電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡優(yōu)化中OTN技術的應用探討

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司婁底供電分公司，湖南 婁底 417000）

0 引言

隨著光纖通信技術的飛速發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡采用了世界上廣泛使用的光纖通信技術（SDH）的同步數(shù)字系統(tǒng)，該技術將電力通信網(wǎng)絡帶入了一個新的階段，為電力通信網(wǎng)絡向智能和敏感度的發(fā)展開創(chuàng)了先例。但是限制變得越來越突出，無法滿足當今電力通信網(wǎng)絡迅速發(fā)展的需求。當用于傳輸?shù)墓饫w發(fā)生所謂的“光纖損耗”時，便出現(xiàn)了基于DWDM的OTN技術[1]。

1 OTN技術概念

OTN技術或光傳輸網(wǎng)絡是基于波分復用技術的電力傳輸網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡信息環(huán)境中，可以科學地使用OTN技術來滿足公用事業(yè)的業(yè)務發(fā)展要求。同時，OTN技術結合了傳統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)絡的優(yōu)勢，實現(xiàn)了光電領域的跳變傳輸，避免了傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡調度水平低和保護不足的問題，實際上，在探索OTN的技術含義時，可以分三個方面實施[2]。具體的網(wǎng)絡拓撲如圖1所示。

（1）從OCL層的角度。使用OTN技術時，依靠OCL層可以有效地將傳輸?shù)墓鈧鬏數(shù)礁鞣N服務的信令端。然而在電力通信傳輸網(wǎng)絡中，假設相應服務的傳輸速率存在某些差異，基于滿足相關業(yè)務訪問的目的，OCL層應分為三個不同的電子層域，以實現(xiàn)對電力通信傳輸網(wǎng)絡的實時監(jiān)控和保護，并增強整體管理功能。

（2）從OMS層的角度。使用OTN技術時，對OMS層的依賴可以為不同類型的波長信號提供網(wǎng)絡連接。這種科學的設置水平不僅使相應波長信號的傳輸更加完整，而且提高了電力通信網(wǎng)絡的傳輸容量。另外，相關技術人員可以利用OMS層來完成對電力通信傳輸網(wǎng)絡的復用部分的有效保護。

（3）從OTS層的角度。當使用OTN技術時，依靠OTS層為在不同類型的光學介質上的光復用部分中的相應信號的傳輸提供適當?shù)臈l件，以完成OTS層開銷和適配的任務。

2 OTN技術發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過多年使用OTN技術，單波100G技術已得到廣泛應用，單波400G技術也在發(fā)展完善。十年前，商業(yè)運營商開始將OTN技術用作其主要傳輸技術，近年來，許多國內制造商還開發(fā)了基于OTN的ATN網(wǎng)絡[3]。OTN技術的可靠性和穩(wěn)定性已得到確認，一方面，OTN技術可以顯著增加電力通信網(wǎng)絡的傳輸帶寬，另一方面，可以升級動力傳輸技術。OTN技術已經(jīng)在網(wǎng)絡運營中使用了很多年，并且相對成熟和可靠。

3 OTN技術的特點

與SDH的ADM和DXC相比，OTN的光分插復用器（OADM）和光交叉連接（OXC）能夠處理各種格式和不同速率的信號，從而可以靈活的處理整個電力通信網(wǎng)絡。此外，光信號可用于路由和恢復設備，交叉連接和其它功能，而無需OEO或電氣處理，從而提高了網(wǎng)絡傳輸效率[4]。SDH網(wǎng)絡功能如圖2。

4 0TN技術在電力通信網(wǎng)業(yè)務路由中的特點

（1）精度高。準確性在電力行業(yè)中起著非常重要的作用。近年來，電力和電力通信行業(yè)受到越來越多的關注，不同的行業(yè)需要不同的條件，相關人員需要分析他們所負責的行業(yè)，選擇合適的制造方案并應用新技術。

（2）系統(tǒng)的功能。減少材料浪費在制造過程的發(fā)展中起著非常重要的作用，及時了解這一系統(tǒng)功能可以有效減少原材料浪費，加快流程項目的開發(fā)，并實施“可持續(xù)發(fā)展”策略。還可以花費更少的時間來幫助公司發(fā)展，這樣就有更多的時間來完成更多的業(yè)務，可以帶來更大的經(jīng)濟效益。

近年來，中國的發(fā)展方向一直是科學技術，在這種“科技創(chuàng)新”成為人們關注的焦點的情況下，各個領域的科學技術水平都受到關注。利益相關者分析了目前的情況并預測了未來的發(fā)展趨勢[5]。

（3）組合性。技術更新還為OTN技術提供了某些優(yōu)勢，可優(yōu)化電力通信網(wǎng)絡中的服務路由。綜合運用OTN技術可以有效提高工作效率，減少工作中可能出現(xiàn)的錯誤。

