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1国网山东电力经济技术研究院;2 山东电力工程咨询院有限公司
摘要：OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，其通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。本文主要对OTN技术在电力通信工程中的应用进行相关阐述和分析。
关键词：拓扑结构;应用分析;OTN技术;电力通信
前 言：随着智能电网的建设和发展，电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统，数据通信网承载的带宽业务发展迅猛，以GE/10Gb/S，GE/2.5Gb/S，POS/10Gb/s 接口为代表的数据业务大量涌现给电力通信网提出了更高要求：容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善。
一 OTN 组网优势
OTN属于容量组网技术，该技术能够实现光电的联合调度之外，还能够完善节点和线路，除此之外，还可以对波长与子波长进行有效的交叉，所以OTN技术传送的容量非常大，可以进行超大容量的传输。OTN技术可以融合各种波分层功能，而且OTN组网之后，还能够适应各种速率的业务，而在对OTN进行策略选择时，需要对线路系统进行有效的配置，这样才能保证IP网能够承担更多的业务。该技术的网络结构主要是Mesh，其使用的通道是10G与40G通道，其方案也就是通道混传方案，这样就能够承载10G、40G的业务，还能够承载GE业务，进而拓宽了业务通道;OTN组网之后的汇聚层的结构主要是环形网络，它属于核心层网络的范畴。如果业务需要进行跨环，可以按照电交叉的方式进行设计，这种设计方法最大的优势就是能够对全网进行随意的调度，这样业务就可以快速开通，而且在开通的过程中，出现问题也可以对其进行适当的调整，并不影响整体效果。
二 OTN 拓扑结构的选择
OTN的拓扑结构主要有链形、环形及Mesh形三种类型。下面结合OTN技术的特点来比较分析这3种组网结构的优缺点。
1 链形组网：链形结构的主要优点是网络结构简单、对线路系统要求较低，设备维护起来较容易，维护成本低。但其主要缺点是无法实施保护、不能完全发挥OTN的技术优势。
2 环形组网：环网结构主要有两大优点：一是OTN提供了类似于SDH的环网保护机制及复用映射机制，可以借助于SDH丰富的组网经验，方便于网络的前期规划及后期维护;二是在环形结构下，OTN技术提供了多样化的保护方式，网络的安全性能得到保障。其主要缺点是为提高系统的利用率，在进行前期规划时需根据业务的流量流向进行环网设计，并尽量避免业务跨环，网络设计有一定的难度。
3 Mesh组网：Mesh结构的主要优点是业务调度灵活，能根据业务的流量流向设置直达电路，网络安全性高。但由于OTN的通路安排将涉及到光层的波道组织和电层的电路组织，增加了通路的复杂度，不便于网络的后期维护。
根据以上各组网方式的分析及结合实际组网经验，建议GE及其以上、安全性要求较高的并且要求灵活调度的大颗粒业务采用Mesh组网;GE及其以上大颗粒业务采用环形组网。
在电力通信核心网络中，为保证高可靠性和实施灵活的带宽管理，通常物理上采用Mesh结构，在网络恢复策略上可以采用基于ROADM的共享保护环方式，也可以采用基于OXC的网格恢复结构，在汇聚、接入网中采用环形结构。拓扑结构如图1所示。
三 OTN 技术在电力传输网中的应用
1 OTN技术应用于电力传输网的可行性分析。以某供电局电力传输网为例来说明OTN技术在电力网中的应用。某供电局电力通信网建设的光缆纤芯普遍偏小，继电保护路由需求、宽带数据网、调度数据网等各种宽带的应用使得光缆纤芯的富余度不断降低。纤芯资源的紧张严重影响到安全生产和日后的光缆应用。OTN采用密集波分，可立体的使用单条纤芯，并提供IP、SAN、视频、SDH等多种业务接口，可很好的解决目前的纤芯不足问题。此外，某供电局目前城区传输网高速层带宽需求为10G，城区传输网骨干层带宽需求为2.5G/622M，城区传输网接入层带宽需求为155M，两区两市中兴环带宽需求为622M，部分通道已经出现了明显的带宽不足现象。为解决纤芯、带宽容量不足等问题，某供电局骨干传输网亟需建设大容量、基于WDM网络技术的电力宽带传输网，因此，首选建设以WDM为支撑的OTN传输系统。
