電力通信中分組增強(qiáng)型OTN技術(shù)應(yīng)用分析

張國斌

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司河池供電局， 廣西　河池　547000）

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國的電力通信技術(shù)應(yīng)用及研究日漸深入，通信設(shè)備未來需求顯著增加，同時也帶來了一定的技術(shù)難題。在電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營過程中，業(yè)務(wù)種類包括SDH業(yè)務(wù)、SONET業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的OTN技術(shù)滿足了提高系統(tǒng)容量的需求，提高了單波長的利用率，數(shù)據(jù)傳輸方式正在由傳統(tǒng)方式向光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的光傳送網(wǎng)發(fā)展。

1　技術(shù)概況

OTN技術(shù)是在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，以傳統(tǒng)波分復(fù)用（WDM）技術(shù)為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送，實現(xiàn)更大容量的數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)，結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢，主要依據(jù)G.872、G.709等國際電信聯(lián)盟要求而制訂和設(shè)計“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”[1]。

2　技術(shù)原理

OTN技術(shù)是一個網(wǎng)元對應(yīng)多個方向，實現(xiàn)多類型業(yè)務(wù)的有效承載。隨著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入全I(xiàn)P時代的進(jìn)程中，小顆粒業(yè)務(wù)即將被全顆粒業(yè)務(wù)所取代，可能地使用匯聚好的大顆粒，從而促使OTN完全替代SDH。OTN技術(shù)跨越了傳統(tǒng)的電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送），保留了同步數(shù)字體系（SDH）管理網(wǎng)的管理功能，可以解決大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效傳送，成為管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隨著OTN技術(shù)的成熟和廣泛的實踐應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸方式正在由傳統(tǒng)方式向光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的光傳送網(wǎng)發(fā)展[2]。

3　技術(shù)優(yōu)勢

作為一種干擾大容量無線傳輸系統(tǒng)體制，OTN技術(shù)的主要優(yōu)點是完全向后兼容。在作為寬帶綜合數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的基礎(chǔ)之一的光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)（SONET/SDH）技術(shù)基礎(chǔ)上，使用同一傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）實現(xiàn)通信，可在不同環(huán)境和不同節(jié)點之間進(jìn)行彼此通信，OTN技術(shù)繼承了SDH技術(shù)和WDM技術(shù)的雙重優(yōu)勢[3]。

3.1　支持多種傳輸服務(wù)

隨著傳送網(wǎng)絡(luò)承載的主要客戶類型日益增加，基于ITU-TG.709OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射，業(yè)務(wù)種類包括SDH業(yè)務(wù)、SONET業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化封裝和透明傳輸工序始終流暢，ITU-TG.sup43為10GE完成不同程度的透明傳輸給出補(bǔ)充建議，成為下一代光傳送網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。

3.2　與SDH相比優(yōu)勢明顯

SDH+ATM/FR的結(jié)構(gòu)主要作為交換網(wǎng)起步建設(shè)階段的技術(shù)方案，提供的傳輸網(wǎng)絡(luò)方案而不是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)解決方案?，F(xiàn)在的4G技術(shù)已經(jīng)比較成熟，中國的移動通信已經(jīng)基本告別2G時代，如今通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量激增，大容量成為必然趨勢，傳統(tǒng)傳輸技術(shù)亟待改變，否則無法適應(yīng)現(xiàn)代人的需求。為緩解互聯(lián)網(wǎng)的帶寬壓力，在光層結(jié)構(gòu)中，OTN可以實現(xiàn)大顆粒的處理，OTN復(fù)用、交叉、配置顆粒與傳統(tǒng)相比優(yōu)勢明顯，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬承載水平。OTN技術(shù)按照電交叉調(diào)度的方式，有效構(gòu)建了業(yè)務(wù)多粒度生存性及協(xié)調(diào)機(jī)制，對傳送網(wǎng)能力和性能的提升比較明顯。

3.3　與WDM相比優(yōu)勢明顯

當(dāng)前的骨干IP傳輸技術(shù)主要是基于WDM技術(shù)的IP傳送，一定程度上緩解了SDH技術(shù)下容量不夠的局限。光纖通信復(fù)用技術(shù)主要分為光波復(fù)用和光信號復(fù)用兩大類，WDM技術(shù)主要是利用前者。然而WDM技術(shù)的缺陷在于安全風(fēng)險較大，監(jiān)管能力弱，組網(wǎng)能力不高。此外，單向的WDM系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用方面都比較廣泛，而雙向WDM目前實際應(yīng)用較少。WDM設(shè)備不完全都滿足OTN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，相反，OTN設(shè)備都用到了WDM技術(shù)，有效提升網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)控制能力。

