OTN技术在电力通信传输网中的应用分析.pdf

Telecom Power Technology 67 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.2023.15.022OTN 技术在电力通信传输网中的应用分析冯 丁（中通服中睿科技有限公司，广东 广州 510630）摘要：电力系统在长远化的运行过程中，只有切实从客户和自身实际情况出发，满足电力行业的实际发展需求，才可以有效保障电力通信传输环节的安全性与可靠性。各级电力通信网需要围绕电网和行业发展目标，坚持电力通信网与各级电网和行业的发展同步规划，以技术进步为基础，以业务需求为导向，继承发展，落实行业通信建设新标准，夯实网络发展基础，优化网络结构与资源配置，持续提升用户服务体验，为电网和行业发展提供坚实的通信支撑。现阶段，要求相关工作人员能够熟练掌握光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术的应用，并加大对 OTN技术的开发力度，全面保障技术应用的合理性与实效性，助力电力通信传输网的稳定运行，从而实现电力通信行业的可持续发展目标。关键词：光传送网（OTN）技术；电力通信；传输网Application Analysis of OTN Technology in Power Communication Transmission NetworkFENG Ding(Zhongtong Service Zhongrui Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510630,China)Abstract:In the long-term operation of the power system,the security and reliability of the power communication transmission link can be effectively guaranteed only by proceeding from the actual situation of customers and themselves and meeting the actual development needs of the power industry.Power communication networks at all levels need to focus on the development goals of power grids and industries,adhere to the synchronous planning of power communication networks and power grids and industries at all levels,take technical progress as the basis,take business needs as the guide,inherit and develop,implement new standards for industry communication construction,consolidate the foundation of network development,optimize network structure and resource allocation,continuously improve user service experience,and provide solid communication support for the development of power grids and industries.At this stage,the relevant staff are required to master the application of Optical Transport Network(OTN)technology,and increase the development of OTN technology,fully guarantee the rationality and effectiveness of technology application,and help the stable operation of power communication transmission network,so as to achieve the sustainable development goal of power communication industry.Keywords:Optical Transport Network(OTN)technology;power communication;transmission network0 引 言随着我国通信技术的不断发展，智能电网建设工作不断深入，电力通信网承载的业务类型和带宽需求也越来越多，现有的同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）传输网络难以满足今后业务对大颗粒电路的需求。因此，在原有技术的基础上需要引入性能更好、更先进的技术，建成集高可靠、高安全、低延时以及智能化等特性于一体的新一代电力通信网络系统，更好地满足业务发展需求。光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术灵活性强、结构简单，能够更好地处理大颗粒业务，还可以起到较强的保护作用，从而实现宽带化、安全化的电力通信1。1 OTN 技术分析在电力通信传输网的建设阶段，通常会应用到OTN 技术。该技术主要的特点是基于波分复用技术，全面融合传统的电力通信网络，同时可以利用光域与电域的扩展性，进一步提高通信网络的稳定性。通过 ONT 技术的加持不仅可以克服远距离传输的问题，还可以解决超大宽带通信传输的问题。