电力通信系统中接入型OTN设备部署优势及应用建议

国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 刘科可

通过对我国OTN传输技术现状的综合分析，指出PTN传输技术在电力通信系统中的应用要点为：不同速率的OTN传输技术路演、第40代PTN的商业可行性、PTN技术在电力通信系统中的应用，明确了PTN-OTN在电力通信系统中的应用方案，以及PTN传输技术在电力通信系统中的应用价值与40ept的关系。

在OTN技术的概念提出之前，基于时分复用传输技术的SDH已经得到了广泛的应用，并且技术路线本身也达到了成熟的水平。但是随着信息技术的进步，需要接入网络的设备数量大幅增加，业务带宽速率要求也在不断提升，传统的SDH网络越来越难以满足人们的使用需求。于是在1998年首次提出了OTN的概念，这种技术建立在波分复用的基础上，其传输的数据信号蕴含在不同波长的光中。

OTN（optical transport network）指光传送网，即于光域内实现业务信号的传输与处理的传送网络。OTN的特点在于可实现子网范围内的全光形式传输，并以光-电-光的形式完成边界信号与数据的转换，并构建起相应的传送网结构。OTN主要由电路层、光通道层、光复用层、光传输段层、物理媒质层等所组成，并依靠波长完成光信号传输。其中光通道层包含净荷单元、数据单元以及传送单元，能够实现对光信号的高效传输。

OTN技术有着极强的综合性与系统性，不但可以对业务信号以及定时信息等进行透明传输，还能对各种信号加以封装，实现针对大颗粒调度的保护及恢复，而且还具备良好的故障监测性能与前向纠错性能，具有多方面的优势，故而在现代网络体系中得到了广泛应用，并且被认为是传输网发展的重要方向。从技术层面进行分析，OTN技术的兼容性良好，可以摆脱全网同步的限制并优化整个传送网系统，灵活性强且波长带宽的利用高，对光通道OSNR的容量限制要求较低，网络管理及生存能力良好，实践应用价值高。

图1 OTN设备

1 构建PTN／OTN传输技术

充分利用传输技术的优势，分析传输领域的整体安全水平，测算网络发展过程中的范围和投资成本，是应用OTN传输技术的前提。开发的主要目的是建立用户所需的网络结构体系，使应用网络中的用户能够清晰、全面地进行区分。

总体而言，移动网络包括核心层、汇聚层和接入层三个层次。从对传统技术体系的分析和研究中不难看出，移动传输网的结构非常简单，在数据传输中很容易生存，因此得到了广泛的应用。城域数据传输网是一种尚未得到广泛应用的新型网络结构体系，在这些网络系统功能齐备的前提下，充分利用OTN和PTN端口可以实现统一，但现有的空间网络中MSTP业务并不多。在特定情况下，虽然TDM是数据传输的主控器，必须根据其特点保持数据传输领域的稳定性，但可以将其视为一种技术转移服务来扩展，主要可以通过OTN来开发。

IP over WDM。波分复用IP的核心工作和技术原理是光耦合器和光纤的直接连接。作为一个真正的链路层数据网络，它的旁路或直连可以直接由波长指定，网络服务工程仅限于IP层。对于发送器，使用一根光纤作为传输介质，将不同波长的光信号组合在一起。对于接收器，组合的光信号被分割并传输到不同的终端。这就是乘法和解复用之间的辩证关系，它为更大的通用电气颗粒圈形成了一个支撑平台。

新建网络节点。OTN技术同时构建新的网络传输节点，同时每个节点都具备子波长自规划功能，优化了PTN技术的网络功能，以满足日益增长的带宽的客观需求。无论是WCDMA、SCDMA还是TDCDMA，都可以使用3G网络系统。基于移动多媒体数据传输的需求，构建完善的网络体系，以互联网接入功能和数据传输服务为主，ARPU持续稳定增长。