2 OTN技术应用于某供电局电力通信传输网建设的主要优势。1）OTN容量大，一根光纤可容纳T级业务容量，而目前某供电局核心网络10G带宽可满足需求，但随着未来新业务的出现，如配网、广域网保护等，可能在5～10年后网络容量达到瓶颈。应用OTN可一次性的满足未来10年内的容量需求，不必担心新业务对带宽的压力。2）OTN技术通过波分复用，占用光纤资源大大降低，一对光纤可相当于40/80对纤芯。目前某供电局纤芯不足的情况严重，建设光缆的障碍多，应用OTN可长远解决纤芯问题。3）OTN可提供不低于SDH的保护和网管功能，满足50ms的保护倒换时间。可满足广州供电局对电路保护的需求，另外波长、时隙双重调度，可进一步实现业务安排的清晰化。
3 网络建设方案。以分层的原则建设OTN传输网，网络分为核心层、汇聚层、接入层。根据SDH/MSTP、WDM及OTN的技术特点，并考虑现网资源的充分利用，建议采用如下业务承载策略：155 Mbit/s及其以下小颗粒业务承载在SDH/MSTP上;GE及其以上、安全性要求较低的大颗粒业务承载在WDM或光纤上;GE及其以上、安全性要求较高的大颗粒业务承载在OTN上。这种业务承载方式策略既能充分发挥SDH/MSTP对小颗粒业务和OTN对大颗粒业务的处理优势，还能充利用现网资源。最大程度地降低业务传输成本。依据以上承载策略某供电局传输网规划拓扑结构如图2所示。
四 小 结
综上所述，OTN技术自身的结构就比较简单，能够拓宽IP业务，即使是大容量或者超大容量的业务，OTN技术都能够使电力通信组网正常的运行。这为企业带来了巨大的利润，从长远看，也降低了消费者的成本。现代消费者对电力通信组网要求非常高，在未来的发展中，会有更高的要求，为了适应这些要求，OTN技术的应用是必然的选择。
参考文献：
【1】唐雄燕，等.OTN技术发展与组网应用[J].邮电设计技术.2010，09.
【2】赖群.浅析OTN技术与电力通信[J].通信技术.2011，10（44）.
【3】江映燕.OTN组网技术在电力通信网中的应用[J]，硅谷.2012，03.
摘要：OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，其通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。本文主要对OTN技术在电力通信工程中的应用进行相关阐述和分析。
关键词：拓扑结构;应用分析;OTN技术;电力通信
前 言：随着智能电网的建设和发展，电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统，数据通信网承载的带宽业务发展迅猛，以GE/10Gb/S，GE/2.5Gb/S，POS/10Gb/s 接口为代表的数据业务大量涌现给电力通信网提出了更高要求：容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善。
一 OTN 组网优势
OTN属于容量组网技术，该技术能够实现光电的联合调度之外，还能够完善节点和线路，除此之外，还可以对波长与子波长进行有效的交叉，所以OTN技术传送的容量非常大，可以进行超大容量的传输。OTN技术可以融合各种波分层功能，而且OTN组网之后，还能够适应各种速率的业务，而在对OTN进行策略选择时，需要对线路系统进行有效的配置，这样才能保证IP网能够承担更多的业务。该技术的网络结构主要是Mesh，其使用的通道是10G与40G通道，其方案也就是通道混传方案，这样就能够承载10G、40G的业务，还能够承载GE业务，进而拓宽了业务通道;OTN组网之后的汇聚层的结构主要是环形网络，它属于核心层网络的范畴。如果业务需要进行跨环，可以按照电交叉的方式进行设计，这种设计方法最大的优势就是能够对全网进行随意的调度，这样业务就可以快速开通，而且在开通的过程中，出现问题也可以对其进行适当的调整，并不影响整体效果。
二 OTN 拓扑结构的选择
OTN的拓扑结构主要有链形、环形及Mesh形三种类型。下面结合OTN技术的特点来比较分析这3种组网结构的优缺点。