OTN 网络共分为 3 层，即光信道层、光复用段层以及光传送段层，其分层结构如图 1 所示。（1）光通道层。光通道层包括各种客户信号，如 SDH、同步传送模块等级 N（Synchronous Transport Module level-N，STM-N）等，提供透明的端到端光传输通道，能够实现连接、配置、备份以及光层保护与恢复等功能。（2）光复用段层。光复用段层不仅支持波长的复用，还可以以信道的形式进行管理。除此之外，光复用段层可以发挥波分复用功能，保护其中的复用段实现下一步的恢复功能。（3）光传送段层。光传送段层能够提高光信号传输能力，适用于多种类型的光媒质，可以保证光传收稿日期：2023-05-25作者简介：冯 丁（1984），男，湖南湘潭人，本科，工程师，主要研究方向为通信工程。2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期Aug.10,2023,Vol.40 No.15Telecom Power Technology 68 输段适配信息的完整性。同时，可以发挥光放大器的检测功能，支持中继器发挥一定的控制功能2。2 OTN 技术在电力通信传输网中的应用2.1 OTN 技术测试在电力信息的传输过程中，可以通过合理应用OTN 技术，结合理想形式的测试拓扑模式进行分析，从而保障模式筛选的合理性。OTN 技术应用于电力信息通信的主要工作是建立1个理想的测试拓扑结构，选择最优的测试内容。在测试作业的实施过程中，包括以下 2 个方面。一方面，在使用网关的过程中应结合 OUT 设备的总维护成本（Total Cost of Maintenance，TCM）开销予以分析，提出有针对性的修改措施，发挥互联网分析仪的实际效用，促进链路检测作业的全面开展，确保 TCM 开销能够持续处于正常运行的状 态；另一方面，在测试作业阶段，应结合测试设备的整体运行现状予以分析，将 OUT 帧进行发送，保证OUT 帧能够符合 G.709 协议的要求，将其成功发送至OTN 设备。操作者在插入 SM 开销时，需要将其放置于 OUT 帧，充分利用 OUT 设备网关，促进 OUT 设备检查作业全面开展。2.2 组网与规划结合电力通信网络传输的骨干层网络节点，以直流换流站为主，其中涵盖超高压公司等内容，在融入OTN 技术时，应保证技术应用的合理性，在数据调度作业中呈现出高效化的调度形式，以保障数据调度的科学性。未来，电力通信网络核心层将采用光传输网技术，以OTN、可重构的光分插复用器（Reconfigrable Optical Add-Drop Mubtiplexer，ROADM）为主要应用技术，这样电力通信网能够拥有更多骨干节点，拓展其承载地理信息系统、客户营销系统及服务中心等相关数据业务。在电力通信网络中，骨干网络的主要节点是直流（Direct Current，DC）换流站、500 kV 变电站、超高压公司、1 000 kV 变电站以及特高压局。有效、合理地调度高速率数据是骨干业务的基础。因为骨干业务属于高优先级范畴，属于高带宽，所以提出了 OTN 传输技术。该技术可以利用 Mesh 组网，根据传输技术特点和业务流量特点进行信息传输，从而达到更高的光纤资源利用率和灵活调度业务3-6。OTN技术应当与光纤物理网络的实际状况相结合，即主用路由采用直接连接，备用路由采用一跳转换。组网与规划如图 2 所示。目前，在实际传输网结构中，仍以光通信技术为主。骨干传输网应形成环网结构，核心层逐渐向网状结构演进，合理选择网络保护方式，提升网络生存能力和业务调度能力。骨干传输网分为A、B这2个平面：IP、ETHERNET、ATM、SDHISONET光信道净菏单元（OPU）光信道数据单元（ODU）光信道传送单元（OTU）光信道 OCh3 个电域子层光域Optical Multiplex Section layer network光复用段层（OMS）客户层光层Optical Transmission Sectionlayer network光传输段层（OMS）Optical Channel layer network光信道层（OCh）图 1 OTN 分层结构500 kV 变电站 220 kV 变电站 110 kV 变电站 发电厂核心层汇聚层接入层SDHOTNOTNOTNBCDEASDH图 2 组网与规划 2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期 69 Telecom Power TechnologyAug.10,2023,Vol.40 No.15 冯 丁：OTN 技术在电力通信传输网中的 应用分析A 平面采用 SDH 技术体制，主要满足电网生产实时控制业务的可靠传送需求；B 平面采用 OTN 技术体 制，主要满足电网管理业务大带宽传送需求。省级骨干传输网：A 平面（SW-A）覆盖省调、省通信第二汇聚点、地调、地市通信第二汇聚点以及省调直调厂站等，其设备双重化配置；B平面（SW-B）覆盖省调、省通信第二汇聚点、省数据中心、地调以及地市通信第二汇聚点，作为数据业务汇聚节点的变电站等。地市骨干传输网：A 平面（DW-A）覆盖地调、地调直调发电厂和 35 kV 及以上变电站等，进行核心汇聚站点设备双重化配置；B平面（DW-B）覆盖地调、所属县公司、作为数据业务汇聚节点的变电站等。地市骨干传输网宜采用 DW-A、DW-B 双平面架构。DW-A 采用基于 SDH 平台的多业务传送平台（Multi-Service Transport Platform，MSTP)技术体制，主要满足电网生产时对业务实时传送可靠性的需求，覆盖地调、地调直调发电厂等。核心汇聚站点的设备宜进行双重化配置，形成环状网。DW-B 则采用 OTN技术体制，主要满足电网生产 IP 化数据业务及管理业务大带宽传送需求，覆盖地调、地市通信第二汇聚点、所属县公司、作为数据通信网业务汇聚节点的变电站、作为调度数据网自动化节点的变电站以及方便县公司接入的变电站等。2.3 完善网络保护策略