李春雷 黃書強(qiáng) 詹龍 尹青松 徐慶鵬

摘要：面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)流量快速增長(zhǎng)的壓力，新的光傳輸網(wǎng)技術(shù)日新月異的發(fā)展以及光纖資源即將枯竭等現(xiàn)狀，光網(wǎng)絡(luò)正面臨著一個(gè)急需演進(jìn)升級(jí)的復(fù)雜局面。本文就電力通信系統(tǒng)下一代光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力通信;下一代光網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用

前言

伴隨著我國傳統(tǒng)電力調(diào)度生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，即由原來的64K、2M的類型轉(zhuǎn)向GE、10GE等IP業(yè)務(wù)發(fā)展，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)類信息業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的要求更好，其所需的帶寬也以更高的速度增長(zhǎng)，為此，光傳送網(wǎng)，在未來將面臨更大的容量分組。在智能電網(wǎng)下建設(shè)使配用電通信網(wǎng)有多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)和利益：①它承載了電力系統(tǒng)的整體生產(chǎn)指揮和調(diào)度;②它為自動(dòng)化、互動(dòng)化信息傳輸帶來更為便捷的服務(wù);③在最大程度上為其他增值業(yè)務(wù)帶來更為簡(jiǎn)潔的工作內(nèi)容，使工作內(nèi)容減輕。當(dāng)然，未來電通信的發(fā)展將會(huì)承載更多的IP業(yè)務(wù)，但是，由于電通信網(wǎng)設(shè)備較為多且地理位置較為分散，而且每個(gè)測(cè)點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)量也是較為稀少，在此情況下，如何更為巧妙的降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及運(yùn)維工作的成本，更大范圍內(nèi)確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性和實(shí)用性，是當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的方面。

1 光傳送網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

光傳送網(wǎng)最先是PDH技術(shù)，其次技術(shù)提升逐漸演變?yōu)镾DH技術(shù)、MSTP技術(shù)，這是光傳送網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的階段。核心組以MSTP10G環(huán)或DWDM為平臺(tái);匯聚組則是以MSTP2.5/10G復(fù)用段保護(hù)環(huán);接入組則是以MSTP155/622M環(huán)或鏈，各個(gè)層組相互配合、相互支持，共同幫助解決各類的TDM業(yè)務(wù)和小顆粒IP業(yè)務(wù)。

2 下一代光傳送網(wǎng)技術(shù)

2.1 OTN技術(shù)

所謂OTN技術(shù)也就是光傳送網(wǎng)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是結(jié)合SDH和WDM兩者優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)上針對(duì)下一代傳送網(wǎng)的核心傳送層技術(shù)，不僅可以在光曾和電層實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)與子波長(zhǎng)的交叉調(diào)度，同時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)多個(gè)方面的管理和維護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量的傳送網(wǎng)絡(luò)，更好的滿足對(duì)大顆粒寬帶業(yè)務(wù)的傳送。該項(xiàng)技術(shù)是由多個(gè)OTN網(wǎng)元在光纖鏈路的互聯(lián)下形成的，能夠完全按照ITU-TG.872的要求更好的提供客戶層面對(duì)網(wǎng)絡(luò)的功能的需求。在交叉顆粒節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，是業(yè)務(wù)朝向透明化方向發(fā)展，從而是其具備更強(qiáng)但的兼容效果。

2.2 ROADM技術(shù)

WDM是從點(diǎn)到點(diǎn)的高傳輸帶寬轉(zhuǎn)向ROADM，從而更好適應(yīng)快速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。在光域內(nèi)，如果以波長(zhǎng)為通道單位，便可以更好的對(duì)支路信號(hào)進(jìn)行分插和復(fù)用，同時(shí)直通波長(zhǎng)電路，實(shí)現(xiàn)ROADM技術(shù)，其特點(diǎn)朝向更加透明、靈活和可擴(kuò)展性強(qiáng)的方向轉(zhuǎn)便。這樣，不僅尅更好的配置對(duì)波長(zhǎng)資源的合理分配，同時(shí)還可以最大化的適應(yīng)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)化發(fā)展，有有效的避免虛波長(zhǎng)通道的產(chǎn)生。