2 OTN传输技术在电力通信系统中的应用模式及整体性构建思路

从接入层开始逐渐渗透到核心层，各参与层利用PTN设备对部分组件进行分组作为传输层，通过整合现有网络系统，形成“自主规划、统一维护”的集成模式。因此，电力通信系统中PTN传输技术的网络形式比较特殊，在原有网络下系统将保持现有网络的系统级MSTP，对于新的IP网络服务、如数据通信和语音通信，选择PTN设备层作为开放层。N在建立PTN独立网络模式的过程中，现有的MSTP网络结构（多生成树协议）与新的网络结构有许多相似之处，Ge是接入层的核心网络形式。同时，包括汇聚环在内的整个环网采用40Gb以太网环网，每层网络采用割接方式接入。在独立的网络模式下是非常清晰和易于操作的，而在实际的应用过程中OTN传输技术的单次投资非常高，需要大量有限的计算机空间以及玻璃纤维资源。

本文结合OTN数据传输技术在我国电力通信系统中的应用，分析PTN在电力通信系统中的应用，为了更好地覆盖用户的用电需求，同时考虑到不同网络层的传输速率水平较低，基于OTN数据传输技术在我国电力通信系统中的应用，对城域M中的/OTN数据传输技术进行了全面的技术总结，通过严格的现场测试和技术选择，选择两家知名通信公司确定合作关系，其中一家采取以下措施：OTN技术用于建设城市的中央网络传输系统，而另一家通信公司也接手TN/OTN技术，在城市管辖范围内建设子网，以确保电力传输网的所有部分都能通过设备连接起来，保持网络层的完整性，并对网络布局进行适当规划，为扩建预留空间网络传输服务。

此外，各个网络层的传输速度和传输速率也不尽相同，这通常会导致一致性不高的问题，在应用中充分考虑到了这一点；OTN技术在一个省的WDM大都市中得到了充分的应用。试验应将技术选择与技术理论相结合，省内中心城市利用OTN技术建立了网络传输系统，并通过与传输网中的OTN合作，在省内管道区域内建设网络系统，实现各城域传输网的互联互通，达到完善网络层的目的。

OTN传输网络凭借大宽带、大颗粒数据调度、灵活的组网方式以及优秀的开销管理能力，在电力通信中成为主要的技术路径。下文结合OTN传输技术在电力通信系统中的应用和基本实现标准，对电力通信系统中OTN传输技术的总体设计提出了以下几点设想：

三层结构。PTN传输技术在电力通信系统中应用的核心基础是充分利用传输技术的潜在效益，广泛分析传输范围、安全因素和投资成本，更好地满足网络用户的客观需求和功能全面的现代网络系统，层次分明，施工稳定性好。完善、全面的OTN传输技术必须包括核心层、汇聚层和接入层三个层次的网络结构，并明确区分每一网络层的具体功能。

环形网络拓扑结构。目前SDH（同步数字体系）的总体结构比较简单，因此其数据传输稳定性比较理想，生存率也比较高。因此，建议在电力通信系统中OTN传输技术的应用布局应与环网拓扑结构和SDH（synchronous digital hierarchy）相结合，以保证OTN传输技术在电力通信系统网络中的层次性。

OTN设备。促进同步数据信号的传输是OTN设备的核心功能之一。其主要实现依据是精确同步协议（PTP协议）、同步透明传输和物理视觉同步。以太网端口158/N可以在以太网端口158/N和以太网通道158/N之间同步[1]。

3 OTN技术具体应用

3.1 应用背景

近年来社会经济取得了显著发展。在一定程度上，4G服务的范围得到了延伸，相关部门对IP服务的需求也有所增加。传统的SDH融合技术和接入技术已不能满足现阶段业务发展的需要，在实际的发展过程中，网络IP的发展相对较快。在不同行业和地区的发展过程中，只有使用更多的IP承载，了解IP业务的QoS，才能满足实际的发展需要。因此，全网IP技术的发展过程是宽带融合与倍增的主要战略问题。只有相关的网络运营商才能不断完善和优化本地传输网络，并在此基础上提高运营商的整体容量。网络产业只有改变传统的网络周期，才能在保证网络产业健康稳定发展的基础上，满足其他产业发展网络IP的应用需求。此外，OTN传输技术对于城市人类IP网络的改造和现代化具有更广阔的范围和前景。

