電力通信系統(tǒng)下一代光網(wǎng)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(lián)網(wǎng)流量快速增長的壓力，新的光傳輸網(wǎng)技術日新月異的發(fā)展以及光纖資源即將枯竭等現(xiàn)狀，光網(wǎng)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(tǒng)下一代光網(wǎng)絡進行了探討。

關鍵詞：電力通信;下一代光網(wǎng)絡;應用

前言

伴隨著我國傳統(tǒng)電力調(diào)度生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，即由原來的64K、2M的類型轉(zhuǎn)向GE、10GE等IP業(yè)務發(fā)展，實時業(yè)務和非實時類信息業(yè)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(wǎng)，在未來將面臨更大的容量分組。在智能電網(wǎng)下建設使配用電通信網(wǎng)有多個方面的優(yōu)勢和利益：①它承載了電力系統(tǒng)的整體生產(chǎn)指揮和調(diào)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(yè)務帶來更為簡潔的工作內(nèi)容，使工作內(nèi)容減輕。當然，未來電通信的發(fā)展將會承載更多的IP業(yè)務，但是，由于電通信網(wǎng)設備較為多且地理位置較為分散，而且每個測點傳遞的數(shù)據(jù)量也是較為稀少，在此情況下，如何更為巧妙的降低網(wǎng)絡建設以及運維工作的成本，更大范圍內(nèi)確保網(wǎng)絡的可靠性和實用性，是當前電力通信網(wǎng)絡建設時需要重點考慮的方面。

1 光傳送網(wǎng)技術應用現(xiàn)狀

光傳送網(wǎng)最先是PDH技術，其次技術提升逐漸演變?yōu)镾DH技術、MSTP技術，這是光傳送網(wǎng)的技術發(fā)展和應用的階段。核心組以MSTP10G環(huán)或DWDM為平臺;匯聚組則是以MSTP2.5/10G復用段保護環(huán);接入組則是以MSTP155/622M環(huán)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(yè)務和小顆粒IP業(yè)務。

2 下一代光傳送網(wǎng)技術

2.1 OTN技術

所謂OTN技術也就是光傳送網(wǎng)技術，該項技術是結(jié)合SDH和WDM兩者優(yōu)點的技術上針對下一代傳送網(wǎng)的核心傳送層技術，不僅可以在光曾和電層實現(xiàn)波長與子波長的交叉調(diào)度，同時對業(yè)務多個方面的管理和維護，最終實現(xiàn)對大容量的傳送網(wǎng)絡，更好的滿足對大顆粒寬帶業(yè)務的傳送。該項技術是由多個OTN網(wǎng)元在光纖鏈路的互聯(lián)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(wǎng)絡的功能的需求。在交叉顆粒節(jié)點的基礎上，是業(yè)務朝向透明化方向發(fā)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(zhuǎn)向ROADM，從而更好適應快速發(fā)展的業(yè)務需求。在光域內(nèi)，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(xiàn)ROADM技術，其特點朝向更加透明、靈活和可擴展性強的方向轉(zhuǎn)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(yè)務的動態(tài)化發(fā)展，有有效的避免虛波長通道的產(chǎn)生。

2.3 PTN技術

所謂PTN就是分組傳送網(wǎng)，它是以類似SDH端到端性能管理的網(wǎng)絡為構(gòu)想開展設計的，目的是為了滿足網(wǎng)絡更快一步的演進過程。PTN技術延續(xù)了MSTP網(wǎng)絡層面的眾多優(yōu)勢，同時其以低廉的太網(wǎng)和復用的統(tǒng)計形式，是下一代網(wǎng)絡發(fā)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(wǎng)中的進一步應用，是對MPLS復雜數(shù)據(jù)功能的簡化。

