小议OTN技术在电力通信网中的应用

郭磊

【摘要】：OTN技术的引入为电力通信提供了更大容量、更有效、更可靠的支持。本文首先介绍了OTN技术的概念和在电力系统中的网络定位，紧接着分析了电力通信中现有的几种通信技术与OTN的关系，总结了OTN的优势，得出OTN应用的必要性。最后给出OTN在电力通信网中的组网应用的建议。

【关键词】：光传送网；电力通信；网络定位；组网方案

引言

电力通信网是电力通信行业实现其功能的基础性网络，其覆盖了电力运行系统的方方面面。电力通信网的发展水平受通信技术的影响，通信技术的发展可以促进电力通信网的发展。本文介绍了OTN技术的原理，分析了OTN技术在电力通信网中的具体应用。

1、OTN的概念与网络定位

OTN是在目前全光组网的关键技术不成熟的背景下，基于现有的光电技术，而提出的传送网组网技术。OTN最大的优势是具有大颗粒交叉调度能力，可满足大容量的交叉调度和传输的需求，因此首先被考虑使用在核心骨干层。但是随着OTN技术的发展，ITU-T为其定义了ODUO交叉颗粒，OTN也可以提供较小的交叉需求，因而OTN的应用范围得到了扩展，向更低的网络层次下沉，未来可实现直接由OTN+接入层构建整个传输网结构。就电力系统而言，目前主要还是应用于骨干层网络。

2、OTN的概念

OTN的英文全称为OpticlTranspoytNetwork，中文名称为光传送网。OTN是一种传送网组网技术，主要依靠的是光电技术。OTN包括三个层次，分别为光信道层、光复用段层和光传输段层。光信道层的主要功能是提供透明的光传输，这种功能的主要服务对象是业务信号。光信道层还可以分成不同的电域子层。进行光信道层划分的主要目的是为了满足不同业务的接入要求。建立光信道、处理光信道层的开销等均要在光信道层完成。光复用段层可以为多波长信号的传输提供网络连接功能，从而确保多波长信号传输的完整性。光传输段层主要是为光复用段的信号提供传输功能。处理光复用段层开销、监控光放大器和中继器等均要在光复用段层完成。

3、OTN与现有网络的关系

3.1 OTN与SDH

SDH所具有的基于虚容器粒度的带宽调度机制，非常适用于小颗粒TDM语音业务和生产控制类业务的承载，还将在电力通信系统中发挥重要作用。OTN建设的初期，承载大颗粒业务，SDH主要用于小颗粒业务传送，因此OTN网络与SDH网络通常是客户一服务关系，对于2.5Gbit/s以下小颗粒业务的调度和保护通常在SDH网络上实现。但是随着OTN技术的发展，已经可以支持IGbit/s颗粒业务的调度和保护，SDH会逐渐被OTN所取代。

3.2 OTN与WDM

WDM是目前光纤通信系统中大容量骨干传输网应用的主要技术。单纯的WDM网络特点是传输容量大、组网能力差、网络管理和监视能力薄弱，采用单纯的WDM技术构建大容量传输网络，虽然能够提供充足的传输容量，但无法提供灵活的业务传送与调度，无法实现网络的高可靠性和维护性，存在着一定的功能缺陷。而OTN构筑在WDM系统之上，具有G709物理和逻辑接口、光层交叉、电层交叉等技术，提高了WDM的各方面性能，弥补了WDM的缺陷。因此，WDM网络可通过增加设备功能，逐步升级改造为OTN网络。

4、OTN组网方案

OTN可采用不同设备组网，可采用以下几种方案：

4.1采用OTM设备组网

OTM设备只是在WDM设备上增加支持G709接口。可以在光层实现信号的处理，如放大、传输等。优点：组网成本最低；实现简单，通过升级设备板卡即可实现，是WDM网络向OTN网络演进的最直接方式；增强了光层的处理和OAM功能。缺点：不具备交叉连接功能，仅能为业务信号提供传送功能。

4.2采用OTN电交叉设备组网

基于电交叉的OTN网络，业务通过G.709规定的封装规程映射，可在电层实现基于ODUK颗粒的交叉调度，在光层实现信号的传送。优点：电交叉组网同时支持不同大小的颗粒交叉调度，提供Gbit/s级别以上的较大容量传输，具有基于ODUK的多种保护方式，支持电层组织网状网。可在实现信号3R功能，难一跨段距离不受限制。缺点：成本较OTM设备要高；电层交叉调度容量有限。

4.3釆用OTN光分插复用设备组网

基于光交叉的OTN网络，业务通过G.709规定的封装规程映射，可在光层实现基于波长级别的交叉调度和信号传送。优点：可幵通波长级别的端到端业务的交叉调度，调度容量比电交叉更大；可在光层实现业务的直通，不需经过电层处理；光交叉可實现灵活组网，支持网状网；提供光通道、复用段等多种光层保护方式。缺点：存在波长一致性约束问题，需要采取措施避免资源冲突；长距离传输会产生信号衰耗和色散，需要增加光放大器和色散补偿，但是又会增加噪声累积，需要保证信噪比，但跨段距离较短；光交叉设备成本比电交叉设备高。

4.4采用光电混合交叉设备组网

通过光电混合交叉设备组网，既有电层处理的优势，又有光层处理的好处。可支持多种业务的适配，可进行电层和光层的联合调度。优点：光电联合调度更加灵活、多样，多业务适应能力更强；支持大容量传输，组网方式更加合理，支持网状网；支持光层、电层多种保护方式，可靠性更高；可利用电层3R功能，实现光信号再生，提高单跨段传输距离。缺点：两层交叉设备更复杂，组网成本最高，光层存在波长资源冲突问题等。

结语

综上所述，选择合适的组网模式时，应当考虑系统容量、功能需求、网络结构、组网成本等多种因素，综合各方面的要求选择合适的方案。实时通信系统中得到实际的应用，也即满足对网络带宽的要求进行实时传输。

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