OTN 技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用及趨勢

周煒煜 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司 李菁 江西省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司

引言

OTN 技術(shù)在電力傳輸系統(tǒng)的逐漸應(yīng)用，在保證傳輸系統(tǒng)安全性的同時，一方面提升了傳輸系統(tǒng)的速率和容量，另一方面提升了傳輸系統(tǒng)的多樣性，能有效保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。對OTN 技術(shù)在電力傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究能夠有效的促進(jìn)電力傳輸系統(tǒng)的性能提升和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

一、OTN 技術(shù)的特點(diǎn)

OTN 即為光傳送網(wǎng)絡(luò)，是以波分技術(shù)為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)絡(luò)，在電層實(shí)現(xiàn)小顆粒業(yè)務(wù)交叉調(diào)度，在光層實(shí)現(xiàn)波長級業(yè)務(wù)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)類型的快速匹配、封裝及調(diào)度，在豐富傳輸網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型的同時，進(jìn)一步保證了電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)信息、數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及安全性。OTN系統(tǒng)結(jié)合了SDH 及WDM 技術(shù)的傳統(tǒng)優(yōu)勢，采用的SDH-like 滿足了系統(tǒng)的Qos 及OAM，并結(jié)合WDM 的端到端連接等特性，進(jìn)一步解決了大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸以及調(diào)度。OTN 系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1）超強(qiáng)的管理能力及豐富的通道開銷：OTN 具有一定的SDH-like 的OAM 能力，可以實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)端到端管理。同時在應(yīng)用過程中能夠進(jìn)一步明確網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)及因素，確定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量及參數(shù)穩(wěn)定性，網(wǎng)絡(luò)管理手段多樣化。同時，OTN 對于傳統(tǒng)WDM 網(wǎng)絡(luò)而言，大大增強(qiáng)了數(shù)字監(jiān)控能力，采用了豐富的多層次化性能監(jiān)測及端到端業(yè)務(wù)監(jiān)控，能夠進(jìn)一步滿足電力傳輸系統(tǒng)安全性及多樣性。

(2）靈活、豐富的業(yè)務(wù)調(diào)度能力：OTN 技術(shù)可以通過光層對大顆粒的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，如10G、40G、100G、200G 等，在不同的配置及板卡的編碼方式下，實(shí)現(xiàn)ODUk 的波長級業(yè)務(wù)調(diào)度。同時也可以通過電層配置的不同容量的交叉板以及業(yè)務(wù)板卡，實(shí)現(xiàn)小顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度，如2M、10M、20M、100M 等。

(3）多樣化的傳輸通道：OTN 技術(shù)可以滿足多個業(yè)務(wù)對于封裝以及傳送的需要，可以根據(jù)不同的承載需求，提供相應(yīng)的傳輸管道，進(jìn)一步提升信息數(shù)據(jù)的安全性。

(4）糾錯能力突出，保護(hù)機(jī)制豐富：采用先的FEC 技術(shù)，提升了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時糾錯能力，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)傳輸距離。在OTN 網(wǎng)絡(luò)中，可以針對不用業(yè)務(wù)的顆粒度、安全等級等因素進(jìn)行不同層面的保護(hù)方式，且可以分開配置基于光層或電層的不用保護(hù)方式，如針對電層的SNCP保護(hù)，針對光層的OLP 或OMSP 保護(hù)等。

二、OTN 技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用分析

（一）組網(wǎng)應(yīng)用

貴州電網(wǎng)省干OTN 傳輸系統(tǒng)采用40*10Gb/s 的傳送平臺，并支持平滑升級至80 波系統(tǒng)，是將信息中心、九個區(qū)域供電公司以及部分500KV、220KV 的變電站為節(jié)點(diǎn)，組成北環(huán)、東環(huán)、西環(huán)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，各環(huán)網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)包含三個地區(qū)的主要機(jī)樓及變電站，通過其光纜網(wǎng)形成各節(jié)點(diǎn)雙路徑匯聚至骨干節(jié)點(diǎn)，再將各個地區(qū)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚至信息中心。由于現(xiàn)階段電網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬顆粒較小，OTN 系統(tǒng)則通過其良好的顆粒多樣、調(diào)度及交叉靈活等特性，系統(tǒng)通過配置具備小顆粒業(yè)務(wù)交叉的電層設(shè)備，以滿足電網(wǎng)運(yùn)行各類業(yè)務(wù)的傳送需求。在吉安我那個過程中，始終堅持業(yè)務(wù)承載原則、波道配置原則以及冗余配置原則，以綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)為主，兼顧地區(qū)當(dāng)中各個節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)及安全需求，實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)的高效建設(shè)，并預(yù)留其他波長信息的波道，以滿足業(yè)務(wù)增長的需求。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方面，通過子網(wǎng)連接保護(hù)，對全部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，借助ODUK1+1 將工作信號雙發(fā)，保證業(yè)務(wù)傳送的時效性，并滿足業(yè)務(wù)單方向中斷的倒換需求。

