基于ASON技術的電力通信網優化及應用

丁瑞蓉

（廣東電網有限責任公司潮州供電局，廣東 潮州 521000）

0 引 言

隨著智能電網的快速發展，人們對電力通信網絡提出了高帶寬、高靈活、高速率以及大帶寬等挑戰。由于傳統SDH寬帶網絡傳輸服務的延遲性，導致傳輸數據操作水平相對較低，無法解決環狀和多點鏈條故障、靈活性低、擴展能力低以及擴展成本高等問題，很難滿足智能電網的要求。ASON技術通過在現有的光網絡上增加一層控制平面，為用戶建立基于控制平面的連接提供服務。通過將智能控制和動態交換引入靜態光纖網絡中，可同時支持不同技術方案和業務需求，具有高可靠性、高智能性以及可擴展性等優勢，在電力通信網絡相關應用中顯得極為重要。該文通過準確了解該項技術的相關特征，進一步優化目前的電力通信網絡，提升網絡容量和質量，確保重要業務運行可靠，有效保障電網的安全穩定運行。

1 ASON的連接類型及優點

自動交換光網絡（Automatically Switched Optical Network，ASON）是一種自動交換傳送網絡（ASTN），適用于ITU-T G.805定義的面向連接的電路或者分組傳送網絡，通過控制平面來完成自動交換和連接控制的光傳送網。ASON網絡具有呼叫和連接控制、路由和自動發現等功能，以實現智能化網絡控制。此外，它是一種標準化的智能光傳送網，被認為是下一代光網絡的主流技術。

1.1 連接類型

ASON技術主要通過永久連接（PC）、交換連接（SC）、軟永久連接（SPC）3種不同的連接類型應用于電力通信網。它的相關屬性和應用連接的對象有需求上的不同，下面對這3種連接類型進行基本分析[1]。

1.1.1 永久連接（PC）

與SDH電路管理相同，終端用戶（如路由器）向ASON控制平面發起呼叫，在控制平面內通過信令建立起相應連接。永久連接是通過直接配置的方式建立在管理平面上用來分布平面傳輸資源的連接，連接狀態只會受限于管理層的拆除令。否則，永久連接將會作為傳統光網絡連接的附屬存在[2]，使ASON技術能夠與傳統的光網絡密切兼容，實現兩者之間的相互連接。

1.1.2 交互連接（SC）

交互連接指傳統的經過預先計算后通過網管管理平面向網元下發命令建立的業務連接。交互連接方式基本上是一種新的動態連接方式，通過網管管理平面創建。交互式連接的請求是由終端用戶提出的，通過信息和命令之間的動態路由建立起通信互動，可以在控制平面的連接端口間計算出一條可用的路線，并在傳輸網絡元件和網絡平面之間建立完整的連接[3]。利用控制用戶再注冊的交互平臺選擇其中一個選項中的用戶請求，如果用戶撤回請求，則自動取消連接控制。此外，這種交互不僅實現了光網絡連接的自動化，而且還滿足了動態和快速的要求以及流程的相關標準，是ASON技術基本特性的核心，也是ASON技術在應用中建立連接的最終目標。

1.1.3 軟永久連接（SPC）

軟永久連接是介于SC和PC之間的連接，是與控制平面和管理平面一起建立的連接[4]。在特定連接的情況下，用戶到網絡的部分的連接是由管理平面直接配置，而網絡部分的連接是通過管理平面向控制平面發出請求，然后由控制平面完成。此外，管理平面應提供發起SPC建立或拆除指令以及查詢路由信息等功能。

1.2 ASON的優點

ASON自動交換光網絡技術的基本思想是在光傳送網原有的管理平面和傳送平面上引入控制平面。以動態用戶指令為基礎，在選擇線路時具有高度的自動化性，能夠實現業務動態恢復、資源動態分配、資源自動發現、業務部署靈活及擴展等，大大提升業務配置總體效率和自動化。ASON技術主要包括管理、控制以及傳輸計劃，通過統一的管理平臺控制傳輸網絡設備為客戶提供更好的網絡服務質量。相對于傳統傳輸網絡而言，它在傳輸穩定性上具備突出優勢。

ASON技術擁有高可靠性、豐富的業務等級、結構網狀化、節點智能化、擴容快速自由以及操作維護方便等優勢[5]。首先，ASON在傳統保護機制的基礎上提供動態路由恢復功能，且支持多樣化的路由恢復策略，通過提供關于網絡狀況的信息，提高網絡的環境適應能力、風險承受能力、災害承受能力以及生存能力，及時修復其在工作狀態下遇到的不穩定性故障，增強網絡可靠性。其次，基于ASON強大的資源管理能力和保護恢復能力，在ASON網絡中可以提供豐富的SLA，另外業務接口的相對豐富性和完整性使得能夠及時完成新的業務。再次，建立的關系網可以提高業務配置的速度和效率，向用戶提供更好的業務服務，提高滿足業務需要所需服務的效率，為用戶網絡業務流程提供強有力的支持，并優化網絡資源的分配，大大提高資源利用率，減少浪費。最后，ASON網絡因其端到端業務快速發放、資源可視化和自動發現以及智能監控，使得操作維護方便，可以實現互通性和互連性。

