otn技術(shù)在電力通信中的實(shí)際應(yīng)用研究

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1、OTN技術(shù)在電力通信中的實(shí)際應(yīng)用研究王鵬王志鵬尹帥郭鵬(北京國(guó)電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司100070)摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，越來(lái)越多的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用在電力信息通信的傳輸過(guò)程中，對(duì)于提高電力信息通信過(guò)程中的信息質(zhì)量、信息容量以及傳輸效率起到了非常有益的提升作用。木文主要探討了OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，為OTN技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用提供參考和建議。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力通信；OTN；1電力通信發(fā)展及現(xiàn)狀電力通信網(wǎng)作為一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，在電力行業(yè)中為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化和信息化提供有力的支撐，影

2、響到電網(wǎng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)。由于電力通信系統(tǒng)既要能滿(mǎn)足電力行業(yè)的需求，體現(xiàn)在電力行業(yè)應(yīng)用的特色，作為通信網(wǎng)絡(luò)，乂要受到整個(gè)通信行業(yè)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)。電力通信傳輸技術(shù)從最早的電力線路載波到微波技術(shù)，再到光纖通信，逐步提高性能。光纖通信技術(shù)與其他傳輸技術(shù)相比較,在傳輸損耗、抗干擾能力、傳輸容量等諸多方面有著許多優(yōu)勢(shì)，因此，目前光纖通信也成為了電力通信的主要傳輸方式。從網(wǎng)絡(luò)化通信的角度來(lái)看，一般可以將光纖通信網(wǎng)分為三代。(1)準(zhǔn)同步數(shù)字系列和同步數(shù)字系列被認(rèn)為是第一代光通信網(wǎng)。準(zhǔn)同步數(shù)字系列曾經(jīng)在電信網(wǎng)傳輸中占據(jù)主導(dǎo)地位，

3、但是缺乏靈活的上/下路調(diào)度能力、點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一、國(guó)際上沒(méi)有統(tǒng)一的接口規(guī)范無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、各廠家產(chǎn)品互不兼容、無(wú)法提供有效的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理功能，逐漸被同步數(shù)字系列所取代。同步數(shù)字系列具有靈活的交叉調(diào)度能力、完善的管理和維護(hù)功能、可靠的保護(hù)性能，同時(shí)具有世界范圍內(nèi)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)了不同廠家設(shè)備之間的兼容，形成了網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)行、管理和維護(hù)。但是它對(duì)信號(hào)的處理仍然在電層中進(jìn)行，以VC-4(155Mb/s)為基木交叉顆粒，采用時(shí)分復(fù)用TDM技術(shù)單波道傳輸，傳輸容量和交叉調(diào)度顆粒受到限制，無(wú)法滿(mǎn)足業(yè)務(wù)帶寬的快速增長(zhǎng)。而

4、波分復(fù)用技術(shù)將多種波長(zhǎng)復(fù)用進(jìn)一根光纖中，實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)通道傳輸，具有傳輸容量大的優(yōu)勢(shì)。(1)作為第二代光網(wǎng)絡(luò)的代表，波分復(fù)用系統(tǒng)和光傳送網(wǎng)通過(guò)發(fā)展通信業(yè)務(wù)的IP化、寬帶化給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)、結(jié)構(gòu)及設(shè)備處理能力等諸多方面帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。波分復(fù)用技術(shù)可以在單根光纖上實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)傳輸，以較低的代價(jià)大大提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜萘?，成?前通信網(wǎng)絡(luò)中主要的傳輸手段。雖然冇上文所描述優(yōu)點(diǎn)，但是波分復(fù)用系統(tǒng)作為一種點(diǎn)到點(diǎn)傳輸系統(tǒng)，組網(wǎng)不夠靈活高效，對(duì)系統(tǒng)性能監(jiān)視和完善的網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)能力較差。為此，ITU-T在波分復(fù)用基礎(chǔ)上引入了同步數(shù)字

