電力通信中分組增強型OTN技術應用探討

摘 要：通信傳輸建設是智能電網發展的基本承載平臺。文章介紹了分組增強型OTN技術的特點及其發展情況，針對當前電力系統通信業務發展的應用需求，探討分組增強型OTN技術的應用前景，最后提出了分組增強型OTN的組網模型。

關鍵詞：OTN技術；分組增強型；光傳送網；應用分析

電力通信傳輸網作為智能電網基本業務承載平臺，面臨著巨大壓力，如傳輸流量高速增長帶來迫切的網絡擴容需求，網絡復雜程度提升、投資增加等等。網絡扁平化和統一承載對未來電力通信網絡架構的優化完善起到巨大的推動作用，是未來電力通信傳輸網發展的必然方向。分組增強型0TN（光傳送網）技術通過整合0TN、以太網、MPLS-TP（多協議標記交換傳送子集）和SDH（同步數字體系）等技術，成為通信傳輸技術的研究熱點。

1 分組增強型OTN技術

分組增強型OTN技術融合了ODUk（光通路數據單元k）交叉、分組交換、VC（虛容器）交叉和OCh（光通路）交叉等能力，可實現對TDM和分組等業務統一傳送。分組增強型OTN分層結構模型中，分組傳送層（包括SDH傳送層）為分組增強型OTN相對傳統OTN引入的新的邏輯處理層級。

分組增強型OTN設備由傳送平面模塊、控制平面模塊、管理平面模塊和DCN（數據通信網） 模塊組成，并增加了以下功能：（1）層間適配功能：提供VC、分組到ODUk的適配功能；（2）分組處理功能：包括以太網處理和MPLSTP處理功能，提供分組業務的適配、QoS和OAM處理等功能；（3）分組交換功能：提供基于以太網端口、VLAN和MAC地址的交換能力，或者基于MPLS-TP LSP和PW的交換能力；（4）VC交叉功能：支持高階通道VC4級別的調度功能，并提供級聯條件下的VC通道交叉處理能力；（5）保護功能：提供基于以太網、MPLS-TP的分組業務保護功能和基于VC4、ODUk、OCh的通道層保護功能以及層間保護協調能力。

其中傳送平面有兩種邏輯模型，即板卡式和集中交叉式兩類。但板卡式分組增強型OTN設備形態不是完整意義上的分組增強型OTN，并不能通過單一的交叉板卡實現多業務的統一調度。相較于板卡式設備，集中交叉式設備在功能和性能方面更加強大，業務調度更加靈活。

2 應用需求和組網分析

2.1 分組增強型OTN的應用分析

目前電力系統通信傳輸網采用的技術體制主要包括MSTP、PTN和OTN三種。隨著信息化業務需求的急速膨脹，MSTP網絡已無法滿足巨量帶寬的傳輸需求，因此近年來OTN網絡逐步應用于通信數據網和調度數據網的大顆粒業務，但還是存在一些不足，主要表現如下：（1）網絡復雜：為了滿足電力系統業務多樣化和差異化的特點，目前需要建設兩種及以上的傳輸網絡，加上電力系統通信傳輸網的層級較多，不同層級、不同制式的網絡基本上不互通互聯，造成了電力通信傳輸網架構較為復雜的局面，不僅建網投資較大，也給運維帶來困難。（2）可靠性存在短板：由于OTN網絡建網成本高，目前在各級網絡中只有一個平面，因此對于重要的業務系統，通常還需要MSTP平面作為備份。目前MSTP網絡的極限容量就是10G，而單個大顆粒IP業務至少是GE，MSTP不具備承載能力，因此只能將MSTP網絡的備份帶寬降低到155M，嚴格意義來講并不滿足電力系統1+1備份的要求。基于以上原因，可以在電力系統中部署分組增加型OTN設備，利用其強大的VC交叉和分組能力，滿足電力系統各類業務的發展需求。

2.2 分組增強型OTN的組網模型

考慮到保護現有的投資，分組增強型OTN并不是取代現有的OTN網絡，也不是取代現有的MSTP網絡，而是起到將兩種網絡相互融合的作用。并且分組增強型OTN網絡也不宜進行大范圍的建設，僅需要在省際、省級通信網絡的樞紐站點進行部署。以下以省級通信網絡為例介紹分組增強型OTN設備的組網模型。

（1）分組增強型OTN在MSTP平面中的組網模型。分組增強型OTN在MSTP平面中的組網模型見圖1，利用分組增強型OTN設備，在省級通信傳輸網MSTP平面的骨干層組建大容量傳輸管道，電路容量至少達到100G；將已有的MSTP網絡降格為接入層網絡，通過多點接入到骨干層的分組增強型OTN設備上。采用這種模式組網，省級傳輸網從邏輯上保持了MSTP平面的架構，又增加了1個OTN平面。第一，滿足了各種業務的帶寬和可靠性需求；第二，網絡結構也更為扁平化，便于運行維護；第三，不增加任何纖芯需求；第四，對現有通信網絡的改造影響最小。

（2）分組增強型OTN在傳統OTN平面中的組網模型。

分組增強型OTN在傳統OTN平面中的組網模型見圖2，這種組網模型的主要思路是，在省級通信傳輸網OTN平面的骨干層，將傳統的OTN設備升級為增強分組型OTN設備，保持已有的OUT線卡和業務配置不變，利用空余波道資源和100G及以上OUT線卡組建大容量傳輸管道；將已有的MSTP網絡降格為接入層網絡，通過多點接入到骨干層的分組增強型OTN設備上。這種組網模型在管道劃分和業務分配上和第一種模型一致。

采用這種模式組網，省級傳輸網從邏輯上將MSTP和OTN平面進行了融合，最大限度地利用了已有兩個傳輸平面的資源，同時還能置換出干線光纜的纖芯資源。但采用這種組網模式會對已有OTN網絡的運行業務造成影響，并且如果MSTP平面和OTN平面設備廠家不同，還會限制業務的互聯互通。

3 結束語

從傳統MSTP、OTN技術逐漸過渡至分組增強型OTN是業務驅動、成本驅動、技術發展和網絡演進的一個方向，能夠為電力系統各類業務提供安全、可靠的傳輸管道，滿足未來電力系統多業務承載的需要。在電力系統應用分組增強型OTN設備將是重要的創新性嘗試，會對未來電力系統通信傳輸網的發展帶來較大影響。

參考文獻

[1]李芳.分組增強型OTN技術浮出水面[J].中國新通信，2011（24）.

[2]程明，蔣銘，朱俊，等.分組增強型OTN技術現狀及其在城域網中的應用[J].電信科學，2013，29（9）.

作者簡介：李歡（1989，10-），男，湖北孝感人，大專，助理工程師，近年主要從事通信自動化相關工作。