2 ASON技術在電力通信網中的應用

為確保ASON技術在發展共同體網絡中順利實現組建規劃，有必要準確分析區域條件下的傳輸網絡，并對未來的需求作出估計，從而建立起更加穩定的連接關系。在組建過程中需要架構一個基本的結構系統，建立一個網絡，以滿足用戶的需要。基于對每一問題進行具體分析的原則，合理運用ASON網絡并適當選擇設備和網絡結構，加強網絡和功能定位，以提高ASON技術規劃的可靠性。

關于網絡結構。合理規劃網絡應當通過全面測量節點的運行流量、活動類型以及光纖電纜資源，提高網絡系統運行的穩定性。同時，網絡擴展和設施應符合國家網絡連接的業務要求。另外，需充分考慮投資成本和光纖資源的實際狀況，控制節點光纖，促進ASON網絡規劃的成功建設。

關于設備的選擇。ASON設備應根據骨干層和接入層的要求選擇設備型號，確保系統容量、設備集成度、業務接入能力、端口密度和數量、設備保護、網絡保護以及控制平面的功能和性能等均能滿足技術要求。同時，應在網絡規劃的范圍內保持局域網中央節點模型的多樣性，確保信息系統協調，從而滿足ASON網絡實現智能功能的便捷性。

3 基于ASON技術的電力通信網優化

3.1 重點把握網絡分層結構

想要有效優化電力通信網絡，就必須注重網絡的分層結構，全面分析業務需要，有效區分接入水平、匯合水平以及基本水平之間的差異，綜合審查不同網絡層次的構建需求[6]。因為相應基本數據的操作量增加，使得對操作的效率、有效性以及實時性的要求變高，因此架構的網絡關系網必須盡可能地選擇大的智能連接點，從而充分利用ASON技術來形成網絡，提升接入和匯合的程度。連接網的主要功能是業務的引導和匯合，其他結構性網絡或技術可在實際業務需要和資源狀況中適當考慮，并在條件允許時及時進行技術升級，提高網絡整體的一致性。

以南方電網為例，ASON網采用分級建設的原則，按主干網、省干網以及地區網3級建設。各級網絡按雙平面配置，具有呼叫和連接控制、路由和自動發現等功能。它的基本功能結構應包括傳送平面、控制平面、管理平面以及用于傳送控制和管理通信的數據通信網（DCN）。ASON網絡采用網狀網結構，每個網絡節點不少于3個光路由，支持各類電力業務。例如：安全穩定控制、繼電保護以及直流控制等電力實時控制業務；調度交換中繼、調度自動化、視頻會議、調度數據網以及綜合數據網等電力非實時控制業務。此外，該網絡具有良好的可擴展性和升級能力，滿足網絡規模擴大和業務增加的要求。

3.2 理清拓撲結構分類組網

在采用新信息和通信技術方面，線路資源的分配起著關鍵作用。通常情況下，構建基礎所利用的光纖線比其他網絡層的光纖線要穩定。基礎網絡是長期建造的，可供MESH網絡使用。對于網絡建設而言，外圍節點網絡和一些集群的資源十分有限，可以通過建立環境保護網絡結構和中型企業網絡結構來有效地加以處理。

ASON網的新建、擴建以及改造應與現有運行網絡互聯互通，并納入同一網管系統統一管理。ASON網絡規劃建設時，可使用仿真工具分析與優化網絡資源，進行ASON網絡故障模擬仿真與資源評估分析，主要包括網絡容量、業務生存性、網絡利用率、網絡瓶頸、網絡拓撲連通性、電網控制業務的保護/恢復模式設置、業務類別設置以及業務切換模式等[7]。根據評估分析結果輸出網絡優化方案，做好網絡結構優化、設備配置與鏈路容量優化、資源利用優化、保護恢復優化以及業務規劃優化等，驗證其合理性和可靠性。

3.3 ASON技術在電力通信網中的優越性

目前，電力通信網存在網絡安全性挑戰，如由光纖老化、道路施工以及小動物破壞等造成的光纜中斷事件等。廣泛應用ASON技術可有效改進傳統電力通信網中的網絡布局和科學規劃，及時調整業務類型和寬帶資源以加強安全。本區域能源和通信網絡的穩定可持續發展，在提高負荷方面發揮著重要且積極的作用。此外，ASON技術包含動態交換概念，大大豐富了傳輸網絡的功能，有助于網絡業務的安全和穩定，使網絡資源的分配更加合理。

4 結 論

綜上所述，ASON技術在電力網絡中的應用可以大大提高網絡的穩定性與可行性，滿足現代智能網絡的發展需要，并利用其獨特的技術優勢提升電力通信質量。通過結合ASON技術的優缺點進一步改進電力通信網絡的應用途徑，希望能滿足國內未來智能化電力網絡的發展需要。