電力通信網(wǎng)建設(shè)的OTN 技術(shù)應(yīng)用實踐探究

王海勇

（中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

隨著電力通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信網(wǎng)應(yīng)用運行質(zhì)量受到了更多關(guān)注?；谠摫尘?，需要結(jié)合通信要求逐步落實規(guī)范化技術(shù)內(nèi)容，滿足綜合應(yīng)用控制需求，維持技術(shù)應(yīng)用控制的合理性，為通信協(xié)調(diào)管理提供保障。

1 OTN 技術(shù)內(nèi)容

光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)是以波分復(fù)用為基礎(chǔ)，借助國際電信聯(lián)盟電信標準分局（Internatial Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector，ITU-T）的建議建立的規(guī)范數(shù)字傳送體系和光傳送體系。它采用數(shù)字包封處理方式，配合相應(yīng)幀格式，有效為用戶信號交互提供支持。OTN 技術(shù)支持運營、管理以及監(jiān)測保護等，幀尾能夠提供前向糾錯字節(jié)，有效發(fā)揮光交叉連接技術(shù)單元和光分插復(fù)用器等模式的優(yōu)勢，最大限度地解決傳統(tǒng)波分復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)存在的問題。此外，基于標準體系架構(gòu)，它能夠為大規(guī)模、多粒度以及組網(wǎng)優(yōu)化提供保障。OTN標準體系架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 OTN 標準體系架構(gòu)

OTN 技術(shù)體系主要分為光層和客戶層。光層可細分為光信道層、光復(fù)用段層以及光傳輸層等?；趯嶋H應(yīng)用要求設(shè)定相應(yīng)的功能單元，能夠維護整體電力通信網(wǎng)建設(shè)控制的規(guī)范效果。OTN 技術(shù)支持光域體系內(nèi)業(yè)務(wù)信號的傳遞和復(fù)用，配合性能要求提高生存水平，并且各個層級管理監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)生存性應(yīng)用模式更加獨立，從而實現(xiàn)光通路數(shù)據(jù)單元（Optical channel Data Unit-k，ODU-k）交叉功能的優(yōu)化，為大顆粒業(yè)務(wù)靈活調(diào)度和信息優(yōu)化處理提供保障，維持智能光網(wǎng)絡(luò)（Automatically Switched Optical Network，ASON）智能控制的合理性，也為靈活配置網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供保障[1]。

2 電力通信網(wǎng)建設(shè)的OTN 技術(shù)應(yīng)用要點

2.1 電力骨干傳送網(wǎng)中應(yīng)用OTN 技術(shù)

將OTN 技術(shù)應(yīng)用在電力骨干傳送網(wǎng)中，能夠有效優(yōu)化光纖利用率，建立完整可控的信息交互處理模式，確保波長級業(yè)務(wù)運行管理水平最優(yōu)化[2]。目前，多數(shù)電力系統(tǒng)在實際運行管理體系中采取的是同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）/ASON線性網(wǎng)絡(luò)、環(huán)網(wǎng)或者網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)體系，對應(yīng)的OTN 技術(shù)和SDH 能夠?qū)崿F(xiàn)獨立運行控制，可以承載不同類型的業(yè)務(wù)內(nèi)容。該背景下，建立基于OTN 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度機制，能夠更好地發(fā)揮保護功能，為系統(tǒng)生存性優(yōu)化提供支持，并結(jié)合鏈路資源實現(xiàn)整體智能控制平面的合理性，落實互通體系的建立，同時能夠為跨層次保護恢復(fù)功能的建立創(chuàng)設(shè)良好的技術(shù)平臺。

在電力骨干傳送網(wǎng)中應(yīng)用OTN 技術(shù)，能夠結(jié)合實際應(yīng)用要求和標準，落實更加規(guī)范的調(diào)度控制模式，提高交叉功能運行管理效能，保障網(wǎng)絡(luò)配置靈活發(fā)展。

2.2 層級優(yōu)化接入

基礎(chǔ)的ASON 網(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，依據(jù)11 個骨干節(jié)點完成信息交互和處理，建立了25 GB 智能Mesh 網(wǎng)絡(luò)運行模式。層級設(shè)置多個SDH/ASON 接入環(huán)網(wǎng)節(jié)點，從而滿足信息交互要求。在骨干節(jié)點運行環(huán)節(jié)中，接入網(wǎng)存在網(wǎng)絡(luò)傳輸容量有限的問題，使得相應(yīng)的接入體系和運行模式無法有效實現(xiàn)調(diào)控一體化。若變電站采取“N×2M”業(yè)務(wù)，則接入層難以有效承載。此外，環(huán)網(wǎng)節(jié)點增多后會制約信息交互的可靠性，因此需要升級層級運行管理模式，融合OTN 技術(shù)，完成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)協(xié)同控制工作，并升級傳統(tǒng)的SDH/ASON接入網(wǎng)，以便對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)承載效果符合預(yù)期[3]。

