基于otn技術(shù)的電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略探討

張一銘，成雪敏

（國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司 山西 運(yùn)城 044000）

1 引言

在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，對otn技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，可以確保電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)方案滿足不同行業(yè)的具體需求。在實(shí)際規(guī)劃中，需要對該技術(shù)的主要應(yīng)用情況和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行全面掌握，還要根據(jù)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀開展有效的優(yōu)化設(shè)計工作，提高電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性以及可靠性。

2 otn技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 otn技術(shù)的應(yīng)用原理

作為一種比較先進(jìn)的光傳送技術(shù)，otn技術(shù)可以利用電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的光傳送體系完成電層和光層調(diào)度，確保電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中能夠滿足復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信需求。在otn設(shè)備組網(wǎng)設(shè)計中，主要使用的是封裝規(guī)程映射的方法完成電層的顆粒交叉調(diào)度，也可以在光層進(jìn)行信號傳送：（1）電交叉設(shè)備組網(wǎng)方式。該方式具有較強(qiáng)的兼容性，可以完成不同類型顆粒交叉調(diào)度作業(yè)，還可以通過不同的保護(hù)形式確保傳輸信號的可靠性。但是該組網(wǎng)方式的成本投入相對較大，尤其是容量受成本問題的限制比較大，會影響組網(wǎng)方式的應(yīng)用效益。（2）可以利用光交叉設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。這種方式直接在光層完成信號交叉調(diào)度傳送，傳輸容量相對較大，并不需要經(jīng)過電層，可以直接完成業(yè)務(wù)傳輸，并且靈活性更強(qiáng)。但是該組網(wǎng)方式在應(yīng)用過程中信號很容易出現(xiàn)率衰耗與色散。因此，需要利用一些措施對信號進(jìn)行放大或者色彩補(bǔ)償處理。（3）除了以上兩種組網(wǎng)方式之外，還可以對電交叉和光交叉進(jìn)行綜合應(yīng)用構(gòu)成組網(wǎng)方式。這種組網(wǎng)形式能夠充分發(fā)揮光交叉和電交叉的各自優(yōu)勢，并且構(gòu)建的光電混合交叉組網(wǎng)能支持不同類型的復(fù)雜業(yè)務(wù)，其多樣性和靈活性都比較強(qiáng)[1]。

2.2 otn技術(shù)的優(yōu)勢

在對電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的過程中對otn技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用具有不能忽視的重要優(yōu)勢。otn技術(shù)在使用過程中的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面：（1）可以完成比較可靠的大顆粒業(yè)務(wù)交換和保護(hù)服務(wù)。otn技術(shù)在墊層上主要是以2.5 G或者10 G作為顆粒，能夠完成子波長業(yè)務(wù)調(diào)度。而在光層上，可以利用ROADM完成波長業(yè)務(wù)調(diào)度，其業(yè)務(wù)疏導(dǎo)調(diào)度能力比較強(qiáng)大。除此之外，還能夠根據(jù)具體的電力傳輸通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求完成波長或者子波長快速保護(hù)作業(yè)。（2）可以利用異步傳送模式。otn結(jié)構(gòu)是定幀長結(jié)構(gòu)，在接收端可以以FAS為基礎(chǔ)對每幀的起始位置進(jìn)行確定。與SDH系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要同步信號開展定位作業(yè)相比，otn技術(shù)的應(yīng)用更加簡單方便。otn在應(yīng)用過程中能夠消除同步產(chǎn)生的限制。（3）支持不同客戶信號封裝，能夠?qū)崿F(xiàn)透明傳輸。otn技術(shù)應(yīng)用過程中可以提供G.709的otn接口，而WDM完成LAN信號傳送時可以疊加與SDH類似的開銷字節(jié)，這能夠替代路由器POS端口的開銷字節(jié)功能，從而消除在路由器運(yùn)行中提供的POS端口的必要性。除此之外，在otn應(yīng)用中可以完成任意業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)服務(wù)，提高IP網(wǎng)絡(luò)配置的靈活度，對保障業(yè)務(wù)傳送的可靠性有積極作用。此外，otn可以接IP、視頻、SDH等業(yè)務(wù)，并對各項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行透明傳送，其應(yīng)用功能更加豐富多樣。（4）otn有較強(qiáng)的應(yīng)用性能和故障檢測能力。在otn實(shí)際運(yùn)行過程中，可以提供與SDH類似的開銷管理功能，并且otn光通路層的otn幀結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)該層的數(shù)字監(jiān)控能力，還可以提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視服務(wù)。如果利用otn進(jìn)行組網(wǎng)，可以采取端到端以及不同分段同時開展監(jiān)測的方式，對提高故障檢測能力有重要幫助[2]。

