OTN传送网技术在电力通信系统中的应用.docx

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1、OTN传送网技术在电力通信系统中的应用0前言随着电网规模的不断发展，承载在电力通信网络中的继电保护、调度自动化、配网自动 化和信息业务需要越来越大的传输带宽，而传统的SDH和MSTP网络难以满足业务种类和带 宽颗粒的发展需求。在这种背景下发展的OTN （光传送网，Optical Transport Network）技术 不仅具备传统密集波分复用技术（DWDM）的特点，更结合了 SDH和MSTP技术灵活的物理 组网和业务调度优势，实现了大颗粒业务的交叉复用、管理配置和多种用户信号的封装及透 传，有效地解决了电力通信系统存在的光缆资源、网络架构、业务带宽和网络安全等方面的 问题。对于电力通信系统而

2、言，满足传输网承载业务发展的需求，突破电力传输网存在的种种 局限性是建设OTN系统的出发点。首先，各级通信中心节点间的传输通道承载通信数据网、 调度接入网、视频监控系统、软交换系统和高清会议系统等大颗粒业务，厂站节点至中心节 点间传输通道承载其他小颗粒业务。其次，百兆以太网和千兆以太网逐步取代传统时分复用 （TDM）的El、STM；和POS通道的业务，成为主用业务接入方式。电力通信传输网的建 设只有采用OTN技术，才能实现无缝信息过度交换，满足不同阶段通信网络发展的需要， 为未来的智能电网建设提供可靠的支持和服务。1 OTN技术特点OTN是依据ITU-TG.872 G.709和G.798规范形

3、成的光层网络架构的下一代的骨干传送 网技术，是管理电层和光层的整体标准。OTN技术特点具体体现在以下几个方面： 1.1信号封装和传输OTN帧结构基于ITU-TG.709标准，可实现包括SDH信号在内的多种颗粒数据的映射和 透传。考虑不同速率以太网的兼容问题，对于10GE业务实现不同程度透明传输技术内容在 ITU-TG.sup43标准中进行了补充。1.2 颗粒的复用、交叉和配置OTN将光信号波长作为光层的带宽颗粒单元，相比于SDH的2M和155M的调度颗粒， OTN在电层和光层均具有更大的复用、交叉和配置颗粒，提升了大带宽数据业务的适配能力 和传输效率。1.3 开销和维护管理能力OTN的开销管理

4、功能和SDH相似。光通路层的通道监控能力在OTN帧结构支持下得到 增强。OTN组网时采取端到端和多个子网同时进行性能监视的方式，其在6层嵌套串联连接 监视功能的支持下得到实现，并对跨平台传输进行了优化管理。L4组网和保护能力通过光通道数据单元交叉机制、可重构光分插复用器件和前向纠错编码技术在OTN体 系中的使用，使SDH低交叉级别调度带宽和波分点到点大容量传输的技术瓶颈得到突破。 而ODUk的子网连接保护、共享环网保护、光通道和复用段保护等基于电层和光层灵活的业 务保护功能，增加了光信号传输距离，丰富了光传输网的组网手段，提高了网络的安全稳定 性。2OTN技术在电力通信中的应用2.1OTN设备

5、选型2.1.1 终端复用设备OTM光终端复用器OTM将波分或可重构的光分插复用器ROADM接口进行OTN标准化，将 波分设备与OTN接口融合。波分系统基于标准化的OTN接口，使用丰富的帧开销实现波长 通道端到端的性能和故障监测，在线路侧提供标准域间OTU互通接口。电层和光层的终端OTN接入功能得到了 OTM设备支持，但电路和颗粒的交叉连接无法实现。2.1.2 电交叉设备OTH电交叉设备OTH不但支持电层和光层的终端复用功能，还支持电层以ODUk为颗粒的 交叉连接和业务分插复用功能。OTH设备采用O-E-0 （光电光）的转换方式，调用波长和子 波长的带宽粒度，实现对光信号的监视与再生。设备可单独

6、使用，为线路侧和用户侧提供业 务接口和OTUk接口，也可与OTM模块一并使用，实现光复用段和光传输段功能。2.1.3 光交叉设备ROADM光交叉设备ROADM能实现波长级别业务的调度和保护恢复功能。设备采用波长调度实 现子网内信号的全光操作，省去了光电光转换功能单元，提高了网络架构的灵活性，有效降 低了组网投资。2.1.4 光电交叉设备OTH+ROADM光电交叉设备OTH+ROADM设备是实现光层和电层的终端复用功能的基础网，可实现 ODUk交叉颗粒（电层）和波长交叉颗粒（光层）的交叉连接和业务分插复用功能，同时实 现0TH设备和ROADM设备的功能。目前投入市场的光电交叉设备可实现0DU1单

