電力通信系統下一代光網絡的分析與探討

李春雷 黃書強 詹龍 尹青松 徐慶鵬

摘要：面對互聯網流量快速增長的壓力，新的光傳輸網技術日新月異的發展以及光纖資源即將枯竭等現狀，光網絡正面臨著一個急需演進升級的復雜局面。本文就電力通信系統下一代光網絡進行了探討。

關鍵詞：電力通信;下一代光網絡;應用

前言

伴隨著我國傳統電力調度生產的轉型，即由原來的64K、2M的類型轉向GE、10GE等IP業務發展，實時業務和非實時類信息業務對帶寬的要求更好，其所需的帶寬也以更高的速度增長，為此，光傳送網，在未來將面臨更大的容量分組。在智能電網下建設使配用電通信網有多個方面的優勢和利益：①它承載了電力系統的整體生產指揮和調度;②它為自動化、互動化信息傳輸帶來更為便捷的服務;③在最大程度上為其他增值業務帶來更為簡潔的工作內容，使工作內容減輕。當然，未來電通信的發展將會承載更多的IP業務，但是，由于電通信網設備較為多且地理位置較為分散，而且每個測點傳遞的數據量也是較為稀少，在此情況下，如何更為巧妙的降低網絡建設以及運維工作的成本，更大范圍內確保網絡的可靠性和實用性，是當前電力通信網絡建設時需要重點考慮的方面。

1 光傳送網技術應用現狀

光傳送網最先是PDH技術，其次技術提升逐漸演變為SDH技術、MSTP技術，這是光傳送網的技術發展和應用的階段。核心組以MSTP10G環或DWDM為平臺;匯聚組則是以MSTP2.5/10G復用段保護環;接入組則是以MSTP155/622M環或鏈，各個層組相互配合、相互支持，共同幫助解決各類的TDM業務和小顆粒IP業務。

2 下一代光傳送網技術

2.1 OTN技術

所謂OTN技術也就是光傳送網技術，該項技術是結合SDH和WDM兩者優點的技術上針對下一代傳送網的核心傳送層技術，不僅可以在光曾和電層實現波長與子波長的交叉調度，同時對業務多個方面的管理和維護，最終實現對大容量的傳送網絡，更好的滿足對大顆粒寬帶業務的傳送。該項技術是由多個OTN網元在光纖鏈路的互聯下形成的，能夠完全按照ITU-TG.872的要求更好的提供客戶層面對網絡的功能的需求。在交叉顆粒節點的基礎上，是業務朝向透明化方向發展，從而是其具備更強但的兼容效果。

2.2 ROADM技術

WDM是從點到點的高傳輸帶寬轉向ROADM，從而更好適應快速發展的業務需求。在光域內，如果以波長為通道單位，便可以更好的對支路信號進行分插和復用，同時直通波長電路，實現ROADM技術，其特點朝向更加透明、靈活和可擴展性強的方向轉便。這樣，不僅尅更好的配置對波長資源的合理分配，同時還可以最大化的適應業務的動態化發展，有有效的避免虛波長通道的產生。

2.3 PTN技術

所謂PTN就是分組傳送網，它是以類似SDH端到端性能管理的網絡為構想開展設計的，目的是為了滿足網絡更快一步的演進過程。PTN技術延續了MSTP網絡層面的眾多優勢，同時其以低廉的太網和復用的統計形式，是下一代網絡發展的核心。當前，PTN還仍需搭載T-MPLS來運行。T-MPLS即MPLS在傳送網中的進一步應用，是對MPLS復雜數據功能的簡化。

2.4 電信級以太網技術

當前，電信級以太網的主流技術主要是以PBB為支撐的。而PBB的核心便是配置網絡管理和控制，從而實現對CE中以太網業務的連接性，確保可以完成電信網絡的眾多功能。而PBB-TE就是實現對PBB數據流進行的流量工程管理的過程，也是為了完成CE業務事實的連接性，更好的實現對電信網絡眾多功能的完成。

