OTN技術在電力通信網中的應用分析

付新瑞+付薇薇

【摘要】 OTN技術的引入為電力通信提供了更大容量、更有效、更可靠的支持。本文首先介紹了 OTN技術的概念和在電力系統中的網絡定位，緊接著分析了電力通信中現有的幾種通信技術與OTN的關系，總結了 OTN的優勢，得出OTN應用的必要性。最后給出OTN在電力通信網中的組網應用的建議。

【關鍵詞】 光傳送網 電力通信 網絡定位 組網方案

一、 OTN的概念與網絡定位

OTN 是在目前全光組網的關鍵技術不成熟的背景下，基于現有的光電技術，而提出的傳送網組網技術。OTN最大的優勢是具有大顆粒交叉調度能力，可滿足大容量的交叉調度和傳輸的需求，因此首先被考慮使用在核心骨干層。但是隨著OTN技術的發展，ITU-T為其定義了 ODUO 交叉顆粒，OTN也可以提供較小的交叉需求，因而OTN的應用范圍得到了擴展，向更低的網絡層次下沉，未來可實現直接由OTN+接入層構建整個傳輸網結構。就電力系統而言，目前主要還是應用于骨干層網絡。

二、OTN與現有網絡的關系

2.1 OTN 與 SDH

SDH所具有的基于虛容器粒度的帶寬調度機制，非常適用于小顆粒TDM語音業務和生產控制類業務的承載，還將在電力通信系統中發揮重要作用。OTN建設的初期，承載大顆粒業務，SDH主要用于小顆粒業務傳送，因此OTN網絡與SDH網絡通常是客戶一服務關系，對于2.5Gbit/s以下小顆粒業務的調度和保護通常在SDH網絡上實現。但是隨著OTN技術的發展，已經可以支持IGbit/s顆粒業務的調度和保護，SDH會逐漸被OTN所取代。

2.2 OTN 與 WDM

WDM是目前光纖通信系統中大容量骨干傳輸網應用的主要技術。單純的WDM網絡特點是傳輸容量大、組網能力差、網絡管理和監視能力薄弱，采用單純的WDM技術構建大容量傳輸網絡，雖然能夠提供充足的傳輸容量，但無法提供靈活的業務傳送與調度，無法實現網絡的高可靠性和維護性，存在著一定的功能缺陷。而OTN構筑在WDM系統之上，具有G709物理和邏輯接口、光層交叉、電層交叉等技術，提高了 WDM的各方面性能，彌補了 WDM的缺陷。因此，WDM網絡可通過增加設備功能，逐步升級改造為OTN網絡。

三、OTN組網方案

OTN可采用不同設備組網，可采用以下幾種方案：

3.1采用OTM設備組網

OTM設備只是在WDM設備上增加支持G709接口。可以在光層實現信號的處理，如放大、傳輸等。

優點：組網成本最低；實現簡單，通過升級設備板卡即可實現，是WDM網絡向OTN網絡演進的最直接方式；增強了光層的處理和OAM功能。

缺點：不具備交叉連接功能，僅能為業務信號提供傳送功能。

3.2采用OTN電交叉設備組網

基于電交叉的OTN網絡，業務通過G.709規定的封裝規程映射，可在電層實現基于ODUk顆粒的交叉調度，在光層實現信號的傳送。

優點：電交叉組網同時支持不同大小的顆粒交叉調度，提供Gbit/s級別以上的較大容量傳輸，具有基于ODUk的多種保護方式，支持電層組織網狀網。可在實現信號3R功能，難一跨段距離不受限制。

缺點：成本較OTM設備要高；電層交叉調度容量有限。

3.3釆用OTN光分插復用設備組網

基于光交叉的OTN網絡，業務通過G.709規定的封裝規程映射，可在光層實現基于波長級別的交叉調度和信號傳送。

優點：可幵通波長級別的端到端業務的交叉調度，調度容量比電交叉更大；可在光層實現業務的直通，不需經過電層處理；光交叉可實現靈活組網，支持網狀網；提供光通道、復用段等多種光層保護方式。

缺點：存在波長一致性約束問題，需要采取措施避免資源沖突；長距離傳輸會產生信號衰耗和色散，需要增加光放大器和色散補償，但是又會增加噪聲累積，需要保證信噪比，但跨段距離較短；光交叉設備成本比電交叉設備高。

3.4采用光電混合交叉設備組網

通過光電混合交叉設備組網，既有電層處理的優勢，又有光層處理的好處。可支持多種業務的適配，可進行電層和光層的聯合調度。

優點：光電聯合調度更加靈活、多樣，多業務適應能力更強；支持大容量傳輸，組網方式更加合理，支持網狀網；支持光層、電層多種保護方式，可靠性更高；可利用電層3R功能，實現光信號再生，提高單跨段傳輸距離。

缺點：兩層交叉設備更復雜，組網成本最高，光層存在波長資源沖突問題等。

綜上所述，選擇合適的組網模式時，應當考慮系統容量、功能需求、網絡結構、組網成本等多種因素，綜合各方面的要求選擇合適的方案。實時通信系統中得到實際的應用，也即滿足對網絡帶寬的要求進行實時傳輸。

參 考 文 獻

[1]張淑娥等.電力系統通信技術[M].北京：中國電力出版社，2009

[2]劉振亞.智能電網技術[M].北京：中國電力出版社，2010.