OTN技术在电力通信网中的应用

OTN技术在电力通信网中的应用

(1.国网新疆电力公司信息通信公司新疆乌鲁木齐830000;

2.国网新疆电力公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830000)

摘要:目前,电力系统正朝着智能化、数字化方向发展。作为电力系统的枢纽,电力通信网络是实现电力系统智能化发展的重要支撑,因此也愈来愈受到关注。从宏观层面来看,电力通信网络正朝着全光网方向发展,而OTN技术是实现全光网的核心技术。基于此,本文对OTN技术在电力通信网中的应用进行了综合性分析,并提出了相关观点,以供参考。

关键词:OTN技术;电力通信网;应用

1OTN技术概述

OTN(OpticalTransportNetwork),即光传送网技术,该技术主要以波分复用技术为基础,是基于光层网络的信息传送网,代表了传送网的组主流发展方向。相对于传统WDM网络而言,OTN具备更优的调度能力、组网能力及保护能力。其基本处理对象是波长级业务,正是由于它的存在,使得传送网被推进至多波长光网络阶段。OTN结合了光域处理优势及电域处理优势,可承载巨大的传送容量,并做到了端至端的保护完全透明,是目前传送宽带大颗粒业务最先进的技术。

归结起来,OTN具有以下优势:(1)具有良好的向后兼容性。由于OTN兼容性良好,所以在组建过程中,可在现有的SONET/SDH基础上实现。它可赋予WDM端到端的连接能力及组网能力,并提供了光层互联规范,有效补充了子波长汇聚能力及疏导能力。(2)可实现多类型信号封装及透明传输。以ITU-TG.709为基础的OTN帧结构可支持多种类型的信号封装,并支持透明传输,但对于不同速率的以太网,支持能力会表现出一定程度的差异性。(3)可实现大颗粒宽带应用。由OTN所定义的电层宽带颗粒可作为光通路数据单元,其波长即为光层带宽颗粒波长,复用颗粒、交叉颗粒及配置颗粒更大,可大幅度提升业务适配能力,并优化传送效率。(4)开销管理能力较强。OTN具备了与SDH相似的开销管理能力。由于光通路层以OTN帧结构组建,使得该层级具备了良好的监控能力。(5)具备良好的组网能力与保护能力。基于OTN帧结构、ODUk交叉及ROADM的特性,使得光传送网的组网能力得到了大幅度提升。同时,通过FEC技术可提升整体传输距离。

2我国电力通信网现状

电力通信网是智能电网建设中十分重要的组成部分,且对专业性的要求极高,对网络信息的传输具有极其重要的作用,但是随着业务流量和种类的不断增加,使得电力通信网在发展中受到了以下几方面的挑战:①业务传输带宽需求的不断增加。随着现代化技术的不断发展,多媒体和数据容灾等业务的广泛应用使得数据类别业务所占据的实际比例越来越大,1GB级别以上的业务需求也大量的涌现,既有通信网无法满足业务带宽的实际需求。②智能化程度低下。智能电网的建设要求通信网络也要随之实现智能化和自动化,然而,既有网络通信业务中仍然存在需要人工操作的管理部分,使得通信网络的可靠性无法实现,无法为电网运行提供保障。③通信业务种类的增加。对于电力系统中的通信业务而言,其正在由语音等TDM类型业务逐渐向IP数据类型所转变,要求电力通信网在承载传统业务的同时,也能够适应新型的业务。④通信网络的生存性能力较低。由于通信网络中的业务量的增加,加之网状结构的变化趋势,既有网络的生存性水平已经无法保证数据传输的稳定性。

3OTN技术在电力通信网中的应用

3.1组网模式

OTN组网模方式包括全OTM组网、全OADM组网、OTM+OADM混合组网等方式。基于OTN的全OTM组网本质上就是现有点到点和环形WDM网络支持,每个节点都需要中继OTU或者背靠背OTU进行电中继。现有WDM网络向OTN网络演进的最直接途径,增强了光层的维护管理能力,波长调度较为灵活并能扩展。但系统扩容时可能需要配置中继OTU,导致成本增加也无法实现端到端的性能监视。全OADM组网采用以DM节点结构组网,根据实际带宽需求预测和目前实际业务量分布,直接实现波长颗粒的任务,并提供大容量传送和网状组网能力,OTM+OADM组网根据需求多少采用OADM结构或OTM结构。可以根据实际业务需求启动电层子波长和光层波长业务的混合调度。

3.2设备选型

针对“核心+汇聚+接入”的组网模式,本文推荐按以下规则进行设备选型。

(1)在核心节点层面,应选用光电混合OTN设备。由于核心层业务量大,且经常需要进行复杂繁琐的时隙转接。核心层业务的颗粒大部分是波长级的ODUK颗粒,其信号的长距离传输必须要利用电再生才可以实现,而电交叉设备可以较好地克服波长阻塞的困难。光交叉设备在分流核心节点时不需要对业务进行中继操作,弥补了目前电交叉设备容量较小的不足。

(2)在汇聚节点层面,应选择光交叉型OTN设备。汇聚节点层面主要由骨干厂站节点组成,网络的业务只是由这些节点进行业务穿越。而在光层面上以波长颗粒进行传输比光—电—光中继传输更方便快捷,可以有效节省能耗,并减少故障的发生率,传输的质量更加稳定可靠。

(3)在接入节点层面,应选择电交叉设备,或者终端复用设备。接入节点层面主要由

下级调控中心组成,网络规模较小,调度需求变化相对稳定,一般采用具备OTN接口功能的终端复用设备。如果条件允许,也可选用电交叉设备,提高业务调度的灵活性和工作效率。

3.3系统容量

在OTN技术不断发展的现阶段,其系统中的单波容量已经达到了100Gbit/s,通路间隔达到了160×100Gbit/s,而对于电力通信网而言,最大颗粒的数据通信业务在未来一段时间之内也不会超过10GB。就目前的实际发展来看,规模较大的干线通信网采用的是单波80Gbit/s系统,规模较小的干线通信网则使用的是40波系统,因此,OTN技术所提供的80×10Gbit/s的系统容量已经远远超过了现实业务的需求。

3.4网络保护

OTN技术的保护功能主要包括了基于光层和基于电层的保护恢复功能,其保护倒换的时间达到了50ms的范围当中。网络保护方式的选择标准较为灵活,主要是通过网络结构、设备选型和运维习惯等来进行确定,主要包括以下几种保护方式:基于ODUK的子网连接保护方式是利用垫层交叉的双发选收来对通信网络进行保护的,其实质是一种点对点的保护机制,主要应用在环型、链型和MESH的网络结构中,既可对部分节点,也可对全部节点进行单元保护。光通道1+1保护方式是以单个波长为基础对通信网络实现保护的,在光通道层中既可以实现1+1的保护,也可实现1:n的保护。将客户侧信号通过OCP单板输送到不同的WDM系统当中,通过并发选收的方式对其进行保护,主要适用于光缆线路、复用器等需要进行备份的场合。

4总结

相比于其它的通信技术而言,OTN技术具有一定的优势,可以更好地满足电力通信网使用的要求。因此,OTN技术在电力通信网中应用的范围越来越广。OTN技术在电力通信网中的应用不仅提高了电力通信网信息传输的性能,同时还促进了社会经济的发展

参考文献:

[1]梁文娟.在电力通信网中OTN技术的应用[J].数字技术与应用,2015,9:26

[2]潘洋.OTN技术在电力通信网中的应用分析[J].软件工程,2016,2:19-20.

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