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引言:分析当前电力通信传输网承载业务的变化趋势,介绍OTN技术的特点。结合电力通信系统对光通信网络的新要求,在现有网络基础上应用OTN技术建设新型的电力系统信息通信承载网。在骨干层,采用OTN解决大颗粒业务的传送需求。
随着坚强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/1OGb/S, GE/2.5Gb/S, POS/1OGb/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。业务种类及业务流量的增加,就需要为大颗粒的业务提供传输通道,目前的电力通信网大多基于传统的SDH, DWDM技术,只解决了传输容量,没有解决竹点业务调度的问题,在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方向缺乏有效的措施。为了解决这此不足,新型光传送技术OTN (Optical TransmissionNetwork)越来越受到重视。
一、技术特点
OTN,通常也称为OTH(Optical Transport Hierarchy),是G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代光传送体系。OTN综合了SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性,解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题,是承载宽带IP业务的理想平台,代表了下一代传输网的发展方向。
从电域看,OTN保留了SDH的许多优点,如多业务适配、保护倒换、管理监视、分级复用和疏导、故障定位等。同时扩展了新的领域,如提供大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送,支持对多域、多层网络进行级联监视,支持带外FEC等。
从光域看,OTN将光域划分成OCH(光信道层)、OMS(光复用段层)、OTS(光传送段层),OTN允许在波长层面管理网络,并支持光层提供的OAM(运行、管理、维护)功能,并提供了带内和带外两层控制管理开销。
所有版权所有版权所有所有版 二、OTN组网的优势
OTN作为具有光电联合调度的大容量组网技术,同时具备完善的节点和线路技术,可在光域及电域实现波长及子波长业务的交叉调度,形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。OTN在波分层面的功能相互兼容,同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力,可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统,与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM,为IP网传输承载高速链路(GE、10GE)。网络核心层组成Mesh网络结构,采用10G/40G通道混传方案,可承载10G、40G和GE等业务;汇聚层采用环形网络结构,所有环网下挂于核心层网络。跨环业务按照电交叉设计,做到全网无阻塞任意调度,为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。
三、 OTN技术应用于电力通信网
1、组网模式的研究
波长级的交叉颗粒太大,光通道的管理能力不足,带宽利用率偏低,这是传统WDM设备无法克服的问题。而SDH设备因交叉颗粒较小、开销过大、级联监视能力不强和缺少高速光接口等缺陷,不适合在容量较大的骨干层中应用。OTN则在WDM和SDH间起到桥梁作用:ODUk的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒大,但比WDM的波长交叉灵活,可对整个传送路径进行有效的端到端管理。因此,OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层。
骨干层主要应用在需要利用OTN大颗粒进行交叉调度的场合。利用以太网物理线路接口来承载分组业务,并映射到ODUk,以ODUk为调度颗粒进行交叉。经过本地的带宽管理和优先级调度后,接入层和汇聚层的分组业务以以太网等接口形式送往骨干层设备,骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的管理和疏导,简化管理层次和网络配置。并且,OTN接入层可灵活接入GE、2.5Gbit/s等业务,实现GE、2.5Gbit/s业务在同一个波道混传,有效提高了波道利用率。
新建的OTN网络,可以用于承载现网所有的数据业务,其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求,并通过OTN的灵活保护机制实现业务端到端的保护能力及多重保护机制,对于网络的平稳渐进的发展奠定了良好的基础。
2、应用方式研究
由于各地区局汇聚大量IP业务至省公司,故以分层的原则建设省级OTN传输网。传输网络分为骨干层、汇聚层和接入层,依托各500kV变电站建立骨干层,各地区局、220kV变电站及发电厂则通过500kV站接入骨干传输网。在大颗粒数据业务特别集中的区域选择Mesh组网方式,在数据业务发展规模适中的区域选择环网组网方式,以达到光纤资源使用率高、光方向业务连接丰富、业务调度灵活的目的。
四、结束语
在组网模式中,OTN不仅是一种承载手段,OTN设备可以充分发挥其组网多样化,倒换保护能力强,动态波长调度灵活等方面的优势,对骨干上联的GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度,上联GE通道数量可以根据实际汇聚接入的业务数量按需分配调度,节省且充分利用网络资源,优化网络的拓扑结构,提高网络的运行质量,提升整个网络的容量和质量。
版权所有版权所有版权所有版权所参考文献
[1]张铁,OTN技术特点及应用[J].硅谷,2009(1).
