國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司 劉科可

通過對我國OTN傳輸技術(shù)現(xiàn)狀的綜合分析，指出PTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用要點(diǎn)為：不同速率的OTN傳輸技術(shù)路演、第40代PTN的商業(yè)可行性、PTN技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，明確了PTN-OTN在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用方案，以及PTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值與40ept的關(guān)系。

在OTN技術(shù)的概念提出之前，基于時分復(fù)用傳輸技術(shù)的SDH已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且技術(shù)路線本身也達(dá)到了成熟的水平。但是隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，需要接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量大幅增加，業(yè)務(wù)帶寬速率要求也在不斷提升，傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)越來越難以滿足人們的使用需求。于是在1998年首次提出了OTN的概念，這種技術(shù)建立在波分復(fù)用的基礎(chǔ)上，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號蘊(yùn)含在不同波長的光中。

OTN（optical transport network）指光傳送網(wǎng)，即于光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信號的傳輸與處理的傳送網(wǎng)絡(luò)。OTN的特點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)范圍內(nèi)的全光形式傳輸，并以光-電-光的形式完成邊界信號與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并構(gòu)建起相應(yīng)的傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)。OTN主要由電路層、光通道層、光復(fù)用層、光傳輸段層、物理媒質(zhì)層等所組成，并依靠波長完成光信號傳輸。其中光通道層包含凈荷單元、數(shù)據(jù)單元以及傳送單元，能夠?qū)崿F(xiàn)對光信號的高效傳輸。

OTN技術(shù)有著極強(qiáng)的綜合性與系統(tǒng)性，不但可以對業(yè)務(wù)信號以及定時信息等進(jìn)行透明傳輸，還能對各種信號加以封裝，實(shí)現(xiàn)針對大顆粒調(diào)度的保護(hù)及恢復(fù)，而且還具備良好的故障監(jiān)測性能與前向糾錯性能，具有多方面的優(yōu)勢，故而在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)體系中得到了廣泛應(yīng)用，并且被認(rèn)為是傳輸網(wǎng)發(fā)展的重要方向。從技術(shù)層面進(jìn)行分析，OTN技術(shù)的兼容性良好，可以擺脫全網(wǎng)同步的限制并優(yōu)化整個傳送網(wǎng)系統(tǒng)，靈活性強(qiáng)且波長帶寬的利用高，對光通道OSNR的容量限制要求較低，網(wǎng)絡(luò)管理及生存能力良好，實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值高。

圖1 OTN設(shè)備

1 構(gòu)建PTN／OTN傳輸技術(shù)

充分利用傳輸技術(shù)的優(yōu)勢，分析傳輸領(lǐng)域的整體安全水平，測算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中的范圍和投資成本，是應(yīng)用OTN傳輸技術(shù)的前提。開發(fā)的主要目的是建立用戶所需的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，使應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中的用戶能夠清晰、全面地進(jìn)行區(qū)分。

總體而言，移動網(wǎng)絡(luò)包括核心層、匯聚層和接入層三個層次。從對傳統(tǒng)技術(shù)體系的分析和研究中不難看出，移動傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)非常簡單，在數(shù)據(jù)傳輸中很容易生存，因此得到了廣泛的應(yīng)用。城域數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)是一種尚未得到廣泛應(yīng)用的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，在這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能齊備的前提下，充分利用OTN和PTN端口可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，但現(xiàn)有的空間網(wǎng)絡(luò)中MSTP業(yè)務(wù)并不多。在特定情況下，雖然TDM是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹骺仄鳎仨毟鶕?jù)其特點(diǎn)保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的穩(wěn)定性，但可以將其視為一種技術(shù)轉(zhuǎn)移服務(wù)來擴(kuò)展，主要可以通過OTN來開發(fā)。