7、元交叉颗 粒和光波长颗粒的电层、光层交叉调度。光/电交叉设备功能模型如图1所示。图1光/电交叉设备功能模型图2.2OTN组网应用网络架构结合电力通信网运行的特点，综合考虑OTN设备所应用的网络层面、业务传送需求和 实际组网成本等多多方面因素，采用核心层、汇聚层和接入层的3层组网结构较为合理。子波长级的ODUk单元的业务颗粒大多存在于核心层节点。为了减少核心节点子波长业 务处理容量，解决目前电交叉设备容量较小的问题，必须使用光交叉波分设备承担核心节点 的中继业务。同时，在长距离跨段通过光电光再生的方式实现信号传输过程中的波长阻塞等 问题，需要使用电交叉设备模块的相应功能。所以核心层使用光电混合交

8、叉型设备。传输网的业务在汇聚节点只进行颗粒穿越，相对于光电光中继传送的业务调度，波长颗 粒在光层面上直接透明的传送实现起来更简便，耗能更低。同时网络更加稳定可靠，避免了 光电光转换可能发生的问题。所以汇聚层使用光交叉型设备。接入层层面节点数据规模较小，调度需求相对单一，设备OTN接口功能可以满足相关 业务的需求。同时，OTH电交叉功能能实现网络对子波长级业务在10G、2.5G和GE业务多 样化运行环境下的灵活调度，使波长利用率得到提高。所以接入层使用电交叉OTH设备和 OTM终端复用设备。经过颗粒处理和电路调度后，接入层和汇聚层的数据业务以以太网等接口形式传输至电 光混合交叉设备，在核心层将其

9、进一步封装至光通道数据单元进行大颗粒的疏导和管理。核 心层的光电交叉设备在骨干传输线路上进行大业务颗粒的交叉调度，其提供的以太网物理线 路接口所承载的颗粒分组业务映射到ODUk后，以。DUk为调度颗粒进行交叉。接入层和汇 聚层承载骨干线路传送的SDH业务，并提供OTN线路接口。SDH业务从ODUk解映射后， 设备按照小颗粒业务的电路调度机制，进行逐个用户、逐个业务的控制管理，最后在数据网 络内进行点到点的控制和传输，实现简化网络配置和管理层次的目的。2.2.1 保护方式（1）ODUk子网保护。该方式是使用电层的双发选收机制进行的一种端对端的专用保 护机制，主要对线路板及其以后的单元进行保护，可

10、在链型、环型和MESH型的网络结构中 实现对部分或全部网络节点跨子式网式的保护。（2） ODUkSPRing保护。该方式是通过使用不同的ODUk通道，完成站点间多个分布式 业务的保护。其在业务上下路节点发生保护双向倒换动作，适用于环网结构。同时，低级别、 小颗粒的业务在备用保护通道中传送，提高了资源利用率，降低了成本。（3）光线路保护。该方式是在光层建立保护光纤，使用双发选收机制实现对工作光纤 的保护。使用该方式的前提是相邻站点间有备用光缆路由，从物理上对主用光缆线路进行保 护。（4）光复用段1+1保护。该方式是在光复用段OTM节点间采用光缆和波分侧线路备份 的1+1方式对所有波长进行保护，需

11、在主备用路由上配置光放大器。（5）光通道1+1保护。该方式是在光通道层使用对单个光波长进行1+1或1： n的保 护。客户侧信号在OCP板卡中被分配到各路WDM系统的OTU单元中，通过并发选收的机 制，实现对复用器、解复用器、线路光放大器和光缆线路的保护备份。3结语随着光纤通信技术的不断进步，今后发展的主流将定位于大容量传输系统。OTN作为 全新的光传送网技术继承并拓展了传统网络的众多优势，是电力通信网升级改造的最佳选 择。电力通信大颗粒IP业务的承载、调度和管理能力通过使用OTN组网得到提升，网络层 次得到简化，光缆资源利用率得到提高。OTN实现了业务恢复迅速、电路调度方便的效果, 满足了电力通信“高可靠、全方位、多元化、宽带化”的发展需求，是构建新时期电力通信 网络的理想解决方案。