2.3 PTN技術(shù)

所謂PTN就是分組傳送網(wǎng)，它是以類似SDH端到端性能管理的網(wǎng)絡(luò)為構(gòu)想開展設(shè)計(jì)的，目的是為了滿足網(wǎng)絡(luò)更快一步的演進(jìn)過程。PTN技術(shù)延續(xù)了MSTP網(wǎng)絡(luò)層面的眾多優(yōu)勢(shì)，同時(shí)其以低廉的太網(wǎng)和復(fù)用的統(tǒng)計(jì)形式，是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心。當(dāng)前，PTN還仍需搭載T-MPLS來運(yùn)行。T-MPLS即MPLS在傳送網(wǎng)中的進(jìn)一步應(yīng)用，是對(duì)MPLS復(fù)雜數(shù)據(jù)功能的簡(jiǎn)化。

2.4 電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)

當(dāng)前，電信級(jí)以太網(wǎng)的主流技術(shù)主要是以PBB為支撐的。而PBB的核心便是配置網(wǎng)絡(luò)管理和控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)CE中以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的連接性，確保可以完成電信網(wǎng)絡(luò)的眾多功能。而PBB-TE就是實(shí)現(xiàn)對(duì)PBB數(shù)據(jù)流進(jìn)行的流量工程管理的過程，也是為了完成CE業(yè)務(wù)事實(shí)的連接性，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)眾多功能的完成。

2.5 PON技術(shù)

PON系統(tǒng)目前主要以APON/BPON，EPON，GPON為主構(gòu)成，APON/BPON對(duì)于ATM封裝技術(shù)存在較強(qiáng)的依賴性，并且業(yè)務(wù)處理率極低，還承載非常有限的業(yè)務(wù)寬帶，現(xiàn)代對(duì)于高寬帶和高效率傳輸網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代要求下，這兩種技術(shù)已經(jīng)無法跟上時(shí)代，因此，已經(jīng)推出，不再使用。而EPON因?yàn)榕c以太網(wǎng)協(xié)議兼容性較高，平且憑借以太網(wǎng)的構(gòu)架已成功榮升為主流技術(shù)隊(duì)伍行列。因此，在廣泛使用與逐漸改進(jìn)的雙重標(biāo)準(zhǔn)下，已經(jīng)成為應(yīng)用性最為廣泛、產(chǎn)業(yè)鏈最為完善的一種PON技術(shù)。GPON技術(shù)相比上述介紹的兩種，其特點(diǎn)在于以更高的帶寬和更大的分光比來開展業(yè)務(wù)，同時(shí)支持多個(gè)業(yè)務(wù)，并且互通性效果良好。隨著GPON的試運(yùn)行的成功，GPON也已經(jīng)成為與EPON技術(shù)相匹敵的一種技術(shù)。

3 下一代電力通信網(wǎng)光傳送技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用前景

3.1 OTN技術(shù)

由上文的論述可以得到一個(gè)結(jié)論，未來電力通信網(wǎng)的傳送工作，最根本的一個(gè)質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)就是是否擁有極高的傳送效率。而OTN技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)就是特別針對(duì)目前電力通信網(wǎng)傳送效率低的現(xiàn)實(shí)而設(shè)計(jì)的。其核心就是通過一定的技術(shù)改造，將即時(shí)通信和適時(shí)通信兩者所需要傳送的信號(hào)通過子波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)交叉?zhèn)魉偷姆绞竭M(jìn)行同步傳送，從而實(shí)現(xiàn)兩種傳送任務(wù)的同步封裝、接入、復(fù)用、映射和保護(hù)以及傳輸過程中的信號(hào)維護(hù)管理工作。沖根本上實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)能夠以大容量和高速度的模式對(duì)承載的寬帶業(yè)務(wù)進(jìn)行強(qiáng)大的支持。以O(shè)TN技術(shù)存在的電力通信網(wǎng)絡(luò)，可以以多條網(wǎng)元光纖的橋接來實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶所需信號(hào)的復(fù)用、傳送和管理監(jiān)控等生存性功能的實(shí)現(xiàn)。在光纜中運(yùn)行的帶寬顆粒顆粒達(dá)到2.5G的數(shù)值。電力通信業(yè)務(wù)的透明性和兼容性也會(huì)因此變得更為強(qiáng)大。

