基于OTN 技术的电力信息通信传输研究

邓继昌

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210000）

0 引 言

目前，电力行业发展处于经济高速发展转型、高质量发展的关键阶段，为加快新型电力系统建设，为人们提供更为高效、安全、稳定的电力信息通信网络，有必要完善光传送网（Optical Transport Network，OTN）的应用规划，改进传统电力信息通信传输的缺陷，全面提高通信效率与质量。因此，研究OTN技术在电力信息通信传输中的应用具有一定现实意义。

1 OTN 技术概述

OTN技术可以在光纤网络范围内实现监控、选择、传输等功能。将ONT 技术应用于电力信息通信传输能够提高系统稳定性与功能性，且符合现阶段传送网模型标准（ITU—T6.805）。OTN 技术的发展历程如表1 所示。

表1 OTN 技术发展历程表

2 OTN 技术应用优势

2.1 灵活性高

OTN 技术的系统架构主要包括物理媒介层网络、光纤信号传输层网络、光纤信号层网络以及客户层网络等，主要架构如图1 所示。OTN 技术在信息传输、业务调度等方面具有较强的灵活性，能够动态化分析业务要求，并综合实际情况实时下达合理指令，保证通信网络的流畅性，为系统持续、稳定运行提供保障。此外，得益于OTN 技术光纤与多波长联动支持，提升电力通信的业务调度需求承载性，可以实现多批量处理业务调度需求的效果，实现灵活应用。

图1 OTN 系统架构

2.2 安全性强

在信号封装和透明运输等操作中，OTN 技术能够提供良好的安全保障，尤其在专网光纤通道中，OTN 技术更是表现出优异的适用性。以OTN 技术为基础的电层带宽具备更为优异的复用性能，其光通路数据单元也具有多元化特征，如40 Gb/s、10 Gb/s、2.5 Gb/s 等，因此OTN 技术在电力信息通信传输中的应用能够更好地兼容多样化业务需求，可以实时筛查电力系统网络中的数据流，进而判断是否存在故障或其他问题，具有良好的系统保护作用。

2.3 传输效率高

与传统的光传送网技术相比，OTN 技术表现出优异的高传输效率。以同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）技术为例与OTN 技术对比，两者之间的差异性、优劣势等如表2 所示[1]。由表2可知，在长距离条件下OTN 技术能够在保证电力信息传输质量与效率的前提下，省略全网信息同步操作，进一步提高电力通信系统的实时响应效率，从而在整体性角度提高传输功能。

表2 SDH 与OTN 技术对比

2.4 承载性强

OTN 技术具有适用10GE-LAV 透明传输的电力信息传送业务功能，其原因是该技术同时涉及光层与电层，且拥有光通道数据单元共享保护环境。此外，OTN技术具备大颗粒宽带复用性与故障自检特点，可以更好地开展多量业务，并在一定程度上保证业务调度的有效性、实时性、安全性以及稳定性。

3 OTN 技术在电力信息通信传输中的应用

3.1 提高电力组网规划水平

OTN 技术在实际应用时，可以根据核心层特点、实时流量变化、业务类型发展趋势等众多因素，使用Mesh 组网开展持续规划，能够有效提升光纤资源利用效率、灵活调度各个业务、为光方向提供丰富的链接等。为满足电力组网需求，应当综合考虑网络拓扑、功能模组、客户关系、信息属性以及分层结构等内容，确保电力组网规划设计的科学性与合理性[2]。在实际规划设计时，为有效发挥OTN 技术的价值和能效，需要综合光缆物理网的具体情况合理设计与规划OTN，同时减少电力信息在网络拓扑中传输时出现延迟、信息丢失等情况。应当使用“备用路由一跳转接方式+主用路由直达”方式，合理解决主用路由重复问题。此外，如果存在光缆转接情况，则应当首先考虑短距离光缆并进行调度，如果同一方向下存在若干光缆，则需要优先考虑资源丰富的光缆。

3.2 提升通信检测质量

OTN 技术具有灵活性强、适用多样化业务类型以及故障自检的优势，可以用于提升通信检测质量，即在电力信息传输期间可以及时发现设备是否存在运行故障，并且动态化检查多通信设备信息的对接质量，为信息传输提供更优信道。因此，OTN 技术能够为运维人员提供故障信息检测与判断方面的技术支持，不仅可以帮助其快速定位故障类型，而且能够在一定程度上增强检测效率，从而有效提升系统安全性能。通常情况下，电力通信系统中的OTN 技术主要需要使用终端复用设备、电交叉设备以及OTN 光交叉设备等。OTN 光交叉设备如图2 所示，能够提供相应的安全服务与编码服务，保障通信设备的稳定运行。例如，围绕OTN 技术所设计的光通道层保护机制可以为各类通信设备的架构提供实施保护，利用分离路由有效管控不同标签的数据信息，进而减少有效信息流进入通信设备的概率。在编码和解码方面，OTN 技术可以采用动态化跳转通道的方式增强整条通信链路的稳定性。当光缆连接至通信设备后，故障问题频繁出现，需要相关工作人员检查波道速度，调整速度低于10 Gb/s的波道切换时间，确保其满足50 ms 电信级切换时间要求，以此提高对通信设备的保护效果[3]。

图2 OTN 光交叉设备

3.3 分析骨干网络

在信息时代背景下，多数电力供应单位均已开展信息化建设，且十分重视数据信息安全保护工作，通过各类手段强化对数据信息的采集、分析、归纳力度。在数据信息处理方面，需要相关工作人员结合实际情况合理运用电网网络，将不同节点进行有效串联，以此形成整体、统一、系统的模块，为顺利落实体系化管理机制奠定基础。整体化管理机制的落实具有2 个方面的优势。一方面，进一步提高数据信息在获取方面的完整性，真实、全面、完整的数据信息可以为管理工作提供参考依据，能够为工作开展一定的指导效果；另一方面，能够实现不同区域环境下电网设备运行的实时监测，基于OTN 技术的故障自检功能有效预防故障或异常[4]。此外，OTN 技术在电力通信系统中应用时，可以有效提高电网数据信息传输的时效性，以便于对电网信息进行高效、快速、精准、全面的采集与传输。

3.4 提升信息处理效率

以OTN 技术为核心构建相应的数据信息库，利用数据信息检索技术可以对数据库内进行动态化、周期性检索，从而评估当前电力系统在通信方面的安全性，也可以利用成熟、完善的安全等级量化机制量化当前电力信息环境的安全性，以此为电力供应企业提供更加直观、清晰的安全情况。若安全等级低于平均标准，则可以利用OTN 技术采集长距离监控信息，整合并向相关部门分享数据信息，以此辅助决策制定。此外，基于OTN 技术所组成的电力网络在信息传输方面具有更强的稳定性与可靠性，分析海量数据信息并提取其中有助于电力供应企业发展、电力通信系统优化等方面的重要数据，为科学开展资源调度工作提供数据支撑[5]。

4 结 论

OTN技术具有高兼容性、高传输效率等诸多特点，其能够有效满足各类信息处理需求，同时具备甄别复杂电力信息、提取关键电力信息的功能，能够为电力供应企业提供可靠、完整、有效的数据信息，具有增强电力信息通信传输效率与质量的重要作用，可以为电力通信业务调度提供有力支持。