IP over WDM。波分復(fù)用IP的核心工作和技術(shù)原理是光耦合器和光纖的直接連接。作為一個真正的鏈路層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，它的旁路或直連可以直接由波長指定，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)工程僅限于IP層。對于發(fā)送器，使用一根光纖作為傳輸介質(zhì)，將不同波長的光信號組合在一起。對于接收器，組合的光信號被分割并傳輸?shù)讲煌慕K端。這就是乘法和解復(fù)用之間的辯證關(guān)系，它為更大的通用電氣顆粒圈形成了一個支撐平臺。

新建網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。OTN技術(shù)同時構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)，同時每個節(jié)點(diǎn)都具備子波長自規(guī)劃功能，優(yōu)化了PTN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)功能，以滿足日益增長的帶寬的客觀需求。無論是WCDMA、SCDMA還是TDCDMA，都可以使用3G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?；谝苿佣嗝襟w數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，?gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)體系，以互聯(lián)網(wǎng)接入功能和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)為主，ARPU持續(xù)穩(wěn)定增長。

2 OTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用模式及整體性構(gòu)建思路

從接入層開始逐漸滲透到核心層，各參與層利用PTN設(shè)備對部分組件進(jìn)行分組作為傳輸層，通過整合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，形成“自主規(guī)劃、統(tǒng)一維護(hù)”的集成模式。因此，電力通信系統(tǒng)中PTN傳輸技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)形式比較特殊，在原有網(wǎng)絡(luò)下系統(tǒng)將保持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級MSTP，對于新的IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、如數(shù)據(jù)通信和語音通信，選擇PTN設(shè)備層作為開放層。N在建立PTN獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)模式的過程中，現(xiàn)有的MSTP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（多生成樹協(xié)議）與新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有許多相似之處，Ge是接入層的核心網(wǎng)絡(luò)形式。同時，包括匯聚環(huán)在內(nèi)的整個環(huán)網(wǎng)采用40Gb以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)，每層網(wǎng)絡(luò)采用割接方式接入。在獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)模式下是非常清晰和易于操作的，而在實(shí)際的應(yīng)用過程中OTN傳輸技術(shù)的單次投資非常高，需要大量有限的計(jì)算機(jī)空間以及玻璃纖維資源。

本文結(jié)合OTN數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在我國電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析PTN在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，為了更好地覆蓋用戶的用電需求，同時考慮到不同網(wǎng)絡(luò)層的傳輸速率水平較低，基于OTN數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在我國電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，對城域M中的/OTN數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行了全面的技術(shù)總結(jié)，通過嚴(yán)格的現(xiàn)場測試和技術(shù)選擇，選擇兩家知名通信公司確定合作關(guān)系，其中一家采取以下措施：OTN技術(shù)用于建設(shè)城市的中央網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，而另一家通信公司也接手TN/OTN技術(shù)，在城市管轄范圍內(nèi)建設(shè)子網(wǎng)，以確保電力傳輸網(wǎng)的所有部分都能通過設(shè)備連接起來，保持網(wǎng)絡(luò)層的完整性，并對網(wǎng)絡(luò)布局進(jìn)行適當(dāng)規(guī)劃，為擴(kuò)建預(yù)留空間網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)。

此外，各個網(wǎng)絡(luò)層的傳輸速度和傳輸速率也不盡相同，這通常會導(dǎo)致一致性不高的問題，在應(yīng)用中充分考慮到了這一點(diǎn)；OTN技術(shù)在一個省的WDM大都市中得到了充分的應(yīng)用。試驗(yàn)應(yīng)將技術(shù)選擇與技術(shù)理論相結(jié)合，省內(nèi)中心城市利用OTN技術(shù)建立了網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，并通過與傳輸網(wǎng)中的OTN合作，在省內(nèi)管道區(qū)域內(nèi)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各城域傳輸網(wǎng)的互聯(lián)互通，達(dá)到完善網(wǎng)絡(luò)層的目的。

