监控系统开发强大的管理功能提供了可能。

1.2系统的网络设计

综合管理系统必须同时解决交换设备、电源系统、电缆系统等多种设备的接入问题,对存在监控单元的设备采用破译接入,不存在监控单元的设备通过采集单元加以解决。在监控中心的设计中通过网络分层、“虚拟IP地址绑定”等技术可以使网络拥塞减少到最小,同时实现网络负荷均衡的目的。在通信网络中对象实体就是通信设备及其设备上的卡板、端口、各种状态指示灯等等,通过逻辑关系将这些对象实体和通信网络相关联,实现网管系统对通信网络运行状态的分析和管理。监控子站的所有信息通过采集子网汇集后,变成“熟数据”再发到监控子网上。通信网监控管理系统作为电力通信网的监视、控制和管理的专网,对电力通信网的所有相关设备实施监控。通过“虚拟IP地址绑定”技术,将原有的主备双网“虚拟”成一个外部可见的IP地址和网络,对外部系统来说,相当于只有一个网段,对内部却可以通过网络“协同”软件将其承载的网络流量进行均衡分割。电力通信网监控管理系统与电力通信网之间的关系如图3所示。

2.综合管理系统的应用实现

2.1系统架构

系统采用客户端/服务器模式,系统的数据信息存储在数据库服务器上,用户端计算机安装资源管理软件,并通过以太网与数据库服务器通信,完成数据的交换和共享。电力通信网综合监控系统拓扑分为监控主站和监控子站两级。实时监控管理子系统由前置机程序、远程工作站、后台机管理程序应用构成。其中监控主站和各监控子站通过MSTP网络进行通信,同时各监控子站信息通过当地采集后还需传送至站内的综合系统,实现远端监控功能和本地监视功能。数据库设置:此选项共有三个选项分别为前台工作站配置、前台设备配置如图、前台采集量配置。

2.2信息采集

系统中通信电源通过RS232口接入监控,对类似于NOKIA PCM的不具备网管及智能接口的接入设备直接采集机架告警信息,送至监控主站。后台机采用电力通信网监控系统PowerCom2000的专用软件,实现对电力通信网的监控功能。对地网SDH或华为、烽火PCM等具备网管或智能接口的设备,通过协议转换获取设备告警信息、配置信息、性能信息。数掘库的配置除了在前置机配置外,也可以在后台机罩配置,然后通过网络传送到前置机的配置表里。

2.3软件结构

系统将采用vC什6作为编程工具,后台数据库选用SQL Server2000,通过构件技术与面向对象技术相结合的分层模块化设计,数据采集层完成各种实时信息和资源配置信息的采集,应用服务层完成各种实时和非实时的应用逻辑服务;用户表示层完成用户界面展现和用户交互。简单清晰的结构框架,规范统一的模块间通讯接口,确保系统的可维护性及扩展性,保证系统的顺利实现。系统GIS平台采用MapX组件,充分利用MapX提供的强大接El。高效地实现了电子地图的显示,漫游,分析等功能。电力通信网综合监控系统平台通过建立电力通信网统一的信息模型、数据库、软件框架和数据交换平台,然后在此平台上构建网络监视子系统、资源管理子系统、业务管理子系统。系统操作应用主要包括:菜单操作、图形操作、线路管理、机房管理、设备管理、查询与统计和系统设置部分。系统总体框架如图4所示。

3.结束语

现代电力通信网是保障电网安全稳定运行的重要手段,通信综合管理系统则是保障通信网安全稳定运行的必要措施,对通信资源进行科学管理是现代电力通信工作的重要内容之一。综合管理系统能够自动统计电力通信网的资源利用情况,减少了管理人员的工作量,提高了电力通信工作人员的工作效率,提高了通信管理工作的科学化和可靠性,为电网和通信网的快速发展奠定了坚实的基础。

作者:赵海龙