OTN在电力通信网中的应用研究

摘 要 近年来电力通信网高速发展，其业务主体正由传统的TDM业务向IP业务转变，现有的电力通信技术已经难以满足电力发展的要求。光传送网（OTN）技术不仅能够高效承载大颗粒IP业务，而且具备更高的可靠性和更好的兼容性，目前已经得到了广泛的应用。

关键词 OTN；电力通信网；应用

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0076-01

光传送网（OTN）技术近年来发展迅速的电力通信技术，目前已经在国内众多骨干通信网中得到应用。OTN技术是在DWDM 技术的基础上发展起来的新一代通信技术，其不仅良好地继承了传统密集波分复用技术的优点，而且有效结合了多业务传送平台（MSTP）和同步数字序列（SDH）的组网技术，并保持了电路调度的高灵活性。在某种意义上，OTN技术是为了适应电力通信网业务发展的要求，综合DWSM技术和SDH技术优点形成的全新的通信技术。OTN技术能够处理多种业务，将业务信号进行封装和透明传输，并实现大颗粒的带宽交叉、复用和配置。随着电力通信网行业的不断发展，传统的SDH/MSTP通信网已经难以提供更宽的通道，在骨干电力通信网建立大容量OTN系统已经成为未来电力通信网的必然发展趋势。

1 OTN设备类型

OTN设备一般指提供OTN G.709接口的设备，包括电交叉设备、光交叉设备、光电混合设备和终端复用设备四种类型。

1.1 电交叉设备

OTN电交叉设备是指基于ODUK电域的光传送体系设备（OTH）。OTH设备与目前的SDH交叉设备类似，能够实现基于ODUK的各种业务颗粒的电路交叉功能。OTH设备处理信号的方式为光—电—光，对波长和子波长粒度的带宽调用都提供良好的支持，并能够有效便捷地监视以及再生光信号。其ODU1、ODU2交叉颗粒分别与SDH的VC12和VC4颗粒类似，给OTN网络提供网络保护功能和灵活的电路调度能力。OTH设备既可以独立组网，也可以与OTM功能集成，实现光传输段和光复用段功能的同时使用，为WDM传输提供支持。

1.2 光交叉设备

OTN光交叉设备（ROADM）具备光信道（OCh）光层调度能力，可以实现波长级别业务的调度和保护恢复。ROADM设备采用波长调度，子网内可实现信号的全光操作，省去了O-E-O转换功能单元，不仅可以提高组网的灵活性，又能够有效降低组网成本。目前光交叉设备组网受到传输距离、波长分配冲突和保护倒换速度等多方面因素的限制，不同厂家设备互联互通问题也使得光交叉设备的交叉灵活性不够理想。采用可调节波长光开关（WSS）可以实现不同厂家ROADM设备的交叉功能，但该部件成本较高。此外，光交叉设备不宜用来处理2.5Gbps以下的较小业务颗粒。受诸多因素限制，在长距离光缆线路环境下，采用ROADM设备组网的效果也差强人意。

1.3 光电混合设备

光交叉设备与电交叉设备相互结合，形成了所谓光电混合设备。光电混合设备集成了ODUK和OCh光层调度能力，充分发挥两个混合设备的技术优势，形成互补。波长级别的业务通过OCh交叉，而其他子波长业务则通过ODUK交叉调度。

1.4 终端复用设备

光终端复用器（OTM）设备实际上是提供OTN接口的WDM设备，也就是WDM系统接口的OTN化。OTM设备支持ODUK和OCH复用，通过设备的OTN接口，可以实现对波长通道端对端的性能检测和故障诊断。OTM设备能够对多种业务信号进行透明传输。早期的WDM系统虽然支持G.709接口，但是并未采用OTN的OAM功能。目前，国内外的主流WDM系统均采用G.709封装结构，并采用标准化的OTN接口，基本可以实现不同系统的互通。

2 OTN在电力通信网的应用策略

2.1 网络结构

由于大颗粒业务一般在调控中心节点之间实现，厂站节点之间很少处理大颗粒业务。另外，调控中心节点位置不稳定，铺设的光缆条件也较差；而厂站节点组网结构则相对更加稳定，光缆随高压输电线路架设，具有更高的可靠性。综合考虑上述因素，本文建议采用“核心+汇聚+接入”的模式组网，提高网络的管理效率和运行效率。对于核心节点数量较多的网络，利用自动交换光网络（ASON）功能承载核心之间的大量业务。ASON具备抗多次断纤的能力，保障了核心层网络的安全和稳定性。接入层采用双归属方式与核心层或汇聚层连接，业务经过最短线路汇聚到网络节点进行处理，使整个OTN网络结构清晰，层次分明，各层网络作用明确，业务规划合理。汇聚层一般以变电站或电厂为依托，建立格型拓扑结构。

2.2 设备选型

针对“核心+汇聚+接入”的组网模式，本文推荐按以下规则进行设备选型。

1）在核心节点层面，应选用光电混合OTN设备。由于核心层业务量大，且经常需要进行复杂繁琐的时隙转接。核心层业务的颗粒大部分是波长级的ODUK颗粒，其信号的长距离传输必须要利用电再生才可以实现，而电交叉设备可以较好地克服波长阻塞的困难。光交叉设备在分流核心节点时不需要对业务进行中继操作，弥补了目前电交叉设备容量较小的不足。

2）在汇聚节点层面，应选择光交叉型OTN设备。汇聚节点层面主要由骨干厂站节点组成，网络的业务只是由这些节点进行业务穿越。而在光层面上以波长颗粒进行传输比光—电—光中继传输更方便快捷，可以有效节省能耗，并减少故障的发生率，传输的质量更加稳定可靠。

3）在接入节点层面，应选择电交叉设备，或者终端复用设备。接入节点层面主要由下级调控中心组成，网络规模较小，调度需求变化相对稳定，一般采用具备OTN接口功能的终端复用设备。如果条件允许，也可选用电交叉设备，提高业务调度的灵活性和工作效率。

3 结束语

OTN技术集成了多种现有电力通信技术的优势，能够有效满足当前电力通信网的发展需要，目前已经得到了广泛的推广和应用。本文根据OTN技术和设备特点，并综合考虑厂站节点和调控中心节点业务分布、基础设施条件，提出了“核心+汇聚+接入”组网模式。同时，为了提高该OTN组网模式运行效率和管理水平，针对各节点层OTN设备的选型展开了讨论，为OTN技术的推广应用提供了理论支持。

参考文献

[1]孙海蓬，刘润发，于昉.OTN在电力骨干通信网中的应用策略研究[J].电力系统通信，2012（6）.

[2]刘毅，李继红.OTN+PTN技术在电力通信网中的应用[J].信息通信，2013（4）.

作者简介

高洋（1983-），男，硕士研究生，从事电力系统通信管理及运行维护等工作。