李曉婭

OTN技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用

李曉婭

日海恒聯(lián)通信技術(shù)有限公司，河南 鄭州 450000

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得到了日益廣闊的發(fā)展空間，因而電力信息通信傳輸技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了長足發(fā)展，但與此同時(shí)也面臨著越發(fā)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。OTN技術(shù)的出現(xiàn)則大大解決了通信傳輸技術(shù)的發(fā)展難題。因此，基于OTN技術(shù)的概念，分析了OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸中的應(yīng)用。

電力通信網(wǎng)；OTN技術(shù)；大顆粒業(yè)務(wù)處理

現(xiàn)階段，OTN技術(shù)正逐步被引入并應(yīng)用于電力通信傳輸網(wǎng)。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)電力信息通信傳輸速度也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的通信服務(wù)已難以滿足人們當(dāng)前的實(shí)際需求，用戶對(duì)IP業(yè)務(wù)的需求量越來越大，而OTN技術(shù)的應(yīng)時(shí)出現(xiàn)恰恰解決了這一難題。OTN技術(shù)可以提升信息傳輸?shù)乃俣取Ｒ虼?，本文?duì)OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸中應(yīng)用方式的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 OTN技術(shù)的概念

OTN技術(shù)是電力信息通信傳輸網(wǎng)未來的發(fā)展方向，其基礎(chǔ)為波分復(fù)用技術(shù)，主要適用于光層組織網(wǎng)絡(luò)。OTN技術(shù)囊括了G709、G798和G872等諸多新技術(shù)，主要包括數(shù)字傳輸體系和光傳輸體系兩大內(nèi)容。對(duì)于當(dāng)前WDM網(wǎng)絡(luò)所存在的組網(wǎng)水平低、防護(hù)能力差以及調(diào)節(jié)能力弱等問題，OTN技術(shù)都可以完美解決。

2 OTN的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

OTN即光傳送網(wǎng)，是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，也是下一代骨干傳送網(wǎng)。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU－T的建議所規(guī)范的新一代“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”。

2.1 OTN技術(shù)與SDH技術(shù)的對(duì)比分析

對(duì)于電力通信傳輸網(wǎng)，SDH在過去很長一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮了非常重要的作用。SDH技術(shù)是基于話音業(yè)務(wù)的發(fā)展而孕育而生的，起初主要考慮承載基于電路交換的時(shí)分復(fù)用（TDM）信號(hào)，利用時(shí)隙技術(shù)在電層指配固定帶寬電路進(jìn)行各種業(yè)務(wù)的調(diào)配；其交叉顆粒大小為VC12、VC3、VC4級(jí)別，具有電路顆粒小、調(diào)度靈活、業(yè)務(wù)端到端管理、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制和OAM功能完善等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但SDH的交叉調(diào)度顆粒偏小，開銷處理復(fù)雜，對(duì)IP等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決方案不足，網(wǎng)絡(luò)容量和大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度能力受到限制，無法滿足快速增長的大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。OTN技術(shù)能夠提供大顆粒的業(yè)務(wù)調(diào)度。OTN電層具體的帶寬顆粒是由光通路數(shù)據(jù)單元（ODUk，其中k取值范圍為1、2、3）來描述的。ODU1代表2.5?Gb/s的速率，ODU2代表10?Gb/s的速率，ODU3則代表40?Gb/s的速率。OTN技術(shù)因?yàn)槠浯箢w粒的業(yè)務(wù)調(diào)度能力，非常適合傳輸大容量、高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[1]。