總之，在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)過程中，對otn技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，不僅可以提供多個客戶高效信號透明化傳輸，完成封裝信號的需求，確保其能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，而且可以進(jìn)行相對較大的顆粒寬帶循環(huán)交叉與合理分配。再加上在otn應(yīng)用過程中可以提高跨運(yùn)營商傳輸管理方式的科學(xué)性。這對構(gòu)建現(xiàn)代化的電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)水平有良好的推動作用。

3 基于otn技術(shù)的電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化策略

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對otn技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用開展電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作時，需要完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作。在具體的優(yōu)化設(shè)計工作中，科學(xué)選擇路由確保站距合理均勻，能夠?yàn)殡娏νㄐ艂鬏斁W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供更加可靠的支撐。對一些不能進(jìn)行路由選擇的區(qū)段，需要充分發(fā)揮光放大器的作用，防止站距過長影響信號的可靠性。此外，在業(yè)務(wù)分配時，需要避免出現(xiàn)性能比較差或者資源不足的線路，要保證線路的可靠性。以此為基礎(chǔ)開展分配作業(yè)，減少光路調(diào)節(jié)點(diǎn)，對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行有效優(yōu)化。在對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜投丝谶M(jìn)行配置的過程中，必須遵循網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜投丝谂渲迷瓌t，在完善網(wǎng)絡(luò)功能的同時，對設(shè)備的使用量進(jìn)行控制。這樣不僅能夠提升網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以減少在后期運(yùn)營維護(hù)管理過程中的難度。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨竷?yōu)化過程中，必須按照相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求開展科學(xué)配置，要保證選擇的網(wǎng)絡(luò)配置能夠滿足10年內(nèi)的應(yīng)用需求。同時要根據(jù)不同地區(qū)的客觀情況，適當(dāng)增加擴(kuò)容余量，方便在后期電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展過程中進(jìn)行升級改造。此外，需要利用中繼站有效解決傳輸距離較短的問題，可以利用電交叉設(shè)備完成不同站點(diǎn)的業(yè)務(wù)調(diào)度工作。尤其是對一些消耗大的線路，可以利用光放大器配置提高信號的可靠性[3]。

