浅谈OTN技术在电力通信中的应用

浅谈OTN技术在电力通信中的应用

摘要：笔者根据多年从业经验，阐述了电力通信技术的发展现状及趋势，并就OTN技术在电力中的应用进行了深入的探讨。

[关键词]电力通信;光传送技术;OTN技术

1 前言

随着社会和科学技术的不断发展，电力行业通信提出了更高的需求，新的先进的通信技术在电力中得到应用将成为一种趋势,而OTN(0ptical Transmission Network,光传送网)就是一种适合在电力中应用的性能优良的传输技术。

2 电力通信技术的现状及趋势

2.1 需求分析

就电力通信目前现状来看，其涵盖的业务主要包括语音、视频、窄带数据和宽带数据等，其接口需求比较广泛，主要有POTS、2W／4W、E＆M、V.24、V.35、El、10M/l00M和GE等接口，通常每个节点业务接口种类多，电力通信要求系统可靠性高、业务安全性好、网络生存性强，同时还能适应IP化，对于生产调度信号，语音，重要的数据信息等业务要能提供1+l的保护，网络要具备快速调度和开通业务能力，具有冗余带宽池，要能够提供应急的电路调度，要具有很强的网络业务管理能力。

2.2发展趋势和技术选择

目前电力通信传送网使用的主要技术是SDH和WDM，但这两种技术都存在着一定的局限性。SDH偏重于业务的电层处理，具有灵活的调度、管理和保护能力，OAM功能完善。但是，它以VC一4颗粒为基本交叉调度颗粒，采用单通道线路，容量增长和调度颗粒大小受到限制，无法满足业务的快速增长。WDM技术以业务的光层处理为主，多波长通道的传输特性决定了它具有提供大容量传输的优势。但是，目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式，缺乏有效的网络维护管理手段，ROADM(Reconfigurable Optical Add／Drop Multiplexer，多维度可重构光分插复用器)虽然可实现类似于SDH的调度和保护功能，但由于物理受限和波长受限问题，很难大范围在网络中应用，而且颗粒度单一，灵活性差，不能实现不同厂家设备互通。

0TN技术则因为同时具备SDH和WDM技术的主要优点，能够很好满足传送网对带宽、容量、质量、安全的要求，将会成为下一代通信技术的主流。

3 OTN技术概述

3.1 OTN概述

OTN(0ptical Transmission Network，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，新一代的骨干传送网。OTN通过G.872、G.709、G798等一系列ITU—T的建设所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。OTN通过引入了ROADM、OTH、G.709接口和控制平面等概念，有效的解决传统WDM网络无波长／子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。

OTN技术包括了光层和电层的完整体系结构，各层网络都有相应的管理监控机制，光层和电层都具有网络生存性机制，OTN技术可以提供强大的OAM功能并可实现多达6级的串联连接监测TCM功能，提供完善的性能和故障监测功能。

3.2 OTN优点

1)OTN网络有多维ROADM支持：它可以支持电层和光层多种复杂网络拓扑结构，极大地提高了网络的传送能力，并且组网灵活，网络扩展方便，随着业务的发展，以后OTN可以逐步根据需要实现全Mesh组网，地域也可以进一步扩展。

2)业务调度灵活：维护便利，采用基于光波长电层子波长的OTN调度功能，使得大颗粒业务在不同局点之间进行灵活调度，支持ASON控制平面功能，OTN开销丰富，可以实现类似于SDH网络的管理和监控能力，有利于网络的性能维护号陕速故障定位从而提高维护效率。

3)保护完善，可靠性高：通过OTN网络可以同时实现电层SNCP保护和光层恢复，相比传统的通道级l+1保护，可靠性较高，不但可以支持多点故障，而且恢复时间满足电信级的要求。

4)可以满足大容量传输与交换的要求，波长资源利用率高，业务通过ODU1电层交叉并调度到合适的ODU2波道上，从而提供了业务天然的电中继及波长转换功能，且上下和穿通的业务可以占用同一波长，相对于传统WDM点到点的波长配置方式，波长资源利用率更高，对于小颗粒如155M、POS等业务可以事先进行子波长汇聚，从而进一步提高波长资源利用率。

4 OTN技术在电力中的应用

4.1 OTN技术测试

对OTN技术的测试是电力系统对OTN应用的重要方面，通过0TN测试能够对其在电力系统中的适用性进行评估，为进一步部署提供技术支持。OTN技术测试主要涉及选取合理的测试内容和搭建有效的测试拓扑。第一个方向，测试设备(网络分析仪)向OTN设备发送符合G.709的OUT帧，在OUT帧中插入相关的PM开销、SM

开销、TCM段开销，通过OUT设备的网管，查看OUT设备能否正常地接收到来自网络分析仪的开销；另一个方向，通过网管修改OUT设备的PM开销、SM开销、TCM段开销，用网络分析仪检测链路，查看收到的帧中是否有正常的开销。针对OTN系统测试方案，可以分为多业务测试、FEC增益测试。

1)多业务测试：0TN网路的一个最重要的特征是能够对多种客户信号进行封装和透明传输。针对OTN设备的多业务承载能力，测试多个GE信号和多个STM一1信号同时接人到TQM设备，建立链路，查看业务是否可以正常通过。

2)FEC增益测试：OTN(G.709)使用了一个FEC编码，通过中继器或放大器，使用户建立更长的光跨度。FEC提供了1个可以在端到端的基础上不需0一E—O转换来管理DWDM波长的标准。FEC编码使得网络设备可探测和纠正错误，避免错误向周围传播通过提供5dB的增益，跨越长度可以增加20km。针对OTN设备的FEC增益

测试，主要采用如图1所示的配置验证AFEC编码的OSNR增益。

4.2组网和规划

下一代光传送网技术将在电力通信网核心层得到应用，以解决高带宽业务需求，其应用技术主要是OTN和ROADM。电力通信网中的核心骨干节点较多，承载GE以上级别业务带宽越来越多，一般应用Mesh结构以提高骨干节点之间的通达性。随着配电网信息化、自动化程度的不断提高，电力光纤通信网除承载传统的业务外，还要同时承载客户服务中心、营销系统、地理信息系统等多种数据业务。

下一代电力通信网建设将以500kV变电站、直流换流站、1000kV变电站、超高压公司、省公司、特高压局作为骨干层网络节点，骨干层主要负责高速率数据的调度，考虑到该层大量业务级别属于高优先级、高宽带类型，因此建议采用

OTN或ROADM传输技术旧J。根据业务的流量、流向特点以及采用传输技术的特性，核心层宜采用Mesh组网方式进行建设，以达到光方向连接丰富、光纤资源使用率高、业务调度灵活的目的。OTN的设计需要密切结合光缆物理网的实际情况考虑，主用路由采用直达方式，备用路由通过一跳的转接方式，并避免与主用路由重复；同一方向有多根光缆的情况下，优先考虑资源丰富的光缆，在需要光缆转接的情况下，考虑选择距离短的光缆进行调度。

5 结束语

随着我国智能电网建设的不断深入，电力行业的数字化、信息化、IP化将成为一种必然要求，这就对电力信息通信传输网络的发展提出了新的要求，而OTN技术作为全新的光传送网技术，继承并拓展了原有传送网络的主要优点，契合了智能电网中电力传输的要求，将会成为下一代电力通信中的核心技术。

参考文献

[1]高强.电力通信技术发展趋势[J].电力系统通信,2007,28(4):l一9．

[2]刘国辉.光传送网原理与技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2004．

[3]胡卫,沈成彬,陈文.0TN组网应用与进展[J].电信科学,2008(9):l一5．