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摘要:在智能電網建設不斷深入的背景下,傳統的SDH技術和WDM技術已無法滿足電力系統多元化的業務種類管理功能,以及大帶寬顆粒傳輸網絡需求。新型的otn技術,不僅具備SDH、WDM技術的優勢,同時還克服了SDH、WDM技術在運用過程中存在的缺點,滿足當前大容量、高帶寬的業務需求。對OTN技術特點進行簡要介紹,通過OTN技術與SDH技術、WDM技術的對比分析,總結了OTN技術在電力通信系統中的應用優勢,并從組網規劃、技術測試、技術應用等方面對OTN技術在電力通信系統中的應用進行了論述,以促進電力通信系統安全、全面、多元化以及寬帶化的優化升級。
關鍵詞:OTN技術;電力通信系統;特點;優勢;應用
1OTN技術特點
1.1綜合承載多種客戶信號
由于OTN技術是在現有規范標準的基礎上形成的,因此OTN幀結構包含了SDH、WDM的特性,能夠為電力通信系統提供多類信號不同顆粒業務數據的傳遞,同時在OTN技術中還能兼容多種速率問題。這就使得OTN成為承載以太網、光纖通道、IP網絡等多種業務的傳送平臺。
1.2大顆粒的復用、交叉和配置
OTN技術業務顆粒處理較大,是因為OTN技術將光信號波長當做帶寬顆粒單位進行顆粒調配,高速率顆粒不僅能夠提高交叉效率、帶寬利用率,還能降低業務封裝成本,實現電力通信系統中光層以及電層的大顆粒的復用、交叉和配置等,減少了信息傳輸時間,進而提升業務的傳輸效率以及適配能力。
1.3強大的開銷和維護管理能力
OTN技術還能提供類似傳統的SDH技術的維護管理以及開銷管理能力。其中,OTUk層的段監控字節負責監測電再生段的性能和故障;ODUk層的通道監測字節負責監測端到端的波長通道的性能和故障。確保在業務開展時,實現自我管理和調控。
1.4增強組網和保護能力
通過OTN技術電交叉連接設備和多維光交叉連接設備,實現光通道路數據的交互,克服了傳統技術中調度帶寬點到點的數據傳送容量不足問題,大大增強了光層的組網能力,實現了大容量傳輸。此外,OTN技術還能為電力通信系統提供較為靈活的網絡和光通道保護,提升了網絡的安全性。
2OTN技術的應用優勢
OTN技術有效整合SDH、WDM傳統通信技術的優勢,實現了光網通信的雙重優勢,其在電力通信系統中的應用優勢如下。
2.1與SDH技術的對比分析
SDH技術主要是由話音業務發展而來,主要利用時隙技術在電層指配固定帶寬電路進行各種業務的調配,具有電路顆粒小、開銷和維護管理功能等特點。隨著智能電網的深入發展,SDH技術已逐漸無法滿足大容量數據業務需求。OTN技術電層帶寬顆粒是由光通路數據單元來描述的,其中光通路數據ODUk(其中k可取值1、2、3),速率隨著k取值呈正相關關系,最大速率可達40Gbps。由此可見,OTN技術能夠提供大顆粒的業務調度,滿足當前電力企業大容量、高帶寬的數據業務需求。
2.2與WDM技術的對比分析
WDM技術是一種傳輸2種或多種不同波長的光載波信號,利用OMU/ODU將這些信號進行波長耦合和解耦在同一光纖中進行傳輸的技術,具有傳輸容量大、節約光纖資源等優勢。然而WDM技術不能組網,只提供點對點的大顆粒管道,調度不夠靈活,同時在網絡擴展、業務保護、網絡管理等方面存在缺陷。OTN技術繼承了SDH技術中ODUk交叉功能,同時還引入ROADM、OTN幀結構等技術和手段,有效提升了光傳輸網絡的組網能力。由于OTN技術具備網絡生存機制,因此該技術具有很好的業務保護和恢復功能。同時,在OTN技術中還引入了智能控制平面和帶內FEC功能,在一定程度上提升了電力通信系統網絡配置的智能化程度,使網絡配置得到了進一步拓展。此外,OTN技術還繼承了SDH、WDM技術的監測功能,在性能和故障監測方面比較完善。