OTN傳輸網(wǎng)絡(luò)憑借大寬帶、大顆粒數(shù)據(jù)調(diào)度、靈活的組網(wǎng)方式以及優(yōu)秀的開銷管理能力，在電力通信中成為主要的技術(shù)路徑。下文結(jié)合OTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用和基本實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，對電力通信系統(tǒng)中OTN傳輸技術(shù)的總體設(shè)計(jì)提出了以下幾點(diǎn)設(shè)想：

三層結(jié)構(gòu)。PTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用的核心基礎(chǔ)是充分利用傳輸技術(shù)的潛在效益，廣泛分析傳輸范圍、安全因素和投資成本，更好地滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的客觀需求和功能全面的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，層次分明，施工穩(wěn)定性好。完善、全面的OTN傳輸技術(shù)必須包括核心層、匯聚層和接入層三個層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并明確區(qū)分每一網(wǎng)絡(luò)層的具體功能。

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前SDH（同步數(shù)字體系）的總體結(jié)構(gòu)比較簡單，因此其數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性比較理想，生存率也比較高。因此，建議在電力通信系統(tǒng)中OTN傳輸技術(shù)的應(yīng)用布局應(yīng)與環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和SDH（synchronous digital hierarchy）相結(jié)合，以保證OTN傳輸技術(shù)在電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的層次性。

OTN設(shè)備。促進(jìn)同步數(shù)據(jù)信號的傳輸是OTN設(shè)備的核心功能之一。其主要實(shí)現(xiàn)依據(jù)是精確同步協(xié)議（PTP協(xié)議）、同步透明傳輸和物理視覺同步。以太網(wǎng)端口158/N可以在以太網(wǎng)端口158/N和以太網(wǎng)通道158/N之間同步[1]。

3 OTN技術(shù)具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用背景

近年來社會經(jīng)濟(jì)取得了顯著發(fā)展。在一定程度上，4G服務(wù)的范圍得到了延伸，相關(guān)部門對IP服務(wù)的需求也有所增加。傳統(tǒng)的SDH融合技術(shù)和接入技術(shù)已不能滿足現(xiàn)階段業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，在實(shí)際的發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)IP的發(fā)展相對較快。在不同行業(yè)和地區(qū)的發(fā)展過程中，只有使用更多的IP承載，了解IP業(yè)務(wù)的QoS，才能滿足實(shí)際的發(fā)展需要。因此，全網(wǎng)IP技術(shù)的發(fā)展過程是寬帶融合與倍增的主要戰(zhàn)略問題。只有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商才能不斷完善和優(yōu)化本地傳輸網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上提高運(yùn)營商的整體容量。網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)只有改變傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)周期，才能在保證網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)上，滿足其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)IP的應(yīng)用需求。此外，OTN傳輸技術(shù)對于城市人類IP網(wǎng)絡(luò)的改造和現(xiàn)代化具有更廣闊的范圍和前景。

3.2 應(yīng)用方案

對于運(yùn)營商大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際部署，主管業(yè)務(wù)主要采用OTN獨(dú)立網(wǎng)為主的運(yùn)營方式在流量較少的空閑區(qū)域，而對于大中型城市的繁忙網(wǎng)絡(luò)傳輸流量越來越大，這是在原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上不斷增加傳輸線容量，需要不斷優(yōu)化和配置光傳輸資源。采用OTN覆蓋鏈路方式，可以節(jié)省大量的光纖傳輸資源，保證傳輸質(zhì)量和效率。另外，在覆蓋組網(wǎng)的情況下，主要目的是WDM方式，在組網(wǎng)過程中需要大量的資金成本。如果項(xiàng)目成本有限，就無法在網(wǎng)絡(luò)改造項(xiàng)目中有效利用，OTN覆蓋模式的中心點(diǎn)是骨干匯聚層，可以與OAM系統(tǒng)有效集成，在一定程度上提高光纜資源的利用率和質(zhì)量。