1 链形组网：链形结构的主要优点是网络结构简单、对线路系统要求较低，设备维护起来较容易，维护成本低。但其主要缺点是无法实施保护、不能完全发挥OTN的技术优势。
2 环形组网：环网结构主要有两大优点：一是OTN提供了类似于SDH的环网保护机制及复用映射机制，可以借助于SDH丰富的组网经验，方便于网络的前期规划及后期维护;二是在环形结构下，OTN技术提供了多样化的保护方式，网络的安全性能得到保障。其主要缺点是为提高系统的利用率，在进行前期规划时需根据业务的流量流向进行环网设计，并尽量避免业务跨环，网络设计有一定的难度。
3 Mesh组网：Mesh结构的主要优点是业务调度灵活，能根据业务的流量流向设置直达电路，网络安全性高。但由于OTN的通路安排将涉及到光层的波道组织和电层的电路组织，增加了通路的复杂度，不便于网络的后期维护。
根据以上各组网方式的分析及结合实际组网经验，建议GE及其以上、安全性要求较高的并且要求灵活调度的大颗粒业务采用Mesh组网;GE及其以上大颗粒业务采用环形组网。
在电力通信核心网络中，为保证高可靠性和实施灵活的带宽管理，通常物理上采用Mesh结构，在网络恢复策略上可以采用基于ROADM的共享保护环方式，也可以采用基于OXC的网格恢复结构，在汇聚、接入网中采用环形结构。拓扑结构如图1所示。
三 OTN 技术在电力传输网中的应用
1 OTN技术应用于电力传输网的可行性分析。以某供电局电力传输网为例来说明OTN技术在电力网中的应用。某供电局电力通信网建设的光缆纤芯普遍偏小，继电保护路由需求、宽带数据网、调度数据网等各种宽带的应用使得光缆纤芯的富余度不断降低。纤芯资源的紧张严重影响到安全生产和日后的光缆应用。OTN采用密集波分，可立体的使用单条纤芯，并提供IP、SAN、视频、SDH等多种业务接口，可很好的解决目前的纤芯不足问题。此外，某供电局目前城区传输网高速层带宽需求为10G，城区传输网骨干层带宽需求为2.5G/622M，城区传输网接入层带宽需求为155M，两区两市中兴环带宽需求为622M，部分通道已经出现了明显的带宽不足现象。为解决纤芯、带宽容量不足等问题，某供电局骨干传输网亟需建设大容量、基于WDM网络技术的电力宽带传输网，因此，首选建设以WDM为支撑的OTN传输系统。
2 OTN技术应用于某供电局电力通信传输网建设的主要优势。1）OTN容量大，一根光纤可容纳T级业务容量，而目前某供电局核心网络10G带宽可满足需求，但随着未来新业务的出现，如配网、广域网保护等，可能在5～10年后网络容量达到瓶颈。应用OTN可一次性的满足未来10年内的容量需求，不必担心新业务对带宽的压力。2）OTN技术通过波分复用，占用光纤资源大大降低，一对光纤可相当于40/80对纤芯。目前某供电局纤芯不足的情况严重，建设光缆的障碍多，应用OTN可长远解决纤芯问题。3）OTN可提供不低于SDH的保护和网管功能，满足50ms的保护倒换时间。可满足广州供电局对电路保护的需求，另外波长、时隙双重调度，可进一步实现业务安排的清晰化。
3 网络建设方案。以分层的原则建设OTN传输网，网络分为核心层、汇聚层、接入层。根据SDH/MSTP、WDM及OTN的技术特点，并考虑现网资源的充分利用，建议采用如下业务承载策略：155 Mbit/s及其以下小颗粒业务承载在SDH/MSTP上;GE及其以上、安全性要求较低的大颗粒业务承载在WDM或光纤上;GE及其以上、安全性要求较高的大颗粒业务承载在OTN上。这种业务承载方式策略既能充分发挥SDH/MSTP对小颗粒业务和OTN对大颗粒业务的处理优势，还能充利用现网资源。最大程度地降低业务传输成本。依据以上承载策略某供电局传输网规划拓扑结构如图2所示。
四 小 结
综上所述，OTN技术自身的结构就比较简单，能够拓宽IP业务，即使是大容量或者超大容量的业务，OTN技术都能够使电力通信组网正常的运行。这为企业带来了巨大的利润，从长远看，也降低了消费者的成本。现代消费者对电力通信组网要求非常高，在未来的发展中，会有更高的要求，为了适应这些要求，OTN技术的应用是必然的选择。
参考文献：
【1】唐雄燕，等.OTN技术发展与组网应用[J].邮电设计技术.2010，09.
【2】赖群.浅析OTN技术与电力通信[J].通信技术.2011，10（44）.
【3】江映燕.OTN组网技术在电力通信网中的应用[J]，硅谷.2012，03.