2.2 OTN技術(shù)與WDM技術(shù)的對(duì)比分析

WDM技術(shù)具有傳輸容量大、節(jié)約光纖資源等優(yōu)點(diǎn)，很好地解決了長距離傳輸和大帶寬業(yè)務(wù)的承載問題，但是WDM技術(shù)采用了相對(duì)靜態(tài)的部署方式，只能提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的大顆粒管道，卻不能組網(wǎng)，在通道的調(diào)度和業(yè)務(wù)的承載方面不夠靈活，其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力、業(yè)務(wù)保護(hù)能力、網(wǎng)絡(luò)管理等方面存在不足之處。OTN技術(shù)通過引入ROADM、ODUK交叉和OTN幀結(jié)構(gòu)等技術(shù)和手段，極大地提升了光傳輸網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力。融合了WDM和SDH在光層、電層的完整功能體系結(jié)構(gòu)，各層網(wǎng)絡(luò)都具備相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制，完善了性能和故障監(jiān)測(cè)功能。OTN光層和電層均具有網(wǎng)絡(luò)生存機(jī)制（保護(hù)、恢復(fù)機(jī)制），可以提供強(qiáng)大的OAM功能。OTN網(wǎng)絡(luò)還引入了基于ASON的智能控制平面和帶內(nèi)FEC功能，提升了網(wǎng)絡(luò)配置的智能化程度，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。OTN技術(shù)繼承SDH和WDM技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)，克服了SDH技術(shù)傳輸能力不足及WDM技術(shù)的組網(wǎng)、管理等方面的問題，同時(shí)采用了大帶寬顆粒調(diào)度、多級(jí)串聯(lián)連接監(jiān)視、光層組網(wǎng)等更多的新型功能，能夠滿足當(dāng)前及今后一段時(shí)期對(duì)大帶寬業(yè)務(wù)傳送需要，是下一代傳輸網(wǎng)應(yīng)用的主流可選技術(shù)[2]。

3 電力通信傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀及需求

電力通信傳輸網(wǎng)主要承載一些實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（如話音、繼電保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化業(yè)務(wù)等）和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)的一些非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如信息化業(yè)務(wù)、電量采集業(yè)務(wù)、行政高清會(huì)議電視業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)等），為電網(wǎng)的電力生產(chǎn)、經(jīng)營和電網(wǎng)運(yùn)行提供了必要的保證和支撐。隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展、智能化建設(shè)和集約化管理，當(dāng)前的電力通信傳輸網(wǎng)已不能滿足業(yè)務(wù)的迅猛增長需求。隨著“智能電網(wǎng)”和“三集五大”體系建設(shè)的深入推進(jìn)，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、高清視頻這些應(yīng)用系統(tǒng)所需的帶寬已是過去幾十倍，1?Gb/s級(jí)別以上的大顆粒業(yè)務(wù)大量涌現(xiàn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)給人們的生產(chǎn)、生活帶來了很大的便利。

電力系統(tǒng)通信為了適應(yīng)這種發(fā)展，越來越多的非生產(chǎn)控制類業(yè)務(wù)逐步增加，企業(yè)資源管理ERP、容災(zāi)中心、營銷稽查管理、信息統(tǒng)一出口、3G視頻等新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，同時(shí)除線路繼電保護(hù)等少數(shù)業(yè)務(wù)仍為TDM方式外，調(diào)度自動(dòng)化、電話等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)迅速向分組化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已占通信網(wǎng)絡(luò)容量的90%以上。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性強(qiáng)，帶寬占用量大，傳輸帶寬需求越來越大?，F(xiàn)有的光纖傳輸網(wǎng)以SDH體系架構(gòu)為主，系統(tǒng)速率以2.5?Gb/s為主，局部達(dá)到10?Gb/s，傳輸容量有限，承載能力較低?，F(xiàn)有通信傳輸網(wǎng)已無法滿足動(dòng)輒GE、10?GE的信息傳送需求，傳輸網(wǎng)出現(xiàn)了較大的資源缺口，通信網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸問題突出，因此在現(xiàn)階段急需建設(shè)能夠滿足大帶寬顆粒傳送的傳輸網(wǎng)絡(luò)，解決電力通信傳輸網(wǎng)帶寬瓶頸問題。

4 OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸中的應(yīng)用

基于當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀，本文結(jié)合電力信息市場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對(duì)OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸?shù)膽?yīng)用方式進(jìn)行了剖析，具體內(nèi)容如下所示。

4.1 骨干網(wǎng)分析

在電力信息通信管理的過程中，電力人員如果想對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)全部站點(diǎn)中的海量數(shù)據(jù)信息施加高效的管理與控制，所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)就必須具備較強(qiáng)的恢復(fù)能力。與此同時(shí)，電力通信網(wǎng)絡(luò)也必須具備較強(qiáng)的靈敏性，以此滿足信息的持續(xù)變化需求。因此，工作人員必須定期維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)，以保證電力信息通信傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量。OTN是具有強(qiáng)大功能的復(fù)用型網(wǎng)絡(luò)，其以光纖骨干網(wǎng)絡(luò)的電力網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)各類電氣設(shè)備的連接與應(yīng)用[3]。