3應用分析
從上述OTN技術的特點和應用優勢可知,OTN技術的應用契合了當前智能電網的發展需求。筆者從OTN技術在電力通信傳輸網中的應用進行了分析。
3.1組網和規劃
電力通信傳輸網分為骨干網、匯聚網和接入網。為有效解決電力系統發展中大容量、高帶寬業務的需求,將OTN技術應用于電力通信傳輸網核心層的骨干網,因此需要結合OTN網絡建設的實際需求、實際建設成本等因素對骨干節點進行規劃。通常情況下,骨干節點一般設置在省公司、500kV變電站、超高壓公司、直流換流站等,形成主干OTN環網,充分發揮OTN技術的大帶寬、高速率等優勢,滿足電網的各類性能需求。在OTN技術應用中,組網一般采用Mesh組網模式,實現信息通信傳輸,并對各個節點的路由器、辦卡、線路、電源供應等方面做好相關的備份工作。此外,對供電企業前期置備的光纜等通信資產,須進行合理的重復利用,以便經濟合理地開展組網工作。
3.2OTN技術的測試
測試主要是檢驗網絡技術是否滿足功能與性能需求。在電力通信網絡建設過程中,為了確保電力信息通信傳輸的功能和性能滿足需求,需要對OTN技術進行測試。創建合理的拓撲結構,從多業務、FEC增益等角度考慮,業務較多時則需要設計復雜的網絡拓撲;在進行測試內容設計時,則需要利用相關設備將OUT幀傳送于OTN設備,并對OUT幀內各類開銷進行測試,確認是否收到各類開銷,還可利用后臺管理的相關操作,實現互聯網分析儀檢查和修訂各類開銷,再重復上述測試,確定各類開銷是否有被修訂。通過OTN技術的測試,確保電力通信系統能夠安全、可靠地運營。
3.3OTN的組網應用
充分考慮電力通信系統運行特點,以及OTN設備網絡層、光層、業務傳輸、以及組網成本等因素,設置合理的OTN組網框架,基礎組網架構包括匯聚層、核心層及接入層。匯聚層包括變電站和重要獨立通信站點,該層開展顆粒穿透,波長顆粒可以實現光層的透傳,降低能源損耗,提高網絡安全的可靠性,可采用光交叉設備;核心層包括公司大樓和變電站,在該層中存儲了大部分子波長級的ODUk單元業務顆粒,選取光交叉波分設備承載核心節點中級業務以應對核心節點波長業務容量問題,此外為解決長距離光電光轉換信號傳輸阻礙或堵塞問題,可選用光電混合交叉型設備;接入層包括變電站,主要利用電交叉OTH設備及OTM終端復用設備,提高不同業務運行環境中波長級業務調度的靈活性,有效提升波長的使用率。在電路配置以及顆粒處理后,OTN組網內的匯聚層和接入層的數據業務均由以太網傳送到電光混合交叉設備中,核心層則負責實現光通道數據單元的顆粒封裝和管理,此時核心層光交叉波分設備在骨干傳輸線路開展大業務顆粒的交叉調度。匯聚層和接入層不僅具備骨干線路傳輸SDH業務數據,同時還具備OTN線路接口,SDH業務在以太網線路接口將顆粒分組映射到波長級業務中,對小顆粒業務形成用戶、業務的逐一控制管理,實現點到點的傳輸和控制,使網絡架構以及管理工序更加簡單化、層次化。
4結語
在當前智能電網深入發展以及通信技術快速發展的背景下,優化升級現代電力通信技術是主要發展趨勢。新型的OTN通信技術在靈活性、大顆粒業務處理、保護能力等方面有著明顯的優勢,使其成為電力通信大容量骨干光傳輸網,是當前電力通信網建設的首要選擇,有助于電力通信實現“多樣化、安全、寬帶化”目標。
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作者:陳李彬 單位:廣東電網有限責任公司揭陽供電局