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

王志娟

（國(guó)網(wǎng)上海市電力公司信息通信公司，上海 200072）

0 引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性受到了極大挑戰(zhàn)，如何優(yōu)化電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前首要解決的問題。隨著光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)的不斷發(fā)展，其在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中所具有的優(yōu)勢(shì)也得到了充分發(fā)揮，為了更好地促進(jìn)其應(yīng)用，需要進(jìn)一步改善傳統(tǒng)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的一些不足之處。

1 OTN 技術(shù)的概念

OTN 技術(shù)是目前比較常見的一種光傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是現(xiàn)階段我國(guó)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)，能夠保障電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備間的有效連接。OTN 技術(shù)作為一種新型光傳送技術(shù)，在我國(guó)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。其主要將電信號(hào)和光信號(hào)進(jìn)行分離，通過運(yùn)用波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)信號(hào)的高效傳輸，在此基礎(chǔ)上引入OTN 設(shè)備進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息的混合和分配處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備間信息傳遞的有效控制[1]。OTN 技術(shù)的應(yīng)用可以降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，也可以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，這對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。第一，OTN 技術(shù)能夠滿足各種傳輸需求，可以靈活應(yīng)對(duì)各種業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枨?，保障業(yè)務(wù)信息不會(huì)出現(xiàn)較大變化，這對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)而言具有十分重要的意義；第二，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用可以提高傳輸系統(tǒng)對(duì)各種業(yè)務(wù)信息的響應(yīng)能力，對(duì)提升電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率具有十分重要的意義；第三，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用可以有效提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，確保其在運(yùn)行過程中能夠?qū)崿F(xiàn)高效運(yùn)行[2]。第四，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用可以有效降低電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，確保其能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟臉I(yè)務(wù)。因此，OTN 技術(shù)可以改善傳統(tǒng)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中存在的不足，同時(shí)使電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)具備更強(qiáng)的安全性和可靠性。此外，應(yīng)用OTN 技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行成本。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)OTN 技術(shù)的研究和探索，充分發(fā)揮其在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用價(jià)值，使其能夠廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。

2 OTN 技術(shù)及其在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用原理及優(yōu)勢(shì)

2.1 OTN 技術(shù)及其在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用原理

OTN 是一種新型的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，主要由光發(fā)送器、接收器以及光放大器構(gòu)成，將其應(yīng)用于電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以提升其傳輸速率，以滿足電力通信發(fā)展的需求。首先，OTN 具有較高的復(fù)用效率，能夠?qū)⒉煌俾实男盘?hào)在同一光通道內(nèi)進(jìn)行傳輸；其次，OTN 技術(shù)能夠有效利用電力通信系統(tǒng)中使用的光纖，使其產(chǎn)生更大的價(jià)值；最后，OTN 技術(shù)可以有效利用現(xiàn)有的電路資源和網(wǎng)絡(luò)資源。此外，OTN技術(shù)使用了許多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，具有較高的可靠性，運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的成本較低。OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自愈、修復(fù)和保護(hù)等功能。其中自愈功能可以在傳輸網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障時(shí)及時(shí)修復(fù)被損壞的信號(hào)，避免造成較大損失；而修復(fù)功能可以對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的較少損傷進(jìn)行修復(fù)。另外，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以對(duì)不同類型的信號(hào)進(jìn)行保護(hù)[3]。因?yàn)殡娏νㄐ艂鬏斁W(wǎng)絡(luò)中使用的光纜通常不均勻，隨著時(shí)間的不斷推移，光纖會(huì)出現(xiàn)老化，所以很難確保光纜可以被良好利用，而應(yīng)用OTN 技術(shù)可以有效避免這種問題發(fā)生。由于OTN 技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性，可以在一定程度上減少光纜老化問題，從而有效延長(zhǎng)光纜的使用壽命。此外，OTN 技術(shù)具有較高的安全性與可靠性，可以有效保障傳輸網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間以及傳輸網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備之間的安全通信[4]。

2.2 OTN 技術(shù)及其在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

OTN 技術(shù)是一種新型的光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，通過在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間安裝波分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和交換。OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：第一，OTN 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)在不同波長(zhǎng)之間的良好傳送，有效提升帶寬資源的利用率；第二，OTN 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)光層信息與電層信息間的良好映射，從而有效提升傳輸效率；第三，OTN技術(shù)具備一定的糾錯(cuò)能力和多播功能，能夠?qū)崿F(xiàn)不同業(yè)務(wù)信息間的相互獨(dú)立、互不干擾；第四，OTN 技術(shù)具備的保護(hù)功能，可以提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全可靠性。綜上所述，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用具有重要意義，對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展具有積極作用。在我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)有非常重要的作用，能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在實(shí)際工作中，將OTN技術(shù)應(yīng)用于電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以有效提高電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行中的可靠性和穩(wěn)定性。電力通信是保證電網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多不足，雖然能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，但是出現(xiàn)故障可能會(huì)對(duì)用戶用電造成影響。目前，電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中存在著線路資源浪費(fèi)嚴(yán)重、線路維護(hù)成本過高以及線路故障修復(fù)速度較慢等問題，這些問題可能會(huì)限制電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和推廣，傳統(tǒng)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在安全性和抗干擾性方面都存在一定的不足之處[5]。當(dāng)然，OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還存在不足，因此需要在實(shí)際工作中對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，從而能夠使OTN 技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

