智能光網絡在電力通信網中的應用分析

靳雪梅

(國網山西省電力公司陽泉供電公司,山西陽泉 045000)

智能光網絡在電力通信網中的應用分析

靳雪梅

(國網山西省電力公司陽泉供電公司,山西陽泉 045000)

智能光網絡系統在電力通信網中的應用已成為趨勢,而且影響著電力通信網長遠發展。本文對智能光網絡概念、體系結構以及智能光網絡的路由自動發現和保護恢復機制做了深入的研究分析,并結合陽泉地區電力通信網發展情況,提出了智能光網絡建設具體方案。

智能光網絡 電力通信網 應用分析

1 智能光網絡基本原理

智能光網絡(Automatic switched optical network，ASON)是自動交換傳送網，由用戶端或網管動態發起業務請求，自動選擇路由，通過信令控制實現業務連接建立、修改、拆除、自動保護和恢復功能，是傳送和交換為一體的網絡系統。ASON第一次將信令和選路引入傳送網，通過智能的控制層面建立呼叫和連接，使交換、傳輸和數據三個領域又增加了一個新的交集。相比傳統的傳輸網絡，ASON新增了控制平面，這使ASON從技術上實現了對傳輸層面鏈路資源更加豐富的調配方式，并能夠以更加實時的方式按需向傳送層面申請資源、建立連接。整個系統由管理平面、控制平面和傳送平面構成。

管理平面完成各種參數的配置、性能監控及業務請求的下發；控制平面主要完成連接的自動建立、管理和監控、對有故障的連接采取相應的保護恢復策略；傳送平面完成業務的傳輸、交換及告警的上報等功能。

2 系統技術特點

2.1 自動發現路由

當前，陽泉電力通信網普遍采用華為的SDH設備，傳統的傳輸網管包括管理平面和傳送平面，必須逐站交叉配置下發業務，以確保首尾節點時隙對應，但是工作繁瑣和效率低下。傳統的傳輸網絡相比，ASON相對新增了控制平面，當用戶端發起業務請求時，只需指定首尾節點，控制平面便能夠快速建立呼叫，計算權重，選擇最佳路由，自動建立連接，而且建立的通道帶寬能夠實時地根據用戶端的需要進行調整，避免發生擁塞。業務的配置由人工變為自動，由固定變為動態，節省了大量的人力與時間。當業務傳輸出現故障時，對于永久SNCP1+1保護，ASON會迅速將業務切換到保護路徑上。與傳統SDH傳輸網管不同的是，ASON依靠其自動發現路由的功能。會同時為現有業務路徑再創建個恢復路徑，并刪除已有故障鏈路，因此可始終保持1+1保護，實現了業務出現故障時的快速恢復和保護，極大地提高了通信網的可靠性。

2.2 ASON網絡的保護恢復機制

ASON網絡的保護恢復機制具有智能化、多樣化的特點。智能化主要體現在控制平面的引入，使用具有智能控制功能的通用多協議標簽交換(GMPLS)協議族。特別是對于保護恢復機制在信令、路由和資源管理等多方面的支持，而多樣化體現在ASON格狀網結構對于多種保護恢復方式的支持，適合于多種生存性機制的實現。

光網絡的保護機制是指用一個預先分配的備用資源來代替一個失效資源，是一種底層的網絡生存技術，可以預防普通故障對業務的影響，是一種與網絡拓撲結構相關的業務快速恢復技術。ASON的保護機制分為線保護和環保護，其中線保護又稱為點到點保護，是所有保護機制中最快也是最簡單的一種。常見的3種線性保護方式有1+1，1：1和M：N保護?；謴蜋C制是指利用網絡空閑容量，通過重路由機制建立新的連接以代替失效資源?；贏SON的恢復機制能夠提供多種選擇方案，包括選擇恢復機制、保護業務的顆粒和保護業務的類型等，并可以為不同要求的業務提供不同等級的恢復。在ASON中，保護一般由傳送平面單獨完成，而恢復是傳送平面和控制平面共同協調完成的?？刂破矫娴囊?，使得ASON網絡具有IP網絡的智能，同時Mesh網絡的組網方式，使得ASON網絡的保護和恢復更加靈活高效，可提供多等級的業務保護恢復，而其中保護與恢復的結合是ASON在保護恢復功能方面所獨有的。

2.3 網絡資源利用率的提高

在現有光傳輸網絡中，如需要為N條通道提供完全保護，理論上就需要提供N條保護通道，網絡中存在大量長時間不使用的冗余資源，造成網絡資源的浪費。ASON支持對不同的業務鏈路提供不同級別保護的功能。對于陽泉供電公司，如繼電電路可以配置為最高的保護級別，保證發生中斷時業務能夠快速保護。而其他一些對于時延要求并不嚴格的數據業務，則可降低保護級別，從而減少網絡中備用資源，提高網絡資源使用率。

