OTN技术在电力通信系统中应用与优化.docx
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1、OTN技术在电力通信系统中应用与优化OTN技术在电力通信系统中的应用与优化 摘要 电力系统通信网,作为电力行业的专用通信网,是电力系统不行缺少的组成部分,伴随着电力系统信息化、智能化发展需求的不断提升,电力系统通信网承载的业务渐渐从单一的调度监控业务、平安生产业务、营销业务、电话业务向多媒体的经营管理、行政管理业务演化,其业务类型也由单一的SDH,PDH制式演化为GE,10GE等,其承载了数据、图像、语音等多种媒体信息。鉴于信息通信在电力公司生产管理过程发挥着越来越重大的作用,电力通信网络不但要满意了电力系统特有的大容量通信传输要求,而且须要保证相关业务的平安、牢靠。具有肯定的现实意义。针对于
2、此对于该课题进行相关的探讨是至关重要的。 关键词:OTN;组网优化;电力系统;通信网络 Application and optimization of OTN technology in power communication system Major:Communication engineering Student:yangxiukun Supervisor:duqinjian Abstract Power system communication network, as a special communication network of electric power industry,
3、 is an integral part of power system, along with the improving of the power system information, intelligent development needs, bearing the business gradually from a single power system communication network scheduling monitoring business, safety in production, marketing, business, telephone service
4、to the multimedia management, administrative management business evolution, its business type also by a single SDH, PDH system evolution for GE, 10 GE and so on, its carrying data, images, voice and other media information. Considering that information communication plays an increasingly important r
5、ole in the production and management process of electric power companies, the electric power communication network not only needs to meet the special requirements of large-capacity communication transmission of electric power system, but also needs to ensure the safety and reliability of related bus
6、inesses. Has certain practical significance. Aiming at this, it is crucial to carry out relevant research on this subject. Key words:Otns; Network optimization; Power systems; Communication network 书目 1引言 1 1.1探讨背景 1 1.2探讨意义 1 2电力传输网络现状分析 2 2.1现网传输带宽需求分析 2 2.2光缆资源现状分析 3 2.3光传输网络架构分析 3 3OTN技术应用优化设计原则