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

在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是通過對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)一步完善其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、路徑和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而提高其網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。隨著OTN 技術(shù)的不斷發(fā)展，其在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中也得到了充分的利用，但是由于現(xiàn)階段電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)不斷增加，對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，會(huì)使得其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不利于管理和維護(hù)。因此，在實(shí)際中需要對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化來提高其穩(wěn)定性和安全性。在優(yōu)化過程中需要結(jié)合電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，進(jìn)行進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使其能夠適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展所需。對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以選擇不同的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。例如，在對(duì)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以選擇環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化其節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。其中環(huán)形結(jié)構(gòu)適用于兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間不存在信號(hào)交互關(guān)系的情況；樹狀網(wǎng)絡(luò)適用于兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間有信號(hào)交互關(guān)系的情況；網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)則適用于兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間存在信號(hào)交互關(guān)系或不存在信號(hào)交互關(guān)系的情況。另外，對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要考慮到其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)類型，從而選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。例如：優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是指對(duì)其環(huán)網(wǎng)的使用情況進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠適應(yīng)于不同的傳輸業(yè)務(wù)；而對(duì)于一些重要業(yè)務(wù)，可以采用環(huán)網(wǎng)保證其業(yè)務(wù)可靠性；對(duì)節(jié)點(diǎn)類型進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，主要對(duì)傳輸節(jié)點(diǎn)的使用情況進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠滿足不同業(yè)務(wù)需求，在一些需要高可靠性通信業(yè)務(wù)時(shí)，就可以采用環(huán)網(wǎng)，在一些需要傳輸大量數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)時(shí)，可以采用樹狀網(wǎng)絡(luò)。因此，對(duì)電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要結(jié)合其實(shí)際需求選擇適合其傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)類型來優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[6]。

3.2 網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化

在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化是非常重要的一項(xiàng)工作，它能夠提高網(wǎng)絡(luò)路由的質(zhì)量。因此，在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化中，需要重點(diǎn)優(yōu)化以下幾個(gè)方面：第一，在網(wǎng)絡(luò)路由中優(yōu)先采用固定路由方式，可以有效避免網(wǎng)元之間出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象，提高網(wǎng)絡(luò)路由的質(zhì)量；第二，在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化中要充分考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路之間的實(shí)際情況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際特點(diǎn)和需求制定科學(xué)合理的路由規(guī)則，從而提高網(wǎng)元之間的路由質(zhì)量；第三，在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化中要充分考慮到路徑長(zhǎng)度和鏈路帶寬等因素，還要充分利用OTN 技術(shù)自身所具有的多路徑保護(hù)機(jī)制和多業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由。第四，在網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化中要考慮網(wǎng)絡(luò)路由與業(yè)務(wù)流量之間的關(guān)系，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由更具合理性。針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化方法，相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)行深入研究，從而使電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化更加合理。在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用OTN 技術(shù)可以有效提高其傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，從而進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。同時(shí)，在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用OTN 技術(shù)可以有效提高其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的安全性和可靠性，從而使整個(gè)電力系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

3.3 光放大器系統(tǒng)配置優(yōu)化

OTN 技術(shù)在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以為其業(yè)務(wù)的開展提供良好基礎(chǔ)，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中也會(huì)出現(xiàn)一些問題。例如，各個(gè)傳輸單元間存在一定距離，導(dǎo)致鏈路上各傳輸單元之間存在較大色散，從而對(duì)整個(gè)傳輸系統(tǒng)造成影響。因此，要想解決這一問題，需要通過光放大器系統(tǒng)配置優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。光放大器是一種非常有效的光纖色散補(bǔ)償和波長(zhǎng)均衡工具，可以提高光信號(hào)傳輸效率。當(dāng)色散引起的傳輸損耗大于信號(hào)損耗時(shí)，光放大器可以通過自身的放大作用來補(bǔ)償這些損耗。因此，利用光放大器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)色散導(dǎo)致的損耗進(jìn)行補(bǔ)償。目前，光放大器系統(tǒng)主要有2 種配置方式：第一，單波長(zhǎng)（無補(bǔ)償）光放大器系統(tǒng)。該系統(tǒng)將波長(zhǎng)為1 310 nm 的單纖光纖作為放大器的輸入，并在光纖中每隔50 km 配置一只1 310 nm 單纖放大器，利用光纖間的色散實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)自動(dòng)補(bǔ)償。第二，多波長(zhǎng)光放大器系統(tǒng)。該方法在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)傳輸單元的管理和調(diào)度，通過多個(gè)光放大器設(shè)備完成對(duì)多個(gè)傳輸單元的放大和功率均衡。這種方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，既可以提升光放大器系統(tǒng)的工作效率，又可以提高光放大器系統(tǒng)在電力通信中的應(yīng)用效果。

4 結(jié) 論

隨著電力通信行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力系統(tǒng)通信傳輸?shù)囊笤絹碓礁摺＿@種情況下，我國(guó)電力系統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，采用先進(jìn)的OTN 技術(shù)，利用OTN 技術(shù)能夠提供多種服務(wù)的特點(diǎn)，提升傳輸網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的保護(hù)能力。從我國(guó)當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀來看，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上充分發(fā)揮OTN技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將會(huì)給我國(guó)電力系統(tǒng)通信傳輸帶來一場(chǎng)新的變革。