3 ASON在某電力系統中的應用

3.1 自動發現功能的應用

無論業務經過多少節點，在建立業務時，只需指定業務的首尾節點，即可方便地完成整個業務的配置過程。下面結合實際工程應用詳細說明。例如需要建立一個由調度樓到蔭營公司的2M業務。如果使用傳統的不加載ASON功能的設備，那么配置此業務時，根據光纖連接情況，需要在業務所經過的調度樓、葦泊變、蔭營公司3個站點下發3個交叉命令才可以完成整個配置過程。而對于加載了控制平面功能的設備，只需要在調度樓本地節點下發一個命令，在此命令中指明業務的首尾節點，控制平面便能夠快速地在網內配置連接，以建立一條光通道，滿足客戶端的需求，即刻完成整個配置過程。

3.2 多等級保護與恢復功能的應用

ASON提供了多種保護功能級別，如永久SNCP1+1保護、復用段保護、無保護等，用戶可根據業務等級需要，靈活配置業務屬性。其中，永久SNCP1+1保護是ASON將保護與恢復相結合，提供的最高級別的保護方式，是ASON所特有的保護方式。永久SNCP1+1保護是指ASON應用保護機制為業務提供2條可用路徑(工作路徑和保護路徑)，而永久是指當業務傳輸出現故障，工作路徑發生保護倒換后，ASON啟用恢復機制，應用動態重路由法為受影響的通道重新選擇路由并選擇備用資源，重新建立連接，作為新工作路徑的保護路徑。因此，建立了永久SNCP1+1保護的業務將永遠有一個保護路徑可用，在工作路徑發生斷纖時，倒換在50ms內完成。

4 智能光網絡建設規劃

4.1 總體規劃

陽泉地區35KV及以上的變電所通信節點大部分已成環，成為標準的網格狀網，完全滿足智能光網絡建設對光纖傳輸網架結構的要求。ASON的建設可以采取分步建設，逐漸擴展的思路，先在核心層引入ASON技術，實現核心層的智能化，隨后逐漸擴展到匯聚層和接入層，最終建成統一的ASON網絡，實現陽泉地區電力骨干通信網的高度智能化，為即將建設的智能電網提供高度可靠的數據傳輸網絡。

4.2 發展策略在智能光網絡建設過程中，陽泉供電公司將從技術經濟指標、可靠性和可持續發展性等方面綜合考慮，確保建成的光網絡先進可靠，維護方便，易于擴展。具體發展策略如下。

(1)充分利用現有網絡資源，在保證現有投資的前提下，逐步引入新技術、新業務，做到少投入，多收益；(2)堅持技術的標準性和網絡的兼容性，標準的信令協議是智能光網絡最重要的技術前提。因此，廠商所采用的是標準的協議還是專有的協議是評價方案優劣的基本尺度。同時，廠商的設備與現有網絡的兼容程度也是評判的重要標準；(3)根據自身業務和網絡發展需要，合理的引入和開展新業務新運營模式，逐步向智能光網絡演進。

4.3 具體建設步驟設想

(1)在現有網絡中引入智能光網絡集中控制系統，向外提供標準的UNI接口，實現流量工程和帶寬按需自動配置。可以在現有光傳輸網的層面選擇幾個核心大節點配置大型交叉連接系統，這種方式可以首先屏蔽現有網絡的多廠商環境，構建一個基于網格狀網的靈活、強大的智能核心層，或者保持現有傳輸網不做變動。通過在集中的管理系統上配置智能控制系統，借助其所提供的標準OIF-UNI接口，可以實現與數據業務層的自動互聯，構建重疊結構的智能光網絡。這種方式的主要好處是：兼容現有網絡，實現帶寬自動按需配置，投資省，見效快，特別是和流量工程工具結合使用后，可以實現節省30%的網絡成本，標準化程度高，風險較低，也符合現有運營體制，可以提供豐富多彩的智能光網絡業務，實現對波長或子波長(從2Mb/s到10Gb/s)的動態帶寬配置。

(2)逐漸擴展到接入層，并在網絡中建立信令機制。對于傳統網絡的帶寬配置仍可以繼續由集中控制系統來實現?？梢哉f未來兩種方式將并存，只有這樣才可能保證全網的端到端配置。如果最終全網實現GMPLS/G.ASON，網管系統將演變成網絡資源的管理監控系統和業務的政策服務器，提供諸如網絡性能，故障處理和資源監控等功能，將繼續在未來智能光網絡中發揮必不可少的重要作用。

5 結語

智能光通信網絡ASON技術將動態路由的概念引入到傳送網，充分利用環型網的路由優勢，通過控制層面自動發現網絡網元，實現實時動態路由計算，鏈路建立，從而實現電路的調配和故障恢復，大大提高了網絡選路和電路配置的靈活性、提高了網絡資源的利用率、增強了業務承載能力，并使網絡在多故障的情況下仍能生存，提高了網絡抗毀性能。

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