杜力宇 王加易
国网浙江省电力公司杭州供电公司 浙江杭州 310020
摘要：目前，电网建设规模不断扩大，电力信息通信传输系统需求也逐渐增多，OTN技术的应用为通信信息提供了有力的技术支持。文章通过对OTN技术进行了解，探讨OTN技术在应用中的作用，并结合电力工程信息通信传输对OTN技术的应用展开探讨。
关键词：OTN技术；电力信息；信息通信；通信传输
引言
数据网络是一个开放的网络，不同数据设备商的设备可以在同一个网络域内混合组网，尤其是在ONFOpenFlow协议推出后，数据设备已经普遍支持OpenFlow协议，从而实现控制层面跨厂家设备的互操作性。但是传统的光传输网络（OTN）则是一个封闭的网络，不同传输设备商的OTN设备不仅无法混合组网（光层），而且也无法统一管控。这种僵化的传统光传输网络无疑已经成了运营商基础网络创新的最大阻碍，因此，传输网络也要和数据网络一样走SDN之路，已经成为了运营商和设备商的一种基本共识，并已经付诸行动。
1、OTN技术概述
OTN是网络的一种类型，指在光域内实现业务信号的传送、复用、录用、选择、监控，并且保证其性能指标和生存性的传送网络，它满足ITU-T6.805中规定的传送网的通用模型，遵循其分层结构、信息定义、客户关系、功能界定、网络拓扑等。OTN技术的结构从上到下为：客户层网络、光通道层网络、光复用段层网络、光传输段层网络、物理媒介层网络。我国已进入信息时代，各种各样的技术领域也随之融入了信息化技术。随着信息通信技术的不断发展，人们对电网运行质量和速率方面的要求越来越高，人们的信息通信需求也逐渐从以前的宽带应用需求转变为目前的TP技术应用需求。OTN作为目前信息传输领域中一种发展迅速的新兴技术，拥有非常广阔的应用前景。OTN技术最优化是信息通信传输的重要目标，为达到这个目标，需要掌握一些关键技术：智能感应技术，因为该技术的运用需要对信息通信传输网络的有效监测与控制；无线感应器和光线感应器，是OTN技术的主要网络支撑；另外，还有广域测量技术、电子技术、仿真分析技术、智能的设备和相关装置等。
2、OTN系统技术在通信工程项目中的作用
此系统技术主要将波分复用的技术当作基础,于光层进行网络组织而产生传送网,其是下一代骨干的传送网。借助OTN系统技术能够为信息管理的体系建立提供理论性基础,同时还能够定时实施信息的透明化操作,合理运用OTN系统技术,能够实现对多种客户的信息有效封装和传输效果。同时,OTN系统技术自身有着大容量和交叉等特点,进而对ASON的控制平面实施合理使用,就能够发挥相辅相成作用,对其保护和恢复能力实现提升,还能够对对调度能力实施改善。另外,此技术使用的是帧结构,通过合理的配置,就能够实现数字化的监视,且监视范围也十分广泛,能够实现对大部分区域监视的要求。
3、OTN技术在电力信息通信传输中的应用分析
3.1SDH光传输技术的应用
首先，构架建设。不同的电力通信网的网架结构,是不同的分级、分层、分区的重要区分标准。传输网分为五级,一级为国调中心调往各大区调度中心,二级为各大区调度中心调往各省级调度中心,三级为各省级调度中心调往各地区调度中心,四级为各地区调度中心调往各县级调度所,五级为各县级的调度网。在构建过程中,要严格按照不同的级数以及实际要求,确定其建设构架。其次，接入设备。在省级以及地区级调度中心均有SDH用户接入设备。SDH用户接入设备,基本平台是STM-ISDH传输设备,多个用户直接接入该设备就能组成SDH网,也可以接入STM-4或者STM-16从而形成SDH子网。另外，保护方法。SDH有着强大的光环自愈功能,表现为在光纤被切割等突发状况发生时,SDH可以在很短时间内自行恢复通信。该功能使得整个网络系统更为安全可靠。具体的保护方式根据实际状况的不同具体分析。自愈环保护可以用于环网结构,利于大型网络。SNC可以用于分支多的小型电力通信网。