[2]于晓东,OTN+PTN技术在电力通信网中的应用[J].电力系统通信,2010,31(217):31-33.
(作者单位:国网江西省电力公司赣东北供电分公司)
随着坚强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/1OGb/S, GE/2.5Gb/S, POS/1OGb/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。业务种类及业务流量的增加,就需要为大颗粒的业务提供传输通道,目前的电力通信网大多基于传统的SDH, DWDM技术,只解决了传输容量,没有解决竹点业务调度的问题,在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方向缺乏有效的措施。为了解决这此不足,新型光传送技术OTN (Optical TransmissionNetwork)越来越受到重视。
一、技术特点
OTN,通常也称为OTH(Optical Transport Hierarchy),是G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代光传送体系。OTN综合了SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性,解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题,是承载宽带IP业务的理想平台,代表了下一代传输网的发展方向。
从电域看,OTN保留了SDH的许多优点,如多业务适配、保护倒换、管理监视、分级复用和疏导、故障定位等。同时扩展了新的领域,如提供大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送,支持对多域、多层网络进行级联监视,支持带外FEC等。
从光域看,OTN将光域划分成OCH(光信道层)、OMS(光复用段层)、OTS(光传送段层),OTN允许在波长层面管理网络,并支持光层提供的OAM(运行、管理、维护)功能,并提供了带内和带外两层控制管理开销。
所有版权所有版权所有所有版 二、OTN组网的优势
OTN作为具有光电联合调度的大容量组网技术,同时具备完善的节点和线路技术,可在光域及电域实现波长及子波长业务的交叉调度,形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。OTN在波分层面的功能相互兼容,同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力,可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统,与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM,为IP网传输承载高速链路(GE、10GE)。网络核心层组成Mesh网络结构,采用10G/40G通道混传方案,可承载10G、40G和GE等业务;汇聚层采用环形网络结构,所有环网下挂于核心层网络。跨环业务按照电交叉设计,做到全网无阻塞任意调度,为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。
三、 OTN技术应用于电力通信网
1、组网模式的研究
波长级的交叉颗粒太大,光通道的管理能力不足,带宽利用率偏低,这是传统WDM设备无法克服的问题。而SDH设备因交叉颗粒较小、开销过大、级联监视能力不强和缺少高速光接口等缺陷,不适合在容量较大的骨干层中应用。OTN则在WDM和SDH间起到桥梁作用:ODUk的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒大,但比WDM的波长交叉灵活,可对整个传送路径进行有效的端到端管理。因此,OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层。
骨干层主要应用在需要利用OTN大颗粒进行交叉调度的场合。利用以太网物理线路接口来承载分组业务,并映射到ODUk,以ODUk为调度颗粒进行交叉。经过本地的带宽管理和优先级调度后,接入层和汇聚层的分组业务以以太网等接口形式送往骨干层设备,骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的管理和疏导,简化管理层次和网络配置。并且,OTN接入层可灵活接入GE、2.5Gbit/s等业务,实现GE、2.5Gbit/s业务在同一个波道混传,有效提高了波道利用率。
新建的OTN网络,可以用于承载现网所有的数据业务,其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求,并通过OTN的灵活保护机制实现业务端到端的保护能力及多重保护机制,对于网络的平稳渐进的发展奠定了良好的基础。
2、应用方式研究
由于各地区局汇聚大量IP业务至省公司,故以分层的原则建设省级OTN传输网。传输网络分为骨干层、汇聚层和接入层,依托各500kV变电站建立骨干层,各地区局、220kV变电站及发电厂则通过500kV站接入骨干传输网。在大颗粒数据业务特别集中的区域选择Mesh组网方式,在数据业务发展规模适中的区域选择环网组网方式,以达到光纤资源使用率高、光方向业务连接丰富、业务调度灵活的目的。
四、结束语
在组网模式中,OTN不仅是一种承载手段,OTN设备可以充分发挥其组网多样化,倒换保护能力强,动态波长调度灵活等方面的优势,对骨干上联的GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度,上联GE通道数量可以根据实际汇聚接入的业务数量按需分配调度,节省且充分利用网络资源,优化网络的拓扑结构,提高网络的运行质量,提升整个网络的容量和质量。
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[1]张铁,OTN技术特点及应用[J].硅谷,2009(1).
[2]于晓东,OTN+PTN技术在电力通信网中的应用[J].电力系统通信,2010,31(217):31-33.
(作者单位:国网江西省电力公司赣东北供电分公司)