7、 3 3.1OTN技术简介 3 3.2优化工作总体步骤 4 3.3OTN网络配置优化原则 5 3.3.1总体优化原则 5 3.3.2网络拓扑、站型及业务端口优化配置原则 6 3.3.3光放大器系统优化配置原则 6 3.3.4业务爱护方式优化配置原则 7 3. 3. 5网管网络优化配置原则 8 4OTN网络配置优化设计 9 4.1业务爱护方式配置优化 9 4.1.1爱护方案比照探讨 9 4.1.2爱护方式优化方案 11 4.2网管网络配置优化 11 4.2.1DCN组网方式比照探讨 11 4.2.2网管网络配置优化方案 11 参考文献 13 OTN技术在电力通信系统中的应用与优化 1引言 1.1
8、探讨背景 电力系统通信网是国家专用通信网之一,是电力系统不行缺少的重要组成部分,是电网调度自动化和管理现代化的基础,是确保电网平安、稳定、经济运行的重要手段,同时也是公司企业信息化建设的重要基础。 随着信息化、智能化、大数据时代的到来,电力系统运行、经营活动对网络通信带宽与平安性的要求日益提高。经过分析发觉,电力企业光通信网络建设过程中中存在的三大冲突:SDH带宽扩展性差与日益增长的带宽要求之间的冲突、电力通信业务平安性要求高与光纤网络路由不足之间的冲突、电力通信专业人员技能水平落后与新式通信设备操作要求之间的冲突。 传统的电力传输网络运用SDH技术,由于该技术本身的缘由,其扩容难度大,限制多
9、,带宽不足导致其快速增长的带宽需求无法得到快速的响应。而OTN技术作为较新的大容量传输技术,其相对优势特别明显。 本课题探讨旨在通过对OTN系统应用于省级电力公司通信网络的建设方法进行探讨,着力于立足现有光纤网络,开展OTN网络组网优化,同时面对电力行业通信人员技能水平不足,针对工程建设与运维过程中的调测场景进行理论分析与试验探究,总结操作理论与规范。本文立足于解决OTN网络建设实际问题,从可研、建设、运维多个阶段对其实施过程中的问题进行梳理与探究,结合电力系统实际场景,对OTN网络建设从设计思路到调试方法整个系统性工作进行总结凝练,形成可在电力系统通信网络建设场景下进行推广的理论与方法。 1
10、.2探讨意义 随着人民群众环保意识的增加与环保需求的日益增长,对清洁能源的运用需求也在日益增加。西部地区是风能、水能、太阳能等清洁能源的富集地区,电力系统作为国家清洁能源调配的重要工具,在西部地区迎来大规模发展。我国现有的电力系统由各级发电厂、变电站、电力调度中心及电力公司组成,伴随电力系统的发展,电网设备自动化水平和电力企业信息化水平也在不断提升,对于电力通信网的带宽、牢靠性要求也随之增长。电力系统通信网,作为电力行业的专用通信网,是电力系统不行缺少的组成部分,伴随着电力系统信息化、智能化发展需求的不断提升,电力系统通信网承载的业务渐渐从单一的调度监控业务、平安生产业务、营销业务、电话业务向
11、多媒体的经营管理、行政管理业务演化,其业务类型也由单一的SDH,PDH制式演化为GE,10GE等,其承载了数据、图像、语音等多种媒体信息。鉴于信息通信在电力公司生产管理过程发挥着越来越重大的作用,电力通信网络不但要满意了电力系统特有的大容量通信传输要求,而且 须要保证相关业务的平安、牢靠。具有肯定的现实意义。 2电力传输网络现状分析 2.1现网传输带宽需求分析 西部地区某省级电力企业现有的一干、二干骨干通信网络主要由2.5G传输网组成,主要承载一些实时业务(话音、继电爱护、调度自动化业务等)和数据通信网的一些非实时数据业务(公司信息化业务、调度VPN业务、行政高清会议电视业务、应急指挥系统业务
12、等),为电网的平安正常运行和生产管理供应了必要的保证和支撑。但现有传输网的传输容量有限,承载实力较低,对新业务的适应实力较差,只能满意某省级电力企业公司现有的运行生产管理须要1。 随着视频业务等各类VPN业务需求剧增,将大大地增加电力通信网的传输容量需求,省调、备调至各地州公司的业务流量需求将随之急剧上升。“十三五”期间各类业务对省调断面的容量需求总和预料将达到79G,现有的光纤传输网以SDH体系架构为主,传输容量最高可扩充至lOG,带宽瓶颈问题特别突出,现有传输网络的容量己经远远不能满意业务的迅猛增长需求2。 数据通信网需求:根据电力数据通信网建设需求,结合通信网络资源现状预料至2020年业
13、务带宽如表2.1所示: 表2.1电力系统数据网络带宽预期表 网络链路 网络节点 2020年底带宽 省公司上联到公司总部链路 第一汇聚点(省公司) 10G 省公司其次汇聚点上联到公司总部链路 其次汇聚点(备调) 10G 地市上联到省公司链路 信息内网主网 信息内网备网 2.5G 2.5G 变电站一信息网 变电站 100M 变电站汇合配用电和营业厅的信息 变电站 1000M 至2020年底,某省级电力企业公司上联到公司总部带宽不低于10G,地市上联到公司链路不低于2.5G,接入二级网的变电站带宽不低于100M,接入三级网的变电站、营业所、配电采集点的带宽不低于1000M,接入三级网的用电采集点的带
