OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用分析

付新瑞+付薇薇

【摘要】 OTN技術(shù)的引入為電力通信提供了更大容量、更有效、更可靠的支持。本文首先介紹了 OTN技術(shù)的概念和在電力系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)定位，緊接著分析了電力通信中現(xiàn)有的幾種通信技術(shù)與OTN的關(guān)系，總結(jié)了 OTN的優(yōu)勢，得出OTN應(yīng)用的必要性。最后給出OTN在電力通信網(wǎng)中的組網(wǎng)應(yīng)用的建議。

【關(guān)鍵詞】 光傳送網(wǎng) 電力通信 網(wǎng)絡(luò)定位 組網(wǎng)方案

一、 OTN的概念與網(wǎng)絡(luò)定位

OTN 是在目前全光組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)不成熟的背景下，基于現(xiàn)有的光電技術(shù)，而提出的傳送網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。OTN最大的優(yōu)勢是具有大顆粒交叉調(diào)度能力，可滿足大容量的交叉調(diào)度和傳輸?shù)男枨?，因此首先被考慮使用在核心骨干層。但是隨著OTN技術(shù)的發(fā)展，ITU-T為其定義了 ODUO 交叉顆粒，OTN也可以提供較小的交叉需求，因而OTN的應(yīng)用范圍得到了擴展，向更低的網(wǎng)絡(luò)層次下沉，未來可實現(xiàn)直接由OTN+接入層構(gòu)建整個傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)。就電力系統(tǒng)而言，目前主要還是應(yīng)用于骨干層網(wǎng)絡(luò)。

二、OTN與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

2.1 OTN 與 SDH

SDH所具有的基于虛容器粒度的帶寬調(diào)度機制，非常適用于小顆粒TDM語音業(yè)務(wù)和生產(chǎn)控制類業(yè)務(wù)的承載，還將在電力通信系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。OTN建設(shè)的初期，承載大顆粒業(yè)務(wù)，SDH主要用于小顆粒業(yè)務(wù)傳送，因此OTN網(wǎng)絡(luò)與SDH網(wǎng)絡(luò)通常是客戶一服務(wù)關(guān)系，對于2.5Gbit/s以下小顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和保護通常在SDH網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)。但是隨著OTN技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以支持IGbit/s顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度和保護，SDH會逐漸被OTN所取代。

2.2 OTN 與 WDM

WDM是目前光纖通信系統(tǒng)中大容量骨干傳輸網(wǎng)應(yīng)用的主要技術(shù)。單純的WDM網(wǎng)絡(luò)特點是傳輸容量大、組網(wǎng)能力差、網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)視能力薄弱，采用單純的WDM技術(shù)構(gòu)建大容量傳輸網(wǎng)絡(luò)，雖然能夠提供充足的傳輸容量，但無法提供靈活的業(yè)務(wù)傳送與調(diào)度，無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和維護性，存在著一定的功能缺陷。而OTN構(gòu)筑在WDM系統(tǒng)之上，具有G709物理和邏輯接口、光層交叉、電層交叉等技術(shù)，提高了 WDM的各方面性能，彌補了 WDM的缺陷。因此，WDM網(wǎng)絡(luò)可通過增加設(shè)備功能，逐步升級改造為OTN網(wǎng)絡(luò)。

三、OTN組網(wǎng)方案

OTN可采用不同設(shè)備組網(wǎng)，可采用以下幾種方案：

3.1采用OTM設(shè)備組網(wǎng)

OTM設(shè)備只是在WDM設(shè)備上增加支持G709接口?？梢栽诠鈱訉崿F(xiàn)信號的處理，如放大、傳輸?shù)取?/p>

優(yōu)點：組網(wǎng)成本最低；實現(xiàn)簡單，通過升級設(shè)備板卡即可實現(xiàn)，是WDM網(wǎng)絡(luò)向OTN網(wǎng)絡(luò)演進的最直接方式；增強了光層的處理和OAM功能。

缺點：不具備交叉連接功能，僅能為業(yè)務(wù)信號提供傳送功能。

3.2采用OTN電交叉設(shè)備組網(wǎng)

基于電交叉的OTN網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)通過G.709規(guī)定的封裝規(guī)程映射，可在電層實現(xiàn)基于ODUk顆粒的交叉調(diào)度，在光層實現(xiàn)信號的傳送。

優(yōu)點：電交叉組網(wǎng)同時支持不同大小的顆粒交叉調(diào)度，提供Gbit/s級別以上的較大容量傳輸，具有基于ODUk的多種保護方式，支持電層組織網(wǎng)狀網(wǎng)?？稍趯崿F(xiàn)信號3R功能，難一跨段距離不受限制。

缺點：成本較OTM設(shè)備要高；電層交叉調(diào)度容量有限。

3.3釆用OTN光分插復(fù)用設(shè)備組網(wǎng)

基于光交叉的OTN網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)通過G.709規(guī)定的封裝規(guī)程映射，可在光層實現(xiàn)基于波長級別的交叉調(diào)度和信號傳送。

優(yōu)點：可幵通波長級別的端到端業(yè)務(wù)的交叉調(diào)度，調(diào)度容量比電交叉更大；可在光層實現(xiàn)業(yè)務(wù)的直通，不需經(jīng)過電層處理；光交叉可實現(xiàn)靈活組網(wǎng)，支持網(wǎng)狀網(wǎng)；提供光通道、復(fù)用段等多種光層保護方式。

缺點：存在波長一致性約束問題，需要采取措施避免資源沖突；長距離傳輸會產(chǎn)生信號衰耗和色散，需要增加光放大器和色散補償，但是又會增加噪聲累積，需要保證信噪比，但跨段距離較短；光交叉設(shè)備成本比電交叉設(shè)備高。

3.4采用光電混合交叉設(shè)備組網(wǎng)

通過光電混合交叉設(shè)備組網(wǎng)，既有電層處理的優(yōu)勢，又有光層處理的好處?？芍С侄喾N業(yè)務(wù)的適配，可進行電層和光層的聯(lián)合調(diào)度。

優(yōu)點：光電聯(lián)合調(diào)度更加靈活、多樣，多業(yè)務(wù)適應(yīng)能力更強；支持大容量傳輸，組網(wǎng)方式更加合理，支持網(wǎng)狀網(wǎng)；支持光層、電層多種保護方式，可靠性更高；可利用電層3R功能，實現(xiàn)光信號再生，提高單跨段傳輸距離。

缺點：兩層交叉設(shè)備更復(fù)雜，組網(wǎng)成本最高，光層存在波長資源沖突問題等。

綜上所述，選擇合適的組網(wǎng)模式時，應(yīng)當考慮系統(tǒng)容量、功能需求、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)成本等多種因素，綜合各方面的要求選擇合適的方案。實時通信系統(tǒng)中得到實際的應(yīng)用，也即滿足對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求進行實時傳輸。

參 考 文 獻

[1]張淑娥等.電力系統(tǒng)通信技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2009

[2]劉振亞.智能電網(wǎng)技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2010.