OTN技術(shù)的投入成本較低，具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)換功能，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)轉(zhuǎn)換裝置的快速轉(zhuǎn)換。對(duì)于不同種類的信息業(yè)務(wù)，OTN技術(shù)均能有效應(yīng)對(duì)，例如電話系統(tǒng)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、建筑物遠(yuǎn)程監(jiān)控以及SCADA體系等等，通過應(yīng)用OTN技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速且透明的傳輸。另外，OTN技術(shù)也為具有針對(duì)性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供有力支持，基于網(wǎng)絡(luò)的繁復(fù)性，對(duì)不同類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性的支持，而且其也具備極強(qiáng)的靈活度和拓展性?？梢哉f，OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸領(lǐng)域具有十分光明的應(yīng)用前景。

4.2 技術(shù)測(cè)試分析

OTN技術(shù)測(cè)試主要包括以下兩大部分內(nèi)容：第一，科學(xué)合理地選擇測(cè)試內(nèi)容；第二，建構(gòu)行之有效的測(cè)試拓?fù)?。OTN技術(shù)測(cè)試的流程為：首先，測(cè)試裝置向OTN技術(shù)傳輸OUT幀，并要求OUT幀滿足G709規(guī)范；其次，在OUT裝置中導(dǎo)入相關(guān)的開銷內(nèi)容，主要囊括了SM、TCM以及PM三大開銷，并對(duì)OUT裝置的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)施加系統(tǒng)管理，在此基礎(chǔ)上檢查OUT裝置。測(cè)試OUT裝置能否接收來自網(wǎng)絡(luò)分析器的開銷，與此同時(shí)，對(duì)OUT裝置中的SM、TCM以及PM三大開銷進(jìn)行調(diào)整，借助網(wǎng)絡(luò)分析器對(duì)鏈路進(jìn)行全面把控，以此來詳細(xì)分析OUT裝置的開銷情況，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。

4.3 組網(wǎng)規(guī)劃分析

OTN應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)的流向、流量、傳輸特點(diǎn)以及核心層特性等情況，應(yīng)用MESH組網(wǎng)形式進(jìn)行架構(gòu)，以此實(shí)現(xiàn)光方向鏈接豐富、業(yè)務(wù)調(diào)節(jié)靈活和光纖資源應(yīng)用效率高等目標(biāo)。另外，OTN的規(guī)劃也應(yīng)綜合光纜物理網(wǎng)的實(shí)況進(jìn)行分析，運(yùn)用主線路直達(dá)和備用線路一跳的連接方式，以避免線路的重復(fù)規(guī)劃。

5 結(jié)束語

隨著通信技術(shù)發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，電力通信網(wǎng)優(yōu)化升級(jí)成為必然趨勢(shì)。OTN技術(shù)作為全新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，具有較強(qiáng)的靈活性、構(gòu)成簡單，在大顆粒業(yè)務(wù)處理、保護(hù)能力等方面優(yōu)勢(shì)明顯，成為電力通信網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)先選擇。OTN網(wǎng)絡(luò)將成為電力通信傳輸網(wǎng)的主流發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)寬帶化、安全性的電力通信。總而言之，基于當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展背景，OTN技術(shù)不僅可以滿足電力企業(yè)和社會(huì)公眾的電力信息通信傳輸需求，而且可以推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展。

[1]金煒. OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究[D]. 保定：華北電力大學(xué)，2014．

[2]孟祥東. 基于OTN設(shè)備的組網(wǎng)技術(shù)研究[D]. 北京：北京郵電大學(xué)，2010．

[3]楊愛霞. OTN在移動(dòng)傳送網(wǎng)建設(shè)演進(jìn)中的應(yīng)用探討[J]. 電信技術(shù)，2010（6）：52-55．

Application of OTN Technology in Power Communication Transmission Network

Li Xiaoya

SunseaHenglian Communication Technology Co., Ltd., Henan Zhengzhou 450000

With the rapid development of China’s economy, science and technology have gained more and more room for development. As a result, power information transmission technology has also achieved rapid development, but at the same time it is facing more and more severe challenges. The emergence of OTN technology has greatly solved the development problem of communication transmission technology. Therefore, based on the concept of OTN technology, the application of OTN technology in power information communication transmission is analyzed.

power communication network; OTN technology; large particle business processing

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