3.2 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由

在otn技術(shù)應(yīng)用過程中，要優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)置，需要對相關(guān)的優(yōu)化算法進(jìn)行科學(xué)計算。在原有的網(wǎng)絡(luò)路由運(yùn)行中，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡會對路由系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。為了高效解決這一問題，要對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)載均衡指標(biāo)進(jìn)行全面掌握。在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化設(shè)計中，可以在業(yè)務(wù)分配機(jī)制應(yīng)用的基礎(chǔ)上綜合分析不同因素對網(wǎng)絡(luò)路由的具體影響。之后要對不同因素進(jìn)行合理控制降低網(wǎng)絡(luò)路由受到的干擾，提升路由優(yōu)化設(shè)計水平?，F(xiàn)階段，在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化過程中可以將具體的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)線性規(guī)劃問題。正在計算時，可以對多目標(biāo)優(yōu)化問題高效解決，但是存在較強(qiáng)的隨機(jī)性，并且收斂性相對較差。除此之外，還可以利用蟻群算法對網(wǎng)絡(luò)路由進(jìn)行優(yōu)化，這種方法需要從資源分配與規(guī)劃的角度出發(fā)，開展網(wǎng)絡(luò)路由資源分配工作，雖然能在一定程度上解決均衡負(fù)載問題，但是該方法并沒有充分考慮業(yè)務(wù)功能，線路的可靠性比較差。為了對網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化方案進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，可以綜合考慮光功率、光傳輸約束條件以及跳數(shù)約束等內(nèi)容。在具體的優(yōu)化研究過程中，通過網(wǎng)絡(luò)路由業(yè)務(wù)研發(fā)電流通信傳輸優(yōu)化算法，建立與路由優(yōu)化相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。在建立數(shù)學(xué)模型時，可以利用定義圖位移對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行表示。在網(wǎng)絡(luò)中的光纜集合研究過程中，利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可以對模型進(jìn)行處理，形成臨界矩陣。在這種情況下，可以對兩個節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系矩陣進(jìn)行標(biāo)記，能夠獲取相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)值。在otn技術(shù)應(yīng)用過程中，每一條光纜的實(shí)際業(yè)務(wù)承載數(shù)量有一定限制。在計算中可以將這個限制表示為某個特定的數(shù)值，可以獲取不同節(jié)點(diǎn)之間承載業(yè)務(wù)數(shù)量的具體關(guān)系。在對網(wǎng)絡(luò)路由進(jìn)行優(yōu)化的過程中，只需要降低每一條線路承載的業(yè)務(wù)數(shù)量分布差，就可以對整體負(fù)載進(jìn)行均衡化處理，防止個別線路負(fù)載過高而出現(xiàn)風(fēng)險問題。

3.3 光放大器系統(tǒng)配置優(yōu)化

在優(yōu)化配置光放大器系統(tǒng)時，要綜合考慮光纜的物理?xiàng)l件與業(yè)務(wù)傳輸能力。要對電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中存在的問題科學(xué)解決，減少在系統(tǒng)優(yōu)化時的成本投入，降低后期運(yùn)維管理難度。在光放大器系統(tǒng)優(yōu)化配置過程中，線路跨度比較大，數(shù)量相對較多，為了確保配置方案的科學(xué)性，要根據(jù)光放大器的特點(diǎn)制訂合理的配置方案：（1）線路跨損為30～35 dB時，可以不設(shè)置后向拉曼放大器，將無電中繼維持在7段以下；（2）跨損為40～45 dB時，主要設(shè)置后向拉曼放大器，將無電中繼維持在3段以下；（3）在45～50 dB之間的線路跨損，可以根據(jù)具體情況判斷是否需要配置拉曼放大器，無電中繼在1段以下；（4）線路跨損為50 dB以上時，需要在配置光放大器的同時，綜合應(yīng)用前向拉曼、后向拉曼以及搖泵等放大設(shè)備，對無電中繼要進(jìn)行控制，使其在1段以下。在光放大器系統(tǒng)配置優(yōu)化過程中，必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的要求和應(yīng)用規(guī)范，才能夠充分發(fā)揮光放大器系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，確保電力傳通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效益[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于otn技術(shù)開展電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了充分發(fā)揮otn技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢，必須全面掌握otn技術(shù)的具體內(nèi)涵和特點(diǎn)。同時要對電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)工程中的優(yōu)化策略進(jìn)行深入探討，要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化以及光放大器系統(tǒng)優(yōu)化管理，提高電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化水平。在具體的優(yōu)化工作中，還要對電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中存在的實(shí)際問題進(jìn)行全面掌握，要根據(jù)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展需求與發(fā)展目標(biāo)，對電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案進(jìn)行深入探討，要確保電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方案具有一定的可擴(kuò)展空間。這樣才能確保電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案與電力通信事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展相適應(yīng)，對提高我國電力通信傳輸事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平有積極意義。