3.2 PTN技術(shù)

根據(jù)上文的論述可以看出，傳統(tǒng)的MSTP技術(shù)雖然已經(jīng)無法滿足電力通信網(wǎng)中光信號(hào)傳送的要求，勢(shì)必退出歷史舞臺(tái)。但是MSTP技術(shù)經(jīng)過多年的使用和升級(jí)，在某些時(shí)候依然會(huì)在傳輸過程中起到不可替代的作用，完全用OTN技術(shù)進(jìn)行替代必然不妥。針對(duì)這種情況，新的PTN技術(shù)就可以有效解決這一難題。因?yàn)镻TN技術(shù)繼承了以往以太網(wǎng)低成本和復(fù)用統(tǒng)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，也擁有著傳統(tǒng)MSTP技術(shù)可靠性，包容性和管理型方面全面占優(yōu)的特點(diǎn)。因此，PTN技術(shù)可以作為MSTP技術(shù)的優(yōu)良替補(bǔ)，與OTN技術(shù)一起成為電力通訊網(wǎng)中光傳送技術(shù)的核心。

4 下一代光傳送技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的發(fā)展前景

通過上文的論述，傳統(tǒng)的MSTP技術(shù)和新興的OTN，PTN技術(shù)的特點(diǎn)以及相關(guān)現(xiàn)狀都有了明顯的展現(xiàn)。隨著電力通信網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)的合理化設(shè)計(jì)和建設(shè)都成為了備受關(guān)注的技術(shù)重點(diǎn)。這也為OTN和PTN技術(shù)在未來電力通信網(wǎng)中成為下一代光傳送主力技術(shù)鋪平了道路。從我國電力通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來看，以省級(jí)區(qū)域?yàn)閹c(diǎn)的電力通信干線的發(fā)展將會(huì)成為重要的方向。因此，在省級(jí)電力通信干線中大規(guī)模的運(yùn)用OTN和PTN光傳送技術(shù)就可以讓這些干線的承載能力和傳輸速度得到顯著的提升，以滿足更多客戶的通信使用需求。此外，OTN和PTN技術(shù)的普及還可以為現(xiàn)有以MSTP技術(shù)為主的電力通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)換代得以更快的實(shí)現(xiàn)，電信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)工作速度必然可以更快完成，從而趕上電力通信技術(shù)的發(fā)展潮流。但是看到優(yōu)勢(shì)與前景之余，我們也必須看到：在目前城市區(qū)域的電力通信網(wǎng)絡(luò)中，使用PTN技術(shù)取代現(xiàn)有的MSTP技術(shù)會(huì)給城市電力通信系統(tǒng)帶來更大的壓力和挑戰(zhàn)。這就需要電力通信工作者不斷更新技術(shù)，開發(fā)附屬產(chǎn)品來解決即將出現(xiàn)的一系列問題。

結(jié)語

隨著電力通信網(wǎng)與寬帶IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，光傳送網(wǎng)已逐漸取代其他傳送形式成為主流。在其規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中充分考慮各種技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，并考慮到當(dāng)前或未來一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，要規(guī)劃OTN布局，優(yōu)化部署OTN建設(shè)方案，最有效的匯聚層與接入層逐步引入PTN與PON技術(shù)的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高強(qiáng).電力通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].電力系統(tǒng)通信，2017，28（4）：1～9.

[2]楊俊杰，呂劍.光分組交換在下一代電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用[J].光通信技術(shù)，2018（11）：1～4.