（4）人事管理。傳統(tǒng)的技術管理模型很難響應當前的變化，相關人員必須不斷改善部門內部的人力資源管理，提高內部人員的積極性，降低成本，提高質量，嚴格控制資金流向，減少資本損失的發(fā)生[6]。

5 電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡優(yōu)化

5.1 案例分析

某國家電力骨干傳輸網(wǎng)絡由兩個網(wǎng)絡組成，第一個網(wǎng)絡由同步數(shù)字體系（SDH）設備組成，第二個網(wǎng)絡由OTN設備組成。網(wǎng)絡SDH光傳輸系統(tǒng)提供2.5GSDH和10GSDH光線路以提供迂回通道。OTN光通信系統(tǒng)在2013年和2015年分兩個階段實施，它主要向公司總部、省公司備調、市公司和變電站提供10GE和GE服務。

5.2 優(yōu)化技術路線

OTN系統(tǒng)與DWDM系統(tǒng)相同，因此系統(tǒng)擴展非常靈活和簡單，電力通信系統(tǒng)中專用網(wǎng)絡的用戶服務類型相對固定，并且?guī)捫枨蟛粫ㄔ黾印．斍?，由地區(qū)電力公司運營的OTN光傳輸網(wǎng)絡使用具有40波×10G速率平臺的OTN系統(tǒng)。該項目擴展將使用該信道速率來促進與現(xiàn)有網(wǎng)絡的無縫連接，最大化現(xiàn)有設備并節(jié)省工程投資。

此外，現(xiàn)有的OTN網(wǎng)絡以省調為中心，周圍的750kV變電站用作中繼和終端站，40波×10G系統(tǒng)主要用于網(wǎng)絡和光路規(guī)劃。該網(wǎng)絡以環(huán)鏈網(wǎng)絡結構運行，一些光復用段是用于建立受保護路由的單鏈結構。該網(wǎng)絡目前處于試驗運行狀態(tài)，受到規(guī)劃思想和建設規(guī)模的限制。在項目的第一階段，尚未實現(xiàn)對城市公司的OTN網(wǎng)絡的覆蓋，因此，現(xiàn)有的OTN網(wǎng)絡，無論覆蓋范圍或網(wǎng)絡安全性如何，都無法以安全有效的方式承載公司生產(chǎn)和管理所需的所有業(yè)務?？梢越Y合現(xiàn)有的OTN設備對網(wǎng)絡進行優(yōu)化和升級，還可以擴展網(wǎng)絡結構，一方面可以節(jié)省投資，另一方面可以有效降低優(yōu)化結構的難度[7]。

5.3 優(yōu)化原則

選址工作的重點是根據(jù)生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的需求覆蓋所需的地點。同時，站點的選擇應基于各個站點上光纜線路的豐富程度以及站點電源的穩(wěn)定性。評估站點上輸出光纜路線的安全級別，以最終優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲。

通過分析現(xiàn)有站點的光纖數(shù)據(jù)資源，根據(jù)站點選擇的原則確定網(wǎng)絡拓撲。網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化的一般思路：合理選擇路徑，均勻選擇站間距離，并使用拉曼放大器和遠程泵放大器解決無路徑時站間距離的問題；避免使用光纜路徑、光纜和核心資源不足的光路；用OPGW光纜承載光路（可靠性高）；優(yōu)化拓撲結構，減少光路跳線；確保與10個地市調度中心和17座750kV變電站正確接入。

5.4 利用OTN技術對現(xiàn)有電力通信網(wǎng)進行優(yōu)化的優(yōu)勢

利用OTN對現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的優(yōu)化可從以下幾個方面進行，通過現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡改進OTN具有以下好處：①考慮到繼電保護業(yè)務的特殊性，OTN的使用不僅與現(xiàn)有的SDH設備兼容，而且還支持保護裝置的光層保護和電層保護并存?！半p設備、雙通道、雙路由”的原則可以得到更好的發(fā)展。②OTN采用基于DWDM技術的光纖復用技術，大大提高了現(xiàn)有電力通信光纖傳輸網(wǎng)絡的光纖復用率，充分利用了現(xiàn)有資源，提高了光纖的資源利用率。③目前，OTN系統(tǒng)的博倒數(shù)最大為160波，如果傳輸10Gbit/s的系統(tǒng)，則將達到1.6Tbit/s，這允許現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡的大容量擴展。

6 結論

隨著電力通信網(wǎng)絡的不斷發(fā)展和各種新技術的應用，OTN網(wǎng)絡的重要性越來越明顯。結合OTN技術和工程實施經(jīng)驗，我們采用科學有效的方法優(yōu)化網(wǎng)絡，提高OTN電力通信網(wǎng)的傳輸效率、安全性和穩(wěn)定性，對電力通信網(wǎng)絡發(fā)展非常重要。