首先，統(tǒng)計分析站點數(shù)量。若站點的數(shù)量在6 個以上，則要開展SDH 環(huán)網(wǎng)的升級作業(yè)，將對應(yīng)的支線站點就近組成新的環(huán)網(wǎng)模式，確保運行管理工作順利開展，維持信息交互處理的規(guī)范性，從根本上保證電力信息通信的可靠性。

其次，需要合理評估升級改造的具體模式和分析機制。結(jié)合OTN 技術(shù)設(shè)備布點的具體要求，優(yōu)化運行網(wǎng)絡(luò)處理工序，構(gòu)建基于核心匯聚節(jié)點的控制模式，確保負載均勻的同時，滿足匯聚管理的具體需求。為維護整體運行管理控制的科學(xué)性，需要減少物理轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，打造更加精簡和可控的應(yīng)用平臺。

最后，在優(yōu)化改造過程中，需要充分發(fā)揮OTN技術(shù)擴容的優(yōu)勢作用。在原有運行管理體系建立的基礎(chǔ)上，新增2.5G/GE 業(yè)務(wù)，利用OTN 技術(shù)核心層網(wǎng)絡(luò)完成承載作業(yè)，不僅能夠提高鏈路資源利用率，還能為網(wǎng)絡(luò)調(diào)度工作的順利落實提供支持，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量[4]。

2.3 技術(shù)測試

應(yīng)用OTN 技術(shù)能夠建立完整的測試管理模式，選取適配的測試內(nèi)容并搭建測試拓撲，及時針對實際問題開展相應(yīng)研究，從而實現(xiàn)技術(shù)處理控制的規(guī)范性和科學(xué)性。

第一，在實際測試處理環(huán)節(jié)，測試設(shè)備能夠向OTN 技術(shù)應(yīng)用設(shè)備傳輸相應(yīng)的幀信息，匹配對應(yīng)的光轉(zhuǎn)換單元（Optical Transform Unit，OTU）幀，插入段監(jiān)測（Section Monitoring，SM）開銷、通道監(jiān)測（Path Monitoring，PM）開銷、串聯(lián)連接監(jiān)測（Tandem Connection Monitoring，TCM）開銷等，打造完整且合理的控制平臺，保證具體內(nèi)容都能落實，最大限度維護應(yīng)用管理的科學(xué)性和規(guī)范性。

第二，利用OTU 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理機制，能夠及時搜索接收源的實際情況，配合網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)實時性檢測評估，有助于工作人員更好地了解電力通信網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中OTN 技術(shù)的應(yīng)用情況，減少資源損耗和浪費。

第三，利用網(wǎng)絡(luò)管理修改OTN 技術(shù)設(shè)備的連接方式，配合網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)鏈路實時性監(jiān)測，能夠及時檢查幀運行和信息交互管理是否滿足規(guī)范要求，確保OTN 技術(shù)測試系統(tǒng)方案的科學(xué)性和合理性，保證業(yè)務(wù)測試和前向糾錯（Forward Error Correction，F(xiàn)EC）增益測試等環(huán)節(jié)順利開展。

借助OTN 技術(shù)能夠及時了解電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的運行管理水平，保證相關(guān)內(nèi)容都能在可控范圍內(nèi)逐步展開，提高階段性作業(yè)的安全性和可控性[5]。

2.4 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

在電力通信網(wǎng)核心層普及OTN 技術(shù)將成為行業(yè)發(fā)展的重要選擇。為更好地滿足高寬帶業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求，需要整合技術(shù)內(nèi)容和控制模式，建立更加完整的技術(shù)融合機制，以確保規(guī)劃環(huán)節(jié)順利展開，減少信息交互不當(dāng)造成的影響。因為電力通信網(wǎng)絡(luò)核心骨干較多，承載的千兆以太網(wǎng)及之上級別的寬帶業(yè)務(wù)數(shù)量在不斷增加，所以需要借助Mesh 結(jié)構(gòu)提高骨干點之間信息交互的及時性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)統(tǒng)一化管理。

實際應(yīng)用過程中，OTN 技術(shù)需要結(jié)合業(yè)務(wù)的實際流向特征和流量參數(shù)，打造完整的傳輸技術(shù)應(yīng)用模式，從而滿足核心層控制組網(wǎng)標準，提高組網(wǎng)建設(shè)效果。同時，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中應(yīng)用OTN 技術(shù)，能夠滿足光方向鏈接應(yīng)用、業(yè)務(wù)調(diào)度應(yīng)用以及光纖資源使用等需求，維持統(tǒng)籌應(yīng)用管理的科學(xué)性，并進一步改善光纜物理網(wǎng)運行效果，減少主路由器重復(fù)設(shè)置產(chǎn)生的問題，搭建短距離光纜調(diào)度模型，保證電力信息行業(yè)技術(shù)升級轉(zhuǎn)型工作順利開展[6]。