（二）維護(hù)應(yīng)用

OTN 技術(shù)在擁有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力的同時還擁有著極強(qiáng)的信號檢測能力。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中其可以對設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測，判斷數(shù)據(jù)在傳輸過程是否符合相應(yīng)的要求，從而對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和檢測，確保各個設(shè)備之間的信息無誤傳遞。另外，在電網(wǎng)設(shè)備承載在OTN 網(wǎng)絡(luò)中時，可通過其較強(qiáng)的網(wǎng)管能力及配置的相應(yīng)的集成模塊（OTDR）檢測出故障點(diǎn)的實(shí)際位置，有助于維護(hù)人員進(jìn)行快速的現(xiàn)場搶修，同時還能在較短的時間內(nèi)檢測其整體通信網(wǎng)絡(luò)是否存在故障，避免相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題。從事電力通信系統(tǒng)的維護(hù)人員可以借助OTN 技術(shù)及時對相關(guān)設(shè)備存在的問題進(jìn)行研究，及時的處理各種突發(fā)的狀況，有助于電力通信網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)定及快速維護(hù)。

（三）規(guī)劃應(yīng)用

在智能電網(wǎng)的建設(shè)背景下，在通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多樣化需求下，數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)以及高清視頻等應(yīng)用所需帶寬瓶頸驅(qū)動下，未來的電力傳輸系統(tǒng)中將會通過OTN、ROADM 等關(guān)鍵技術(shù)。在核心層采用MESH 組網(wǎng)方式，配置光、電層設(shè)備，在新型傳輸網(wǎng)中建立主調(diào)、備調(diào)、超高壓公司、直流換電站等多個骨干節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)高帶寬業(yè)務(wù)綜合承載及靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對各種顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度。

三、OTN 技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

在當(dāng)前的電力傳輸系統(tǒng)中，OTN 網(wǎng)絡(luò)所占比例較低，主要建設(shè)于干線系統(tǒng)。隨著后期業(yè)務(wù)形態(tài)的多樣化及帶寬的需求量，現(xiàn)有的SDH 系統(tǒng)已逐漸無法滿足各類電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸及調(diào)度需求。現(xiàn)代化的智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)的優(yōu)化升級成為主要的趨勢，再加上光纖技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)建大容量的傳輸系統(tǒng)已成為未來的電力傳輸系統(tǒng)發(fā)展方向及目標(biāo)。OTN 技術(shù)通過光傳輸技術(shù)，具有靈活性較強(qiáng)以及安全性較高的特點(diǎn)，能夠在對不同顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行處理及對提升數(shù)據(jù)安全的過程當(dāng)中發(fā)揮優(yōu)勢作用。后期，OTN 技術(shù)還將會與ASON 技術(shù)、ROADM 技術(shù)進(jìn)行融合，借助控制平面在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)自動發(fā)放、路由選擇、帶寬可視等。與此同時，OTN 技術(shù)也將會與5G 技術(shù)相結(jié)合，形成更安全、更靈活的數(shù)據(jù)信息的傳輸通道，進(jìn)一步發(fā)揮傳輸系統(tǒng)優(yōu)勢和活力，有效的推動國家電網(wǎng)開展電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。OTN 技術(shù)已成為當(dāng)今傳輸系統(tǒng)發(fā)展及建設(shè)主流方向，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電力通訊的安全化以及寬帶化的發(fā)展。

四、結(jié)束語

綜上所述，在OTN 技術(shù)的應(yīng)用中要進(jìn)行系統(tǒng)性建設(shè)，確保電力通信系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，構(gòu)建更加完善化的電力通信平臺，進(jìn)一步滿足電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的要求，應(yīng)用現(xiàn)代化的科學(xué)信息技術(shù)，確保電力通信系統(tǒng)的安全性，有效促進(jìn)我國電力系統(tǒng)長遠(yuǎn)發(fā)展。