3.2波分复用技术的应用
在建设波分复用光传输网络时，网络规划设计属于重要内容，整个规划过程比较复杂，本文主要选择重点内容展开讨论：第一，确定系统容量。在优化设计波分复用网络时，应当按照电力系统的业务量需求，业务量的未来增加趋势，明确光传输网络的系统容量，例如初始容量与最终容量，合理选择波道速率和波道数量。在网络使用的初级阶段，波道占用率应当低于40%。在业务量持续增加时，波道占用率会达到70%，此时扩充系统容量，可以有效维护网络的灵活性与可靠性。通过分析电力系统的业务量现状和发展需求，波分复用技术网络侧单波的支持率大于10G/s，同时可以支持平滑升级，使支持率达到每秒10Gb，省级干线网络波道容量为40/80波。第二，确定组网方式。波分复用传输网络的组网方式包含网状结构、环状结构和线型结构。不同方式均具有优势与不足，网状结构具备较高安全性，且业务调度的灵活性比较高，但是技术要求也比较高，实施难度比较大，因此在建设省级干线时，可以采用环形结构组网方式。在站点持续增加时，会扩大网络规模，所以波分复用技术网络会由环形结构过度为网状结构，全面提升网络的灵活性和安全性。第三，设置网络节点。按照网络覆盖区域的光缆结构、节点业务关系、节点数量，以此确定网络节点的设置数量。对于省级传输网络的变电站来说，应当以主干节点建立骨干层，按照变电站数量，可以应用双环网结构或者单环网结构。不同地区供电企业，220kV变电站可以通过550kV连接到骨干传输网。
3.3在技术测试中的应用
OTN技术测试以网络分析仪作为主要工具。OTN设备接受来自网络分析仪的OUT帧数，包括TCM、PM、SM等多种管理维护与开销的数据和内容。通过网络分析仪测试网络拓扑结构，再使用OUT设备管网测试设备性能，测试结果对于系统管理维护开销信息的接收具有决定性的作用。OUT设备管网可以修改TCM、PN和SM的开销信息，修改以后再次通过网络分析仪测试系统工作情况，以分析、判断、修改系统里不正常的传输帧数。
3.45G前传承载技术方案
随着业务需求量的不断增长,后期可配置200G速率的带宽。5G承载网线路侧光纤需提供双向单纤功能,这样才能满足单个基站只配置一条光纤即实现前传技术承载方案的目的。以配置100G速率带宽为例,有以下承载方案提供选择:第一，配置50G×2的双波长光模块:配置此模块应用效果好,前传技术成熟,前传性能优势明显,投入成本低。第二，配置25×4的100GLR4型号的光模块:配置此模块应用效果好,前传性能优势明显,但投入成本较高。第三，配置100G单波光模块:配置此模块技术方案已成型,但使用性能有待进一步评估。无源WDM技术的实现原理是通过无线设备发射彩色光源进行光通信,基于OTN技术的5G前传承载技术相对无源WDM技术的优势在于可摆脱无线设备厂家的束缚,进行自行独立部署。
3.5对基础平台的容量合理选择
在对基础平台的容量选择中,主要涉及到波道速率以及波道数量的选取。在起初波道的速率选择是40Gb/s,而其由于出现诸多调试的种类,导致模块的器件种类也是呈现复杂性,使其造价十分昂贵,随着100Gb/s的系统逐渐发展,有效地减少DCF时延,目前国内,如省内干线以及本地网的部分等,都选择100Gb/s的系统。
结语
综上所述，当前OTN通信技术在电力通信网中占着举足轻重的地位,该技术也在发展中愈加成熟。为了满足电力系统通信多个方面的需求,采用SDH光传输与波分复用等多项技术内容，提高电力通信工程信息传输水平，有助于电力通信事业的稳定发展。在电力通信工程项目建设下管理人员应重视OTN系统建设的重要性，重发发挥OTN技术优势，以提高电力通信工程项目建设水平。
参考文献
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