14、宽不低于10M。 2.2光缆资源现状分析 截至2017年11月底,某省级电力企业公司所辖县级以上通信光缆长度81437.3km,其中OPGW光缆共计46881.9km,ADSS光缆共计33863.8km,一般光缆共计691.6km。省级以上光缆23604.6km,其中750千伏线路光缆5030.9km,220千伏线路光缆17373km。光缆类型以OPGW为主,占比98.90%,芯数以24芯为主,占比71.24%3。随750kV输变电线路光缆的建设,除3座220kV末端站外,均己形成光缆双路由,220kV及以上变电站光缆双路由覆盖率为97.2%。 “十一五”末光缆长度共计9636kmo2011年
15、至2017年期间省级骨干通信网共建设光缆11425km。某省级调度大楼己形成4条入城光缆,省级备调形成2条入城光缆4。 经过近二十年的光缆进“站”改造,某省级电力企业区域内110kV以上变电站己实现光缆接入率100%,且110Kv及以上全部站点均具备多条光缆入局,路由、纤芯资源较为丰富。光缆资源早己不再构成限制光通信设备部署的瓶颈。电力系统光缆的主要特点之一是光缆单跨站距相对较大,所以对于光传输参数要求更为严格的单波40Gbps速率系统在部署时简单受到色散、非线性参数限制,光缆的频繁开断为系统稳定运行带来较大风险。通过对业务需求的分析,电力系统业务具有多样性特征,颗粒度10GE,GE并存,相当
16、长时间内,业务需求还不能支撑40Gbps与100Gbps系统的应用场景。 2.3光传输网络架构分析 某省级电力企业电网目前己建成利用750kV,220kV线路和部分110kV线路敷设的OPGW,ADSS光缆为依托的骨干通信网,一干线和二干线电路制式均为SDH,主干环网传输速率为10Gbit/s。传输速率均为2.5Gbit/s5。其中一干线电路光设备主要采纳中兴公司的2.5G设备,设备型号以5385,5330为主,少数站点采纳5380,5360和5320设备;二干线电路主要设备均采纳华为公司的2.5G设备,设备型号有OSN3500,Metro5000,Metro3000和Metro20506。
17、OTN技术应用方面,某省级电力企业公司己建成了覆盖省调、备调等11个节点的OTN网络,采纳40波XlOG系统,网络以环状+链状网络结构运行,目前始终处于试验性运行。地市公司尚未实现OTN网络覆盖。 3OTN技术应用优化设计原则 3.1OTN技术简介 OTN技术的本质是波分复用(WDM)技术,WDM是20世纪90年头以来发展较快速的一种传输技术,它利用丰富的波长资源,极大地提高系统的传输容量,在同一根光缆纤芯内部将不同波长的光信号同时进行传输 oWDM在20世纪90年头中期后走向成熟并投入商用,目前的商用以1640波的2.5Gb/s或10Gb/s为主,160波的10Gb/s渐渐起先商用,并向超长
18、距离和超高密度方向发展7。 WDM传输系统的发送端,采纳合波器将待传输的多个光载波信号进行复接,而在接收端采纳分波器分别出不同波长的光信号,实现在1根纤芯中传输多个光载波。目前WDM可以分为:粗波分复用CWDM),通道间隔<50GHz;密集波分复用(DWDM),通道间隔<100GIIz;超密集波分复用(SDWDM),通道间隔<25GHz。 OTN定义了电层和光层两层功能。ITU-T6.872定义的OTN分层结构将整个光层细分为:光信道层(OCh)、光复用段层(OMS)、光传输段层(OTS)8。 OTN拥有完整的帧结构定义,利用电层技术将各种客户信号统一封装成OTUk帧,然后在
19、网络间传递OTUk帧,利用波分复用技术实现大容量业务传送,依靠电层开销和光层开销实现强大的网络维护管理功能。OTN的帧结构如下图所示。用户信号或光通路数据单元支路单元群(ODTUGk)被映射到ODUk,ODUk映射到OTUk(V),OTUk(V)映射到(HCr)9。 本课题探讨基于的系统采纳OTN设备为华为公司供应的OSN8800T32,OSN8800通用平台型设备。 OSN8800T32型子架: 其在本系统中充当电子架,同时也充当每个站点的主子架。该型子架拥有32个业务槽位,配置有交叉板、光线路接口板、客户侧接口板等业务单板对落地、穿通业务进行交叉调配。本系统中还运用了肯定数量的OSN680
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- OTN 技术 电力通信 系统 应用 优化
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