2.4 電信級以太網(wǎng)技術

當前，電信級以太網(wǎng)的主流技術主要是以PBB為支撐的。而PBB的核心便是配置網(wǎng)絡管理和控制，從而實現(xiàn)對CE中以太網(wǎng)業(yè)務的連接性，確?？梢酝瓿呻娦啪W(wǎng)絡的眾多功能。而PBB-TE就是實現(xiàn)對PBB數(shù)據(jù)流進行的流量工程管理的過程，也是為了完成CE業(yè)務事實的連接性，更好的實現(xiàn)對電信網(wǎng)絡眾多功能的完成。

2.5 PON技術

PON系統(tǒng)目前主要以APON/BPON，EPON，GPON為主構(gòu)成，APON/BPON對于ATM封裝技術存在較強的依賴性，并且業(yè)務處理率極低，還承載非常有限的業(yè)務寬帶，現(xiàn)代對于高寬帶和高效率傳輸網(wǎng)絡的時代要求下，這兩種技術已經(jīng)無法跟上時代，因此，已經(jīng)推出，不再使用。而EPON因為與以太網(wǎng)協(xié)議兼容性較高，平且憑借以太網(wǎng)的構(gòu)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(jīng)成為應用性最為廣泛、產(chǎn)業(yè)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(yè)務，同時支持多個業(yè)務，并且互通性效果良好。隨著GPON的試運行的成功，GPON也已經(jīng)成為與EPON技術相匹敵的一種技術。

3 下一代電力通信網(wǎng)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(jié)論，未來電力通信網(wǎng)的傳送工作，最根本的一個質(zhì)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(fā)就是特別針對目前電力通信網(wǎng)傳送效率低的現(xiàn)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?zhèn)魉偷姆绞竭M行同步傳送，從而實現(xiàn)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(xiàn)電力通信網(wǎng)能夠以大容量和高速度的模式對承載的寬帶業(yè)務進行強大的支持。以OTN技術存在的電力通信網(wǎng)絡，可以以多條網(wǎng)元光纖的橋接來實現(xiàn)對客戶所需信號的復用、傳送和管理監(jiān)控等生存性功能的實現(xiàn)。在光纜中運行的帶寬顆粒顆粒達到2.5G的數(shù)值。電力通信業(yè)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(jù)上文的論述可以看出，傳統(tǒng)的MSTP技術雖然已經(jīng)無法滿足電力通信網(wǎng)中光信號傳送的要求，勢必退出歷史舞臺。但是MSTP技術經(jīng)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(wǎng)低成本和復用統(tǒng)計的優(yōu)勢，也擁有著傳統(tǒng)MSTP技術可靠性，包容性和管理型方面全面占優(yōu)的特點。因此，PTN技術可以作為MSTP技術的優(yōu)良替補，與OTN技術一起成為電力通訊網(wǎng)中光傳送技術的核心。

4 下一代光傳送技術在電力通信網(wǎng)中的發(fā)展前景

通過上文的論述，傳統(tǒng)的MSTP技術和新興的OTN，PTN技術的特點以及相關現(xiàn)狀都有了明顯的展現(xiàn)。隨著電力通信網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的發(fā)展趨勢來看，以省級區(qū)域為幾點的電力通信干線的發(fā)展將會成為重要的方向。因此，在省級電力通信干線中大規(guī)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(xiàn)有以MSTP技術為主的電力通信網(wǎng)絡的升級換代得以更快的實現(xiàn)，電信網(wǎng)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(fā)展潮流。但是看到優(yōu)勢與前景之余，我們也必須看到：在目前城市區(qū)域的電力通信網(wǎng)絡中，使用PTN技術取代現(xiàn)有的MSTP技術會給城市電力通信系統(tǒng)帶來更大的壓力和挑戰(zhàn)。這就需要電力通信工作者不斷更新技術，開發(fā)附屬產(chǎn)品來解決即將出現(xiàn)的一系列問題。

結(jié)語

隨著電力通信網(wǎng)與寬帶IP業(yè)務的迅猛發(fā)展，光傳送網(wǎng)已逐漸取代其他傳送形式成為主流。在其規(guī)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(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，要規(guī)劃OTN布局，優(yōu)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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