5、系列開(kāi)銷(xiāo)的思想，提出了光傳送網(wǎng)的概念。一方面，OTN既可以實(shí)現(xiàn)Gb/s級(jí)別以上的大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度和傳輸，解決同步數(shù)字系列調(diào)度交叉及傳輸容量不足的問(wèn)題；另一方面，在光層和電層增加開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)，提供完善的信號(hào)、通道監(jiān)視及管理維護(hù)能力。OTN綜合了同步數(shù)字系列和波分復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)集大顆粒調(diào)度、大容量傳輸、光層靈活組網(wǎng)、適配多種業(yè)務(wù)、完善的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理等優(yōu)點(diǎn)于一體的新一代傳送網(wǎng)絡(luò)。(2)光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展0標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)，即所冇的信號(hào)處理都在光層進(jìn)行，排除電層的限制，全光網(wǎng)被認(rèn)為是第三代光網(wǎng)絡(luò)。但是就0前而言，全光網(wǎng)設(shè)備實(shí)

6、現(xiàn)困難，發(fā)展尚需較長(zhǎng)吋間。而OTN網(wǎng)絡(luò)的提出就是為了彌補(bǔ)全光難以實(shí)現(xiàn)的不足，是目前網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目標(biāo)，也是向全光網(wǎng)進(jìn)化的必經(jīng)階段。2OTN技術(shù)概述2.1OTN技術(shù)的概念為了解決目前全光組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)不成熟，在現(xiàn)冇光電技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了傳送網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)——OTN技術(shù)。OTN在子網(wǎng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全光處理通過(guò)波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)大容量傳輸，在子網(wǎng)邊界處進(jìn)行光電混合處理能提供各種業(yè)務(wù)的適配接入。ITU-TG872將整個(gè)OTN網(wǎng)絡(luò)層次分為三層，通過(guò)這三層包含了光和電兩個(gè)不同處理領(lǐng)域。具體的OTN網(wǎng)絡(luò)的分層情況如圖1所示。(1)光信道層(OC

7、L)。該層為不冋業(yè)務(wù)信號(hào)提供端到端的透明光傳輸，這一層又劃分了光信道凈荷單元(OPU)、光信道數(shù)據(jù)單元(ODU)和光信道傳輸單元(OUT)三個(gè)電層子域。這樣劃分是為了適應(yīng)不同速率的多種業(yè)務(wù)接入，冋吋每層網(wǎng)絡(luò)都加入開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)，提高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與維護(hù)和管理能力。光信道層主要為了適配不同業(yè)務(wù)信號(hào)、建立光信道、處理光信道層開(kāi)銷(xiāo)、提供光信道的監(jiān)視功能以及實(shí)現(xiàn)光信道層業(yè)務(wù)的保護(hù)與恢復(fù)等功能的實(shí)現(xiàn)，另外，OTN的電交叉也是基于本層的ODU實(shí)現(xiàn)。(1)光復(fù)用段層(OMS)。該層主要實(shí)現(xiàn)為多波長(zhǎng)信號(hào)提供網(wǎng)絡(luò)連接，從而能夠保證多波長(zhǎng)信號(hào)

8、的完整傳輸。光復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò)主要完成多波長(zhǎng)復(fù)用及復(fù)用段層開(kāi)銷(xiāo)的處理功能，實(shí)現(xiàn)復(fù)用段的監(jiān)視和保護(hù)等管理功能。圖1OTN分層結(jié)構(gòu)(2)光傳輸段層(OTS)。該層主要實(shí)現(xiàn)光復(fù)用段的信號(hào)可以在不同類(lèi)型的光傳輸介質(zhì)上提供傳輸功能。OTS層應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)處理本層開(kāi)銷(xiāo)、產(chǎn)生/提取光監(jiān)控信道、提供光信道到物理傳輸媒介的適配等功能，同吋，能夠在本層實(shí)現(xiàn)對(duì)光放大器和中繼器的監(jiān)控。2.2OTN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)(1)多