2.5 PON技術

PON系統目前主要以APON/BPON，EPON，GPON為主構成，APON/BPON對于ATM封裝技術存在較強的依賴性，并且業務處理率極低，還承載非常有限的業務寬帶，現代對于高寬帶和高效率傳輸網絡的時代要求下，這兩種技術已經無法跟上時代，因此，已經推出，不再使用。而EPON因為與以太網協議兼容性較高，平且憑借以太網的構架已成功榮升為主流技術隊伍行列。因此，在廣泛使用與逐漸改進的雙重標準下，已經成為應用性最為廣泛、產業鏈最為完善的一種PON技術。GPON技術相比上述介紹的兩種，其特點在于以更高的帶寬和更大的分光比來開展業務，同時支持多個業務，并且互通性效果良好。隨著GPON的試運行的成功，GPON也已經成為與EPON技術相匹敵的一種技術。

3 下一代電力通信網光傳送技術的特點及應用前景

3.1 OTN技術

由上文的論述可以得到一個結論，未來電力通信網的傳送工作，最根本的一個質量評判標準就是是否擁有極高的傳送效率。而OTN技術的設計和研發就是特別針對目前電力通信網傳送效率低的現實而設計的。其核心就是通過一定的技術改造，將即時通信和適時通信兩者所需要傳送的信號通過子波長和主波長交叉傳送的方式進行同步傳送，從而實現兩種傳送任務的同步封裝、接入、復用、映射和保護以及傳輸過程中的信號維護管理工作。沖根本上實現電力通信網能夠以大容量和高速度的模式對承載的寬帶業務進行強大的支持。以OTN技術存在的電力通信網絡，可以以多條網元光纖的橋接來實現對客戶所需信號的復用、傳送和管理監控等生存性功能的實現。在光纜中運行的帶寬顆粒顆粒達到2.5G的數值。電力通信業務的透明性和兼容性也會因此變得更為強大。

3.2 PTN技術

根據上文的論述可以看出，傳統的MSTP技術雖然已經無法滿足電力通信網中光信號傳送的要求，勢必退出歷史舞臺。但是MSTP技術經過多年的使用和升級，在某些時候依然會在傳輸過程中起到不可替代的作用，完全用OTN技術進行替代必然不妥。針對這種情況，新的PTN技術就可以有效解決這一難題。因為PTN技術繼承了以往以太網低成本和復用統計的優勢，也擁有著傳統MSTP技術可靠性，包容性和管理型方面全面占優的特點。因此，PTN技術可以作為MSTP技術的優良替補，與OTN技術一起成為電力通訊網中光傳送技術的核心。

4 下一代光傳送技術在電力通信網中的發展前景

通過上文的論述，傳統的MSTP技術和新興的OTN，PTN技術的特點以及相關現狀都有了明顯的展現。隨著電力通信網的不斷發展，電力通信網絡的合理化設計和建設都成為了備受關注的技術重點。這也為OTN和PTN技術在未來電力通信網中成為下一代光傳送主力技術鋪平了道路。從我國電力通信網的發展趨勢來看，以省級區域為幾點的電力通信干線的發展將會成為重要的方向。因此，在省級電力通信干線中大規模的運用OTN和PTN光傳送技術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技術的普及還可以為現有以MSTP技術為主的電力通信網絡的升級換代得以更快的實現，電信網絡的升級工作速度必然可以更快完成，從而趕上電力通信技術的發展潮流。但是看到優勢與前景之余，我們也必須看到：在目前城市區域的電力通信網絡中，使用PTN技術取代現有的MSTP技術會給城市電力通信系統帶來更大的壓力和挑戰。這就需要電力通信工作者不斷更新技術，開發附屬產品來解決即將出現的一系列問題。

結語

隨著電力通信網與寬帶IP業務的迅猛發展，光傳送網已逐漸取代其他傳送形式成為主流。在其規劃設計過程中充分考慮各種技術應用的特點，并考慮到當前或未來一段時間內數據業務的發展，要規劃OTN布局，優化部署OTN建設方案，最有效的匯聚層與接入層逐步引入PTN與PON技術的使用。

參考文獻：

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