4　技術(shù)應(yīng)用

4.1　功能設(shè)計

以FONST 5000 U系列分組增強(qiáng)型OTN產(chǎn)品為例，設(shè)備通過集中交換平臺，融合PTN和OTN功能于一體，在同一交換單元內(nèi)同步實現(xiàn)VC/Packet/ODUk交換，具備超大容量電交叉能力。單子框最大具備12.8 Tbit/s交叉容量，可升級支持25.6 Tbit/s交叉容量，可實現(xiàn)超大容量節(jié)點多粒度電交叉自由調(diào)度。此產(chǎn)品支持100 Mbit/s～100 Gbit/s之間任一速率及協(xié)議的業(yè)務(wù)接入，適合不同業(yè)務(wù)發(fā)展并提供不同的傳輸帶寬能力，同時具備靈活性的下顆粒處理能力及OTN技術(shù)的多數(shù)據(jù)處理能力。為了使數(shù)字網(wǎng)中所有節(jié)點設(shè)備的時鐘頻率都實現(xiàn)同步控制，實現(xiàn)與FONST 1000/3000/4000/5000的無縫對接，統(tǒng)一端到端管理網(wǎng)絡(luò)。

4.2　應(yīng)用性質(zhì)

此OTN系統(tǒng)之間可實現(xiàn)共同組網(wǎng)，實現(xiàn)基于集中交換體系上的分組化光傳送功能，覆蓋從骨干層、核心層到匯聚層、接入層等相應(yīng)層級的有效利用；也可以與OTN、PTN和SDH設(shè)備交叉組網(wǎng)。業(yè)務(wù)種類包括SDH業(yè)務(wù)、SONET業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、SAN存儲業(yè)務(wù)以及OTN業(yè)務(wù)（表1）。

表1　業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)速率

4.3　光纖通信系統(tǒng)波長可調(diào)特性

此OTN產(chǎn)品可以在所有方向提供波長粒度的信道，可在C波段50 GHz間隔的96波范圍內(nèi)可調(diào)，以適應(yīng)不同的波長。這種波長可調(diào)特性比以往線路接口盤固定不變的波長轉(zhuǎn)換方式有所進(jìn)步，可以選插多種不同業(yè)務(wù)的接口機(jī)盤，替代不同波長的故障機(jī)盤，降低接收光信號的電平所致的故障，通過在線路接口盤上集成可調(diào)波長模塊實現(xiàn)波長調(diào)整。

4.4　光功率管理特性

為滿足發(fā)端光信噪比及平坦度的要求，利用DWDM系統(tǒng)的鏈路自動調(diào)整功能，再利用在發(fā)、收兩端及OLA站點設(shè)置OPM上的光譜分析模塊，使發(fā)、收兩端及OLA站點放大盤的輸出功率符合標(biāo)準(zhǔn)。對于機(jī)箱內(nèi)光模塊OPM模塊，其主要負(fù)責(zé)對放大盤輸出的各單波功率進(jìn)行監(jiān)測，避免造成監(jiān)測誤判。VMU/WSS模塊的任務(wù)是檢驗各單波功率與設(shè)定值的一致性，如果測得值與設(shè)定值有出入，則該模塊就會調(diào)整偏差單波信號EVOA衰減值。

4.5　數(shù)據(jù)特性

此OTN產(chǎn)品提供的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)主要有三種形態(tài)：一是以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)，即E-Line業(yè)務(wù)；二是以太網(wǎng)專網(wǎng)業(yè)務(wù)，即E-LAN業(yè)務(wù)；三是以太網(wǎng)匯聚業(yè)務(wù)，即E-Tree業(yè)務(wù)。

5　結(jié)語

OTN技術(shù)滿足了提高網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)容量的需求，提高了單波長的利用率，因此越來越多地被運(yùn)用在電力通信中。OTN技術(shù)跨越了傳統(tǒng)的電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送），保留了同步數(shù)字體系（SDH）管理網(wǎng)管理功能，可以解決大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效傳送，成為管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在技術(shù)應(yīng)用方面，目前市面上已經(jīng)生產(chǎn)出FONST5000 U等系列分組增強(qiáng)型OTN產(chǎn)品，實現(xiàn)基于集中交換體系上的分組化光傳送功能，覆蓋從骨干層、核心層到匯聚層、接入層等相應(yīng)層級的有效利用；也可以與OTN、PTN和SDH設(shè)備交叉組網(wǎng)。

[1]馬欣欣，王猛，李華.電力通信組網(wǎng)中OTN技術(shù)的應(yīng)用探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（11）：30.

[2]張會月.OTN技術(shù)在電力信息通信傳輸中的應(yīng)用[J].科技展望,2014（19）：10.

[3]梁婧，秦淼.光傳輸網(wǎng)（OTN）技術(shù)在省級電力傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電力建設(shè)，2013，34（3）：45-49.