电力通信网建设的OTN技术应用实践探究.pdf

Telecom Power Technology 64 Aug.10,2023,Vol.40 No.15 2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期电力技术应用DOI：10.19399/ki.tpt.2023.15.021电力通信网建设的 OTN 技术应用实践探究王海勇（中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，江苏 南京 210000）摘要：为全面提高电力通信网建设水平，要整合具体技术内容，构建完整的通信体系，发挥光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术的优势，打造更加便捷的业务调度模式，配合一体化建设要求，确保通信质量和效率满足预期。基于该背景，分析 OTN 技术的内容，并对电力通信网建设中 OTN 技术的应用要点展开讨论。关键词：电力通信网；光传送网（OTN）技术；综合数据网Exploration on the Application Practice of OTN Technology in the Construction of Electric Power Communication NetworkWANG Haiyong(China Energy Engineering Corporation Jiangsu Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanjing 210000,China)Abstract:To comprehensively optimize the construction level of power communication network,it is necessary to integrate specific technical content,build a complete communication system,leverage the advantages of Optical Transport Network(OTN)technology,create a more convenient business scheduling mode,cooperate with integrated construction requirements,and ensure that communication quality and efficiency meet expectations.Based on this background,the content of OTN technology is briefly analyzed,and the application points of OTN technology in power communication network construction are discussed.Keywords:power communication network;Optical Transport Network(OTN)technology;integrated data network0 引 言随着电力通信技术的不断发展，通信网应用运行质量受到了更多关注。基于该背景，需要结合通信要求逐步落实规范化技术内容，满足综合应用控制需求，维持技术应用控制的合理性，为通信协调管理提供保障。1 OTN 技术内容光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术是以波分复用为基础，借助国际电信联盟电信标准分局（Internatial Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector，ITU-T）的建议建立的规范数字传送体系和光传送体系。它采用数字包封处理方式，配合相应帧格式，有效为用户信号交互提供支持。OTN 技术支持运营、管理以及监测保护等，帧尾能够提供前向纠错字节，有效发挥光交叉连接技术单元和光分插复用器等模式的优势，最大限度地解决传统波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）网络业务存在的问题。此外，基于标准体系架构，它能够为大规模、多粒度以及组网优化提供保障。OTN标准体系架构如图 1 所示。保护倒换G.873.1/808.1网络架构 G.872物理特性G.959.1/692/693抖动/漂移性能G.8251误码性能 G.8201结构/映射/开销G.709设备功能G.806/G.798设备管理功能G.874/7710管理信息模型G.874.1/875光安全规程G.664图 1 OTN 标准体系架构OTN 技术体系主要分为光层和客户层。光层可细分为光信道层、光复用段层以及光传输层等。基于实际应用要求设定相应的功能单元，能够维护整体电力通信网建设控制的规范效果。