电力通信中分组增强型OTN技术应用分析

张国斌

（广西电网有限责任公司河池供电局， 广西　河池　547000）

引言

随着互联网技术的不断发展，中国的电力通信技术应用及研究日渐深入，通信设备未来需求显著增加，同时也带来了一定的技术难题。在电力通信网络的运营过程中，业务种类包括SDH业务、SONET业务、以太网业务的OTN技术满足了提高系统容量的需求，提高了单波长的利用率，数据传输方式正在由传统方式向光联网技术为基础的光传送网发展。

1　技术概况

OTN技术是在“互联网+”时代背景下，以传统波分复用（WDM）技术为基础，在光层组织网络进行传送，实现更大容量的数据传送网，结合了光域和电域处理的优势，主要依据G.872、G.709等国际电信联盟要求而制订和设计“数字传送体系”和“光传送体系”[1]。

2　技术原理

OTN技术是一个网元对应多个方向，实现多类型业务的有效承载。随着网络进入全IP时代的进程中，小颗粒业务即将被全颗粒业务所取代，可能地使用汇聚好的大颗粒，从而促使OTN完全替代SDH。OTN技术跨越了传统的电域（数字传送）和光域（模拟传送），保留了同步数字体系（SDH）管理网的管理功能，可以解决大颗粒数据业务的有效传送，成为管理电域和光域的统一标准。随着OTN技术的成熟和广泛的实践应用，数据传输方式正在由传统方式向光联网技术为基础的光传送网发展[2]。

3　技术优势

作为一种干扰大容量无线传输系统体制，OTN技术的主要优点是完全向后兼容。在作为宽带综合数字网B-ISDN的基础之一的光同步数字传输网（SONET/SDH）技术基础上，使用同一传输层协议（TCP或UDP）实现通信，可在不同环境和不同节点之间进行彼此通信，OTN技术继承了SDH技术和WDM技术的双重优势[3]。

3.1　支持多种传输服务

随着传送网络承载的主要客户类型日益增加，基于ITU-TG.709OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射，业务种类包括SDH业务、SONET业务和以太网业务，内部标准化封装和透明传输工序始终流畅，ITU-TG.sup43为10GE完成不同程度的透明传输给出补充建议，成为下一代光传送网发展的新趋势。

3.2　与SDH相比优势明显

SDH+ATM/FR的结构主要作为交换网起步建设阶段的技术方案，提供的传输网络方案而不是数据网络解决方案。现在的4G技术已经比较成熟，中国的移动通信已经基本告别2G时代，如今通信网络业务量激增，大容量成为必然趋势，传统传输技术亟待改变，否则无法适应现代人的需求。为缓解互联网的带宽压力，在光层结构中，OTN可以实现大颗粒的处理，OTN复用、交叉、配置颗粒与传统相比优势明显，同时也提高了网络带宽承载水平。OTN技术按照电交叉调度的方式，有效构建了业务多粒度生存性及协调机制，对传送网能力和性能的提升比较明显。

3.3　与WDM相比优势明显

当前的骨干IP传输技术主要是基于WDM技术的IP传送，一定程度上缓解了SDH技术下容量不够的局限。光纤通信复用技术主要分为光波复用和光信号复用两大类，WDM技术主要是利用前者。然而WDM技术的缺陷在于安全风险较大，监管能力弱，组网能力不高。此外，单向的WDM系统开发和应用方面都比较广泛，而双向WDM目前实际应用较少。WDM设备不完全都满足OTN技术的标准，相反，OTN设备都用到了WDM技术，有效提升网络管理和业务控制能力。

4　技术应用

4.1　功能设计

以FONST 5000 U系列分组增强型OTN产品为例，设备通过集中交换平台，融合PTN和OTN功能于一体，在同一交换单元内同步实现VC/Packet/ODUk交换，具备超大容量电交叉能力。单子框最大具备12.8 Tbit/s交叉容量，可升级支持25.6 Tbit/s交叉容量，可实现超大容量节点多粒度电交叉自由调度。此产品支持100 Mbit/s～100 Gbit/s之间任一速率及协议的业务接入，适合不同业务发展并提供不同的传输带宽能力，同时具备灵活性的下颗粒处理能力及OTN技术的多数据处理能力。为了使数字网中所有节点设备的时钟频率都实现同步控制，实现与FONST 1000/3000/4000/5000的无缝对接，统一端到端管理网络。

4.2　应用性质

此OTN系统之间可实现共同组网，实现基于集中交换体系上的分组化光传送功能，覆盖从骨干层、核心层到汇聚层、接入层等相应层级的有效利用；也可以与OTN、PTN和SDH设备交叉组网。业务种类包括SDH业务、SONET业务、以太网业务、SAN存储业务以及OTN业务（表1）。

表1　业务类型和业务速率

4.3　光纤通信系统波长可调特性

此OTN产品可以在所有方向提供波长粒度的信道，可在C波段50 GHz间隔的96波范围内可调，以适应不同的波长。这种波长可调特性比以往线路接口盘固定不变的波长转换方式有所进步，可以选插多种不同业务的接口机盘，替代不同波长的故障机盘，降低接收光信号的电平所致的故障，通过在线路接口盘上集成可调波长模块实现波长调整。

4.4　光功率管理特性

为满足发端光信噪比及平坦度的要求，利用DWDM系统的链路自动调整功能，再利用在发、收两端及OLA站点设置OPM上的光谱分析模块，使发、收两端及OLA站点放大盘的输出功率符合标准。对于机箱内光模块OPM模块，其主要负责对放大盘输出的各单波功率进行监测，避免造成监测误判。VMU/WSS模块的任务是检验各单波功率与设定值的一致性，如果测得值与设定值有出入，则该模块就会调整偏差单波信号EVOA衰减值。

4.5　数据特性

此OTN产品提供的以太网业务主要有三种形态：一是以太网专线业务，即E-Line业务；二是以太网专网业务，即E-LAN业务；三是以太网汇聚业务，即E-Tree业务。

5　结语

OTN技术满足了提高网络通信系统容量的需求，提高了单波长的利用率，因此越来越多地被运用在电力通信中。OTN技术跨越了传统的电域（数字传送）和光域（模拟传送），保留了同步数字体系（SDH）管理网管理功能，可以解决大颗粒数据业务的有效传送，成为管理电域和光域的统一标准。在技术应用方面，目前市面上已经生产出FONST5000 U等系列分组增强型OTN产品，实现基于集中交换体系上的分组化光传送功能，覆盖从骨干层、核心层到汇聚层、接入层等相应层级的有效利用；也可以与OTN、PTN和SDH设备交叉组网。

[1]马欣欣，王猛，李华.电力通信组网中OTN技术的应用探讨[J].数字技术与应用，2013（11）：30.

[2]张会月.OTN技术在电力信息通信传输中的应用[J].科技展望,2014（19）：10.

[3]梁婧，秦淼.光传输网（OTN）技术在省级电力传输网中的应用[J].电力建设，2013，34（3）：45-49.