3.3 OTN的應(yīng)用

目前，地下交通網(wǎng)絡(luò)包括基站2gtdm和基站4gip。此外，傳輸質(zhì)量和實(shí)際T傳輸過程的范圍也存在差異。OTN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵功能是區(qū)分不同級別的業(yè)務(wù)，在區(qū)分的基礎(chǔ)上配置層次，選擇優(yōu)先傳輸?shù)念愋停蕴岣哒麄€網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量系統(tǒng)。用于TDM2G基站t是E1中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)打包和話音封裝最重要的業(yè)務(wù)，這樣OTN就可以對同一類型的業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的識別，但是如果E1主要通過OTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸信息和數(shù)據(jù)，就不能對業(yè)務(wù)包進(jìn)行識別。如果不需要處理E1，則OTN網(wǎng)絡(luò)單元在數(shù)據(jù)傳輸處理期間選擇直接傳輸模式。同時，OTN網(wǎng)絡(luò)主要通過基站的端口和eNodeB無線電來實(shí)現(xiàn)。在這個過程中，對于轉(zhuǎn)發(fā)信道是一個標(biāo)簽信道，采用MPLS協(xié)議進(jìn)行隧道轉(zhuǎn)發(fā)。4G基站業(yè)務(wù)主要在EPC運(yùn)營，接入Ge端口，實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)傳輸。

3.4 OTN應(yīng)用模式

OTN核心層的應(yīng)用主要包括“tdmooverotn”和“ipoverotn”。同時，給出了核心匯聚層mscg/m-ar（城域接入路由器）和MCR（城域核心路由器）的中心部分。這兩種邏輯連接在一定程度上增加了對寬帶的需求。另外，OTN網(wǎng)絡(luò)的接口模式主要采用215；10GE、40ge或100ge，IP城域網(wǎng)、AR和Cr之間的大粒度IP業(yè)務(wù)可以通過OTN網(wǎng)絡(luò)傳輸，降低了建立OTN網(wǎng)絡(luò)模式的資金成本。此外，核心層SDH網(wǎng)絡(luò)主要是為了有效節(jié)約OTN網(wǎng)絡(luò)中的光纖資源，它保持了原有的傳統(tǒng)TDM服務(wù)，并為專有客戶提供2M和Fe專線培訓(xùn)設(shè)備。在對網(wǎng)絡(luò)容量需求增加的同時，需要關(guān)注核心節(jié)點(diǎn)，特別是超級核心節(jié)點(diǎn)，需要接入更成熟、商業(yè)化、大容量的OTN交叉設(shè)備，特別是包括不同類型的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3.5 設(shè)備選擇

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師在選擇設(shè)備時，主要依據(jù)公司精心設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)。例如，采用華為的osn8800設(shè)備和其他比WDM設(shè)備更先進(jìn)的設(shè)備。對于這種類型的設(shè)備，可以支持80波在C波段，并配備了一個完美的DWDM系統(tǒng)。相鄰信道中心之間的頻率間隔為50GHz。因此，如果工作人員選擇不同的速度，例如2.5gbit/s，則可以使用FEC技術(shù)。此外，可支持最大傳輸路徑，基于傳輸規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)中繼不支持22dB。OTN網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)作為一種新技術(shù)，具有靈活性、高效性和安全性等特點(diǎn)，OTN技術(shù)可以廣泛分布在不同的領(lǐng)域。匯聚層應(yīng)具有多層接入的功能，保障網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，有義務(wù)滲透到各個接入層，這將有助于城市WDM系統(tǒng)充分發(fā)揮其作用，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

綜上，在建設(shè)現(xiàn)代電力通信網(wǎng)絡(luò)的過程中一定要積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)城域網(wǎng)原本的實(shí)際情況合理制定科學(xué)的建設(shè)方案，盡量協(xié)調(diào)建設(shè)成本、維護(hù)成本、擴(kuò)容提速效果、業(yè)務(wù)需求等，為電力通信系統(tǒng)的良好發(fā)展提供支持。