电力通信传输网中OTN技术的应用

电力通信传输网中ＯＴＮ技术的应用

发表时间：2018-05-14T16:41:38.533Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：董海鸥

[导读] 摘要：随着通信技术发展和智能电网建设的不断深入，电力通信网优化升级成为必然趋势。

（国网浙江省电力公司台州供电公司 318000）

摘要：随着通信技术发展和智能电网建设的不断深入，电力通信网优化升级成为必然趋势。所以ＯＴＮ技术正逐步被引入应用于电力通信传输网。

关键词：电力通信网；ＯＴＮ技术；大颗粒业务处理

１电力通信传输网现状及需求

电力通信网是一种专业性要求极强的通信网，是电网的重要组成部分。电力系统通信传输网主要承载一些实时业务（如话音、继电保护、调度自动化业务等）和综合数据网的一些非实时数据业务（如信息化业务、电量采集业务、行政高清会议电视业务、视频监控业务等），为电网的电力生产、经营和电网运行提供了必要的保证和支撑。随着电网的高速发展、智能化建设和集约化管理，当前的电力通信传输网已经不能满足业务的迅猛增长需求。

随着“智能电网”和“三集五大”体系建设的深入推进，调度数据网、综合数据网、高清视频这些应用系统所需的带宽已是过去几十倍，１Ｇｂ／ｓ级别以上的大颗粒业务大量涌现。随着互联网技术、通信网络技术的不断发展，通信技术给人们的生产、生活带来了很大的便利。电力系统通信为了适应这种发展，越来越多的非生产控制类业务逐步增加，企业资源管理ＥＲＰ、容灾中心、营销稽查管理、信息统一出口、３Ｇ视频等新数据业务不断涌现，同时除线路继电保护等少数业务仍为ＴＤＭ方式外，调度自动化、电话等传统业务迅速向分组化、网络化转变，数据业务已占通信网络容量的９０％以上。数据业务的突发性强，带宽占用量大，传输带宽需求越来越大。

现有的光纤传输网以ＳＤＨ体系架构为主，系统速率以２．５Ｇｂ／ｓ为主，局部达到１０Ｇｂ／ｓ，传输容量有限，承载能力较低。现有通信传输网已无法满足动辄ＧＥ、１０ＧＥ的信息传送需求，传输网出现了较大的资源缺口，通信网络带宽瓶颈问题突出，因此在现阶段急需建设能够满足大带宽颗粒传送的传输网络，解决电力通信传输网带宽瓶颈问题。

２ＯＴＮ的技术优势

ＯＴＮ即光传送网，是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，也是下一代的骨干传送网。ＯＴＮ是通过Ｇ．８７２、Ｇ．７０９、Ｇ．７９８等一系列ＩＴＵ－Ｔ的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。

2.1 ＯＴＮ技术与ＳＤＨ技术的对比分析

对于电力通信传输网，ＳＤＨ在过去很长一段时间内发挥了非常重要的作用，ＳＤＨ技术是基于话音业务的发展而孕育而生的，起初主要考虑承载基于电路交换的时分复用（ＴＤＭ）信号，利用时隙技术在电层指配固定带宽电路进行各种业务的调配；其交叉颗粒大小为ＶＣ１２、ＶＣ３、ＶＣ４级别，具有电路颗粒小、调度灵活、业务端到端管理、网络保护机制和ＯＡＭ功能完善等技术优势。但ＳＤＨ的交叉调度颗粒偏小，开销处理复杂，对ＩＰ等数据业务解决方案不足，网络容量和大颗粒业务调度能力受到限制，无法满足快速增长的大容量数据业务的需求。

ＯＴＮ技术能够提供大颗粒的业务调度。

ＯＴＮ电层具体的带宽颗粒是由光通路数据单元（ＯＤＵｋ，其中ｋ取值范围为１、２、３）来描述的，ＯＤＵ１代表２．５Ｇｂ／ｓ的速率，ＯＤＵ２代表１０Ｇｂ／ｓ的速率，ＯＤＵ３则代表４０Ｇｂ／ｓ的速率。ＯＴＮ技术因为其大颗粒的业务调度能力，非常适合传输大容量、高带宽的数据业务。

２.２ＯＴＮ技术与ＷＤＭ技术的对比分析

ＷＤＭ（波分复用）技术是在同一根光纤中同时传输众多不同波长光信号的技术，它将不同波长的光载波信号利用ＯＭＵ（合波器）／ＯＤＵ（分波器）在同一根光纤中进行波长耦合和解耦。ＷＤＭ具有传输容量大、节约光纤资源等优点，很好地解决了长距离传输和大带宽业务的承载问题，但是ＷＤＭ技术采用了相对静态的部署方式，只能提供点对点的大颗粒管道，却不能组网，在通道的调度和业务的承载方面不够灵活，其网络扩展能力、业务保护能力、网络管理等方面存在着不足之处。ＯＴＮ技术通过引入ＲＯＡＤＭ、ＯＤＵｋ交叉和ＯＴＮ帧结构等技术和手段，极大地提升了光传输网络的组网能力。融合了ＷＤＭ和ＳＤＨ在光层、电层的完整功能体系结构，各层网络都具备相应的管理监控机制，完善了性能和故障监测功能。ＯＴＮ光层和电层均具有网络生存机制（保护、恢复机制），可以提供强大的ＯＡＭ功能。ＯＴＮ网络还引入了基于ＡＳＯＮ的智能控制平面和带内ＦＥＣ功能，提升了网络配置的智能化程度，增强了网络的健壮性。

ＯＴＮ技术继承ＳＤＨ和ＷＤＭ技术的主要优势，克服了ＳＤＨ技术传输能力不足及ＷＤＭ技术的组网、管理等方面的问题，同时采用了大带宽颗粒调度、多级串联连接监视、光层组网等更多的新型功能，能够满足当前及今后一段时期对大带宽业务传送需要，是下一代传输网应用的主流可选技术。采用ＯＴＮ技术构建电力通信大容量骨干光传输网，将对电力通信网的发展起到显著效果。

３ＯＴＮ技术在电力通信传输网中的应用

３.１应用情况

３.１1 组网策略

电力通信传输网分为骨干网、汇聚网和接入网，ＯＴＮ技术应用于骨干网的大颗粒业务传送。根据电力通信网实际运行情况，综合考虑ＯＴＮ网络建设的业务带宽需求、实际建设成本等多方面的因素，在省级骨干网中选择省公司、５００ｋＶ变电站、各地区局作为大容量骨干核心光传输网的主要通信节点，形成主干ＯＴＮ环网，主要是对大颗粒业务进行调度。２２０ｋＶ变电站、发电厂则通过５００ｋＶ变电站、各地区局接入主干ＯＴＮ环网。

３.1.2 设备选型

ＯＴＮ电交叉设备完成ＯＤＵｋ级别的电路交叉功能，为ＯＴＮ网络提供灵活的电路调度和保护能力。ＯＴＮ光交叉设备（即ＲＯＡＤＭ／ＰＸＣ）提供ＯＣｈ光层调度能力，实现波长级别业务的调度和保护恢复。目前，这类设备的形态为ＲＯＡＤＭ。ＯＴＮ光电混合交叉设备同时提供ＯＤＵｋ电层和ＯＣｈ光层调度能力，波长级别的业务可以直接通过ＯＣｈ交叉，其它需要调度的业务经过ＯＤＵｋ交叉，两者配合可以优势互补，又同时规避各自的劣势。在核心通信节点，选用光电混合交叉型的ＯＴＮ设备。