2.5 組網(wǎng)模式

2.5.1 OTN 設(shè)備組網(wǎng)模式

利用OTN 設(shè)備能夠建立支持新型接口的路徑，有效打造光層信息傳輸和放大應(yīng)用模式，滿足組網(wǎng)應(yīng)用控制標準的同時節(jié)約投資成本，為設(shè)備升級提供便捷服務(wù)。另外，OTN 技術(shù)的應(yīng)用能為WDM 技術(shù)的升級轉(zhuǎn)型提供良好支持，整合具體光層工作效能，維護應(yīng)用效果，保證交叉連接處理控制環(huán)節(jié)更加規(guī)范。

2.5.2 交叉設(shè)備組網(wǎng)模式

交叉設(shè)備組網(wǎng)模式主要是對電層交叉采取OTN技術(shù)融合處理，針對封裝規(guī)程體系內(nèi)的映射作業(yè)，保證電層交叉調(diào)度ODU-k 顆粒和光層信號傳輸?shù)暮侠硇裕S持組網(wǎng)運行效果，在完整的規(guī)律化控制模型內(nèi)開展具體作業(yè)。此外，OTN 技術(shù)支持交叉調(diào)度功能的升級，可為多途徑共同保護的落實提供保障。

2.5.3 光電混合交叉組網(wǎng)模式

借助OTN 技術(shù)能夠打造更加合理的聯(lián)合應(yīng)用調(diào)度體系，發(fā)揮OTN 技術(shù)靈活性和多元性特點，確保業(yè)務(wù)處理環(huán)節(jié)符合綜合調(diào)度的具體應(yīng)用標準，提高技術(shù)實施的綜合效益[7]。

3 電力通信網(wǎng)建設(shè)中OTN 技術(shù)的應(yīng)用實踐

文章以A 市電力通信網(wǎng)建設(shè)融合OTN 技術(shù)項目為例，從調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道組織和遠程監(jiān)控終端接入等方面對具體的技術(shù)融合內(nèi)容展開討論。

3.1 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通信組織

結(jié)合A 市的實際情況，依據(jù)調(diào)控一體化業(yè)務(wù)接入需求，需在35 kV 和110 kV 變電站設(shè)置8×2M 自動化數(shù)據(jù)通道，并依據(jù)匯聚要求，將其直接匯總在4個自動化數(shù)據(jù)匯聚點位置，建立主調(diào)和備調(diào)協(xié)同控制的模式。A 市旨在打造東部調(diào)度、西部調(diào)度、南部調(diào)度、北部調(diào)度以及中心調(diào)度（主調(diào)、備調(diào)）的應(yīng)用體系，設(shè)置6 個調(diào)度自動化業(yè)務(wù)匯聚體系，與OTN 技術(shù)核心節(jié)點維持一致。

此外，結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化控制改造的具體需求，劃分110 kV 和35 kV 接入站點，數(shù)據(jù)利用ASON+SDH的接入模式控制節(jié)點，配合622M/155M 光口和自動化路由器設(shè)計組網(wǎng)，有效維持打包數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)匯總處理的科學(xué)性，確保自動化路由器運行管理工作順利開展[8]。

3.2 遠程監(jiān)控終端接入方案

結(jié)合A 市供電局調(diào)度監(jiān)控的具體要求，需要設(shè)置6 個附屬縣調(diào)度和10 個地調(diào)，打造100M 以太網(wǎng)通道，以滿足遠程終端信息監(jiān)控管理的具體需求。同時，結(jié)合核心節(jié)點的應(yīng)用情況，配置交換設(shè)備完成調(diào)度自動化數(shù)據(jù)匯總處理工作，并保證千兆以太網(wǎng)光口接入OTN 技術(shù)核心網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)后能夠搭建基于OTN 承載調(diào)度的終端業(yè)務(wù)體系，進一步提升作業(yè)的精準性和可靠性。

3.3 綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)承載方案

要維持多元化管理的協(xié)同進步，就要整合綜合管理數(shù)據(jù)網(wǎng)，包括35 kV、110 kV、330 kV 的100M 信息內(nèi)網(wǎng)，統(tǒng)籌管理A 市基層單位、供電分局、供電所以及營業(yè)廳等內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，承載“SG186 工程”重要業(yè)務(wù)內(nèi)容。此外，在融合OTN 技術(shù)的過程中，需要配備N×1 000M 光口接入模式，維持核心網(wǎng)應(yīng)用管理的科學(xué)性，從而為信息網(wǎng)逐級匯聚傳輸提供保障[9]。

4 結(jié) 論

在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用OTN 技術(shù)具有重要的研究價值，是提高電力通信傳輸質(zhì)量、信息交互穩(wěn)定性、傳輸管理安全性的良好措施。將OTN 技術(shù)合理應(yīng)用在骨干網(wǎng)傳輸、技術(shù)測試、組網(wǎng)模式等方面，能夠維護電力通信技術(shù)的應(yīng)用效能，為電力通信可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。