3.2 应用方案

对于运营商大规模网络的实际部署，主管业务主要采用OTN独立网为主的运营方式在流量较少的空闲区域，而对于大中型城市的繁忙网络传输流量越来越大，这是在原有网络的基础上不断增加传输线容量，需要不断优化和配置光传输资源。采用OTN覆盖链路方式，可以节省大量的光纤传输资源，保证传输质量和效率。另外，在覆盖组网的情况下，主要目的是WDM方式，在组网过程中需要大量的资金成本。如果项目成本有限，就无法在网络改造项目中有效利用，OTN覆盖模式的中心点是骨干汇聚层，可以与OAM系统有效集成，在一定程度上提高光缆资源的利用率和质量。

3.3 OTN的应用

目前，地下交通网络包括基站2gtdm和基站4gip。此外，传输质量和实际T传输过程的范围也存在差异。OTN网络的关键功能是区分不同级别的业务，在区分的基础上配置层次，选择优先传输的类型，以提高整个网络的传输质量系统。用于TDM2G基站t是E1中数据业务打包和话音封装最重要的业务，这样OTN就可以对同一类型的业务进行统一的识别，但是如果E1主要通过OTN网络设备传输信息和数据，就不能对业务包进行识别。如果不需要处理E1，则OTN网络单元在数据传输处理期间选择直接传输模式。同时，OTN网络主要通过基站的端口和eNodeB无线电来实现。在这个过程中，对于转发信道是一个标签信道，采用MPLS协议进行隧道转发。4G基站业务主要在EPC运营，接入Ge端口，实现信息网络传输。

3.4 OTN应用模式

OTN核心层的应用主要包括“tdmooverotn”和“ipoverotn”。同时，给出了核心汇聚层mscg/m-ar（城域接入路由器）和MCR（城域核心路由器）的中心部分。这两种逻辑连接在一定程度上增加了对宽带的需求。另外，OTN网络的接口模式主要采用215；10GE、40ge或100ge，IP城域网、AR和Cr之间的大粒度IP业务可以通过OTN网络传输，降低了建立OTN网络模式的资金成本。此外，核心层SDH网络主要是为了有效节约OTN网络中的光纤资源，它保持了原有的传统TDM服务，并为专有客户提供2M和Fe专线培训设备。在对网络容量需求增加的同时，需要关注核心节点，特别是超级核心节点，需要接入更成熟、商业化、大容量的OTN交叉设备，特别是包括不同类型的环网结构。

3.5 设备选择

网络规划师在选择设备时，主要依据公司精心设计的网络优化系统。例如，采用华为的osn8800设备和其他比WDM设备更先进的设备。对于这种类型的设备，可以支持80波在C波段，并配备了一个完美的DWDM系统。相邻信道中心之间的频率间隔为50GHz。因此，如果工作人员选择不同的速度，例如2.5gbit/s，则可以使用FEC技术。此外，可支持最大传输路径，基于传输规范，网络中继不支持22dB。OTN网络传输技术作为一种新技术，具有灵活性、高效性和安全性等特点，OTN技术可以广泛分布在不同的领域。汇聚层应具有多层接入的功能，保障网络的运行；随着网络技术的发展，有义务渗透到各个接入层，这将有助于城市WDM系统充分发挥其作用，构建坚实的城域网结构。

综上，在建设现代电力通信网络的过程中一定要积极应用先进技术，根据城域网原本的实际情况合理制定科学的建设方案，尽量协调建设成本、维护成本、扩容提速效果、业务需求等，为电力通信系统的良好发展提供支持。