OTN技術在電力通信工程中的發展及應用

1國網山東電力經濟技術研究院;2"山東電力工程咨詢院有限公司

摘要：OTN是以波分復用技術為基礎、在光層組織網絡的傳送網，其通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規范的新一代“數字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統WDM網絡無波長/子波長業務調度能力差、組網能力弱、保護能力弱等問題。本文主要對OTN技術在電力通信工程中的應用進行相關闡述和分析。

關鍵詞：拓撲結構;應用分析;OTN技術;電力通信

前""言：隨著智能電網的建設和發展，電網調度系統實施更大范圍更多調度點的資源調度、電網大規模全過程的實時監視、實時控制、實時保護及智能分析、計算、告警等逐步向動態、在線模式轉變。作為電網一次系統安全生產的重要支撐系統，數據通信網承載的帶寬業務發展迅猛，以GE/10Gb/S，GE/2.5Gb/S，POS/10Gb/s"接口為代表的數據業務大量涌現給電力通信網提出了更高要求：容量更大、成本更低、快速靈活部署和業務調度、擴展能力強、可靠性高及OAM功能完善。

一"OTN"組網優勢

OTN屬于容量組網技術，該技術能夠實現光電的聯合調度之外，還能夠完善節點和線路，除此之外，還可以對波長與子波長進行有效的交叉，所以OTN技術傳送的容量非常大，可以進行超大容量的傳輸。OTN技術可以融合各種波分層功能，而且OTN組網之后，還能夠適應各種速率的業務，而在對OTN進行策略選擇時，需要對線路系統進行有效的配置，這樣才能保證IP網能夠承擔更多的業務。該技術的網絡結構主要是Mesh，其使用的通道是10G與40G通道，其方案也就是通道混傳方案，這樣就能夠承載10G、40G的業務，還能夠承載GE業務，進而拓寬了業務通道;OTN組網之后的匯聚層的結構主要是環形網絡，它屬于核心層網絡的范疇。如果業務需要進行跨環，可以按照電交叉的方式進行設計，這種設計方法最大的優勢就是能夠對全網進行隨意的調度，這樣業務就可以快速開通，而且在開通的過程中，出現問題也可以對其進行適當的調整，并不影響整體效果。

二""OTN"拓撲結構的選擇

OTN的拓撲結構主要有鏈形、環形及Mesh形三種類型。下面結合OTN技術的特點來比較分析這3種組網結構的優缺點。

1"鏈形組網：鏈形結構的主要優點是網絡結構簡單、對線路系統要求較低，設備維護起來較容易，維護成本低。但其主要缺點是無法實施保護、不能完全發揮OTN的技術優勢。

2"環形組網：環網結構主要有兩大優點：一是OTN提供了類似于SDH的環網保護機制及復用映射機制，可以借助于SDH豐富的組網經驗，方便于網絡的前期規劃及后期維護;二是在環形結構下，OTN技術提供了多樣化的保護方式，網絡的安全性能得到保障。其主要缺點是為提高系統的利用率，在進行前期規劃時需根據業務的流量流向進行環網設計，并盡量避免業務跨環，網絡設計有一定的難度。

3"Mesh組網：Mesh結構的主要優點是業務調度靈活，能根據業務的流量流向設置直達電路，網絡安全性高。但由于OTN的通路安排將涉及到光層的波道組織和電層的電路組織，增加了通路的復雜度，不便于網絡的后期維護。

根據以上各組網方式的分析及結合實際組網經驗，建議GE及其以上、安全性要求較高的并且要求靈活調度的大顆粒業務采用Mesh組網;GE及其以上大顆粒業務采用環形組網。

在電力通信核心網絡中，為保證高可靠性和實施靈活的帶寬管理，通常物理上采用Mesh結構，在網絡恢復策略上可以采用基于ROADM的共享保護環方式，也可以采用基于OXC的網格恢復結構，在匯聚、接入網中采用環形結構。拓撲結構如圖1所示。

三""OTN"技術在電力傳輸網中的應用

1""OTN技術應用于電力傳輸網的可行性分析。以某供電局電力傳輸網為例來說明OTN技術在電力網中的應用。某供電局電力通信網建設的光纜纖芯普遍偏小，繼電保護路由需求、寬帶數據網、調度數據網等各種寬帶的應用使得光纜纖芯的富余度不斷降低。纖芯資源的緊張嚴重影響到安全生產和日后的光纜應用。OTN采用密集波分，可立體的使用單條纖芯，并提供IP、SAN、視頻、SDH等多種業務接口，可很好的解決目前的纖芯不足問題。此外，某供電局目前城區傳輸網高速層帶寬需求為10G，城區傳輸網骨干層帶寬需求為2.5G/622M，城區傳輸網接入層帶寬需求為155M，兩區兩市中興環帶寬需求為622M，部分通道已經出現了明顯的帶寬不足現象。為解決纖芯、帶寬容量不足等問題，某供電局骨干傳輸網亟需建設大容量、基于WDM網絡技術的電力寬帶傳輸網，因此，首選建設以WDM為支撐的OTN傳輸系統。

2""OTN技術應用于某供電局電力通信傳輸網建設的主要優勢。1）OTN容量大，一根光纖可容納T級業務容量，而目前某供電局核心網絡10G帶寬可滿足需求，但隨著未來新業務的出現，如配網、廣域網保護等，可能在5～10年后網絡容量達到瓶頸。應用OTN可一次性的滿足未來10年內的容量需求，不必擔心新業務對帶寬的壓力。2）OTN技術通過波分復用，占用光纖資源大大降低，一對光纖可相當于40/80對纖芯。目前某供電局纖芯不足的情況嚴重，建設光纜的障礙多，應用OTN可長遠解決纖芯問題。3）OTN可提供不低于SDH的保護和網管功能，滿足50ms的保護倒換時間。可滿足廣州供電局對電路保護的需求，另外波長、時隙雙重調度，可進一步實現業務安排的清晰化。

3""網絡建設方案。以分層的原則建設OTN傳輸網，網絡分為核心層、匯聚層、接入層。根據SDH/MSTP、WDM及OTN的技術特點，并考慮現網資源的充分利用，建議采用如下業務承載策略：155"Mbit/s及其以下小顆粒業務承載在SDH/MSTP上;GE及其以上、安全性要求較低的大顆粒業務承載在WDM或光纖上;GE及其以上、安全性要求較高的大顆粒業務承載在OTN上。這種業務承載方式策略既能充分發揮SDH/MSTP對小顆粒業務和OTN對大顆粒業務的處理優勢，還能充利用現網資源。最大程度地降低業務傳輸成本。依據以上承載策略某供電局傳輸網規劃拓撲結構如圖2所示。

四"小"結

綜上所述，OTN技術自身的結構就比較簡單，能夠拓寬IP業務，即使是大容量或者超大容量的業務，OTN技術都能夠使電力通信組網正常的運行。這為企業帶來了巨大的利潤，從長遠看，也降低了消費者的成本?，F代消費者對電力通信組網要求非常高，在未來的發展中，會有更高的要求，為了適應這些要求，OTN技術的應用是必然的選擇。

參考文獻：

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