OTN 技术支持光域体系内业务信号的传递和复用，配合性能要求提高生存水平，并且各个层级管理监控和网络生存性应用模式更加独立，从而实现光通路数据单元（Optical channel Data Unit-k，ODU-k）交叉功能的优化，为大颗粒业务灵活调度和信息优化处理提供保障，维持智能光网络（Automatically Switched Optical Network，ASON）智能控制的合理性，也为灵活配置网络应用提供保障1。2 电力通信网建设的 OTN 技术应用要点2.1 电力骨干传送网中应用 OTN 技术将 OTN 技术应用在电力骨干传送网中，能够有收稿日期：2023-06-26作者简介：王海勇（1981），男，江苏如皋人，本科，高级工程师，主要研究方向为电力系统规划设计。2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期 65 Telecom Power TechnologyAug.10,2023,Vol.40 No.15 王海勇：电力通信网建设的 OTN 技术应用实践探究效优化光纤利用率，建立完整可控的信息交互处理模式，确保波长级业务运行管理水平最优化2。目前，多数电力系统在实际运行管理体系中采取的是同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）/ASON线性网络、环网或者网状网络体系，对应的 OTN 技术和 SDH 能够实现独立运行控制，可以承载不同类型的业务内容。该背景下，建立基于 OTN 技术的网络调度机制，能够更好地发挥保护功能，为系统生存性优化提供支持，并结合链路资源实现整体智能控制平面的合理性，落实互通体系的建立，同时能够为跨层次保护恢复功能的建立创设良好的技术平台。在电力骨干传送网中应用 OTN 技术，能够结合实际应用要求和标准，落实更加规范的调度控制模式，提高交叉功能运行管理效能，保障网络配置灵活发展。2.2 层级优化接入基础的 ASON 网络体系内，依据 11 个骨干节点完成信息交互和处理，建立了 25 GB 智能 Mesh 网络运行模式。层级设置多个 SDH/ASON 接入环网节点，从而满足信息交互要求。在骨干节点运行环节中，接入网存在网络传输容量有限的问题，使得相应的接入体系和运行模式无法有效实现调控一体化。若变电站采取“N2M”业务，则接入层难以有效承载。此外，环网节点增多后会制约信息交互的可靠性，因此需要升级层级运行管理模式，融合 OTN 技术，完成网络建设协同控制工作，并升级传统的SDH/ASON接入网，以便对应的网络承载效果符合预期3。首先，统计分析站点数量。若站点的数量在 6 个 以上，则要开展 SDH 环网的升级作业，将对应的支线站点就近组成新的环网模式，确保运行管理工作顺利开展，维持信息交互处理的规范性，从根本上保证电力信息通信的可靠性。其次，需要合理评估升级改造的具体模式和分析机制。结合 OTN 技术设备布点的具体要求，优化运行网络处理工序，构建基于核心汇聚节点的控制模式，确保负载均匀的同时，满足汇聚管理的具体需求。为维护整体运行管理控制的科学性，需要减少物理转接环节，打造更加精简和可控的应用平台。最后，在优化改造过程中，需要充分发挥 OTN技术扩容的优势作用。在原有运行管理体系建立的基础上，新增 2.5G/GE 业务，利用 OTN 技术核心层网络完成承载作业，不仅能够提高链路资源利用率，还能为网络调度工作的顺利落实提供支持，优化数据传输质量4。2.3 技术测试应用 OTN 技术能够建立完整的测试管理模式，选取适配的测试内容并搭建测试拓扑，及时针对实际问题开展相应研究，从而实现技术处理控制的规范性和科学性。第一，在实际测试处理环节，测试设备能够向OTN 技术应用设备传输相应的帧信息，匹配对应的光转换单元（Optical Transform Unit，OTU）帧，插入段监测（Section Monitoring，SM）开销、通道监测（Path Monitoring，PM）开销、串联连接监测（Tandem Connection Monitoring，TCM）开销等，打造完整且合理的控制平台，保证具体内容都能落实，最大限度维护应用管理的科学性和规范性。第二，利用 OTU 设备网络管理机制，能够及时搜索接收源的实际情况，配合网络分析仪实现实时性检测评估，有助于工作人员更好地了解电力通信网建设规划中 OTN 技术的应用情况，减少资源损耗和浪费。第三，利用网络管理修改 OTN 技术设备的连接方式，配合网络分析仪实现链路实时性监测，能够及时检查帧运行和信息交互管理是否满足规范要求，确保 OTN 技术测试系统方案的科学性和合理性，保证业务测试和前向纠错（Forward Error Correction，FEC）增益测试等环节顺利开展。借助 OTN 技术能够及时了解电力通信传输网络的运行管理水平，保证相关内容都能在可控范围内逐步展开，提高阶段性作业的安全性和可控性5。2.4 网络规划在电力通信网核心层普及 OTN 技术将成为行业发展的重要选择。为更好地满足高宽带业务的应用需求，需要整合技术内容和控制模式，建立更加完整的技术融合机制，以确保规划环节顺利展开，减少信息交互不当造成的影响。因为电力通信网络核心骨干较多，承载的千兆以太网及之上级别的宽带业务数量在不断增加，所以需要借助 Mesh 结构提高骨干点之间信息交互的及时性和稳定性，实现统一化管理。实际应用过程中，OTN 技术需要结合业务的实际流向特征和流量参数，打造完整的传输技术应用模式，从而满足核心层控制组网标准，提高组网建设效果。同时，在网络规划中应用 OTN 技术，能够满足光方向链接应用、业务调度应用以及光纤资源使用等需求，维持统筹应用管理的科学性，并进一步改善光缆物理网运行效果，减少主路由器重复设置产生的问题，搭建短距离光缆调度模型，保证电力信息行业技术升级转型工作顺利开展6。2.5 组网模式2.5.1 OTN 设备组网模式利用 OTN 设备能够建立支持新型接口的路径，2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期Aug.10,2023,Vol.40 No.15Telecom Power Technology 66 有效打造光层信息传输和放大应用模式，满足组网应用控制标准的同时节约投资成本，为设备升级提供便捷服务。另外，OTN 技术的应用能为 WDM 技术的升级转型提供良好支持，整合具体光层工作效能，维护应用效果，保证交叉连接处理控制环节更加规范。2.5.2 交叉设备组网模式交叉设备组网模式主要是对电层交叉采取 OTN技术融合处理，针对封装规程体系内的映射作业，保证电层交叉调度 ODU-k 颗粒和光层信号传输的合理性，维持组网运行效果，在完整的规律化控制模型内开展具体作业。此外，OTN 技术支持交叉调度功能的升级，可为多途径共同保护的落实提供保障。2.5.3 光电混合交叉组网模式借助 OTN 技术能够打造更加合理的联合应用调度体系，发挥 OTN 技术灵活性和多元性特点，确保业务处理环节符合综合调度的具体应用标准，提高技术实施的综合效益7。3 电力通信网建设中 OTN 技术的应用实践文章以 A 市电力通信网建设融合 OTN 技术项目为例，从调度数据网通道组织和远程监控终端接入等方面对具体的技术融合内容展开讨论。3.1 调度数据网通信组织结合 A 市的实际情况，依据调控一体化业务接入需求，需在 35 kV 和 110 kV 变电站设置 82M 自动化数据通道，并依据汇聚要求，将其直接汇总在 4个自动化数据汇聚点位置，建立主调和备调协同控制的模式。A 市旨在打造东部调度、西部调度、南部调度、北部调度以及中心调度（主调、备调）的应用体系，设置 6 个调度自动化业务汇聚体系，与 OTN 技术核心节点维持一致。此外，结合通信网络优化控制改造的具体需求，划分 110 kV 和 35 kV 接入站点，数据利用 ASON+SDH的接入模式控制节点，配合 622M/155M 光口和自动化路由器设计组网，有效维持打包数据业务汇总处理的科学性，确保自动化路由器运行管理工作顺利开展8。3.2 远程监控终端接入方案结合 A 市供电局调度监控的具体要求，需要设置 6 个附属县调度和 10 个地调，打造 100M 以太网通道，以满足远程终端信息监控管理的具体需求。同时，结合核心节点的应用情况，配置交换设备完成调度自动化数据汇总处理工作，并保证千兆以太网光口接入 OTN 技术核心网光网络后能够搭建基于 OTN 承载调度的终端业务体系，进一步提升作业的精准性和可靠性。3.3 综合数据网承载方案要维持多元化管理的协同进步，就要整合综合管理数据网，包括 35 kV、110 kV、330 kV 的 100M 信息内网，统筹管理 A 市基层单位、供电分局、供电所以及营业厅等内网和外网，承载“SG186 工程”重要业务内容。此外，在融合 OTN 技术的过程中，需要配备 N1 000M 光口接入模式，维持核心网应用管理的科学性，从而为信息网逐级汇聚传输提供保障9。4 结 论在电力通信传输网络中应用 OTN 技术具有重要的研究价值，是提高电力通信传输质量、信息交互稳定性、传输管理安全性的良好措施。将 OTN 技术合理应用在骨干网传输、技术测试、组网模式等方面，能够维护电力通信技术的应用效能，为电力通信可持续健康发展奠定坚实基础。参考文献：1 盛庆圆.基于 OTN 技术的电力通信传输网络优化措施 J.科学与信息化，2022（8）：63-65.2 赵 阳，金 燊，宋 伟，等.基于 OTN 技术的电力通信传输网络优化研究J.微型电脑应用，2022，38（4）：132-134.3 高立坡，康 伟，郝军魁，等.基于 OTN 技术的电力通信网络业务路由优化算法 J.自动化技术与应用，2021，40（11）：75-79.4 张一铭，成雪敏.基于 OTN 技术的电力通信传输网络优化策略探讨 J.信息记录材料，2021，22（11）：61-62.5 肖静薇.基于 OTN 技术的电力通信传输网络优化 J.通讯世界，2015，21（11）：162-163.6 陈 长，兰 雁.基于 OTN 技术在电力通信传输网中的应用分析 J.中国新通信，2019，21（8）：20.7 王瀚冰，董 超，王传东，等.OTN 光传送网技术特点及其在电力通信中的应用 J.数字技术与应用，2017（6）：27.8 时娟娟.对电力通信网 OTN+PTN 组网的若干关键技术探讨 J.中国新通信，2017，19（21）：32.9 米文福.电力通信网 OTN+PTN 组网技术研究 J.中国新通信，2020，22（11）：8.