電力通信中分組增強型OTN技術應用分析

張國斌

（廣西電網有限責任公司河池供電局， 廣西　河池　547000）

引言

隨著互聯網技術的不斷發展，中國的電力通信技術應用及研究日漸深入，通信設備未來需求顯著增加，同時也帶來了一定的技術難題。在電力通信網絡的運營過程中，業務種類包括SDH業務、SONET業務、以太網業務的OTN技術滿足了提高系統容量的需求，提高了單波長的利用率，數據傳輸方式正在由傳統方式向光聯網技術為基礎的光傳送網發展。

1　技術概況

OTN技術是在“互聯網+”時代背景下，以傳統波分復用（WDM）技術為基礎，在光層組織網絡進行傳送，實現更大容量的數據傳送網，結合了光域和電域處理的優勢，主要依據G.872、G.709等國際電信聯盟要求而制訂和設計“數字傳送體系”和“光傳送體系”[1]。

2　技術原理

OTN技術是一個網元對應多個方向，實現多類型業務的有效承載。隨著網絡進入全IP時代的進程中，小顆粒業務即將被全顆粒業務所取代，可能地使用匯聚好的大顆粒，從而促使OTN完全替代SDH。OTN技術跨越了傳統的電域（數字傳送）和光域（模擬傳送），保留了同步數字體系（SDH）管理網的管理功能，可以解決大顆粒數據業務的有效傳送，成為管理電域和光域的統一標準。隨著OTN技術的成熟和廣泛的實踐應用，數據傳輸方式正在由傳統方式向光聯網技術為基礎的光傳送網發展[2]。

3　技術優勢

作為一種干擾大容量無線傳輸系統體制，OTN技術的主要優點是完全向后兼容。在作為寬帶綜合數字網B-ISDN的基礎之一的光同步數字傳輸網（SONET/SDH）技術基礎上，使用同一傳輸層協議（TCP或UDP）實現通信，可在不同環境和不同節點之間進行彼此通信，OTN技術繼承了SDH技術和WDM技術的雙重優勢[3]。

3.1　支持多種傳輸服務

隨著傳送網絡承載的主要客戶類型日益增加，基于ITU-TG.709OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射，業務種類包括SDH業務、SONET業務和以太網業務，內部標準化封裝和透明傳輸工序始終流暢，ITU-TG.sup43為10GE完成不同程度的透明傳輸給出補充建議，成為下一代光傳送網發展的新趨勢。

3.2　與SDH相比優勢明顯

SDH+ATM/FR的結構主要作為交換網起步建設階段的技術方案，提供的傳輸網絡方案而不是數據網絡解決方案。現在的4G技術已經比較成熟，中國的移動通信已經基本告別2G時代，如今通信網絡業務量激增，大容量成為必然趨勢，傳統傳輸技術亟待改變，否則無法適應現代人的需求。為緩解互聯網的帶寬壓力，在光層結構中，OTN可以實現大顆粒的處理，OTN復用、交叉、配置顆粒與傳統相比優勢明顯，同時也提高了網絡帶寬承載水平。OTN技術按照電交叉調度的方式，有效構建了業務多粒度生存性及協調機制，對傳送網能力和性能的提升比較明顯。

3.3　與WDM相比優勢明顯

當前的骨干IP傳輸技術主要是基于WDM技術的IP傳送，一定程度上緩解了SDH技術下容量不夠的局限。光纖通信復用技術主要分為光波復用和光信號復用兩大類，WDM技術主要是利用前者。然而WDM技術的缺陷在于安全風險較大，監管能力弱，組網能力不高。此外，單向的WDM系統開發和應用方面都比較廣泛，而雙向WDM目前實際應用較少。WDM設備不完全都滿足OTN技術的標準，相反，OTN設備都用到了WDM技術，有效提升網絡管理和業務控制能力。

4　技術應用

4.1　功能設計

以FONST 5000 U系列分組增強型OTN產品為例，設備通過集中交換平臺，融合PTN和OTN功能于一體，在同一交換單元內同步實現VC/Packet/ODUk交換，具備超大容量電交叉能力。單子框最大具備12.8 Tbit/s交叉容量，可升級支持25.6 Tbit/s交叉容量，可實現超大容量節點多粒度電交叉自由調度。此產品支持100 Mbit/s～100 Gbit/s之間任一速率及協議的業務接入，適合不同業務發展并提供不同的傳輸帶寬能力，同時具備靈活性的下顆粒處理能力及OTN技術的多數據處理能力。為了使數字網中所有節點設備的時鐘頻率都實現同步控制，實現與FONST 1000/3000/4000/5000的無縫對接，統一端到端管理網絡。

4.2　應用性質

此OTN系統之間可實現共同組網，實現基于集中交換體系上的分組化光傳送功能，覆蓋從骨干層、核心層到匯聚層、接入層等相應層級的有效利用；也可以與OTN、PTN和SDH設備交叉組網。業務種類包括SDH業務、SONET業務、以太網業務、SAN存儲業務以及OTN業務（表1）。

表1　業務類型和業務速率

4.3　光纖通信系統波長可調特性

此OTN產品可以在所有方向提供波長粒度的信道，可在C波段50 GHz間隔的96波范圍內可調，以適應不同的波長。這種波長可調特性比以往線路接口盤固定不變的波長轉換方式有所進步，可以選插多種不同業務的接口機盤，替代不同波長的故障機盤，降低接收光信號的電平所致的故障，通過在線路接口盤上集成可調波長模塊實現波長調整。

4.4　光功率管理特性

為滿足發端光信噪比及平坦度的要求，利用DWDM系統的鏈路自動調整功能，再利用在發、收兩端及OLA站點設置OPM上的光譜分析模塊，使發、收兩端及OLA站點放大盤的輸出功率符合標準。對于機箱內光模塊OPM模塊，其主要負責對放大盤輸出的各單波功率進行監測，避免造成監測誤判。VMU/WSS模塊的任務是檢驗各單波功率與設定值的一致性，如果測得值與設定值有出入，則該模塊就會調整偏差單波信號EVOA衰減值。

4.5　數據特性

此OTN產品提供的以太網業務主要有三種形態：一是以太網專線業務，即E-Line業務；二是以太網專網業務，即E-LAN業務；三是以太網匯聚業務，即E-Tree業務。

5　結語

OTN技術滿足了提高網絡通信系統容量的需求，提高了單波長的利用率，因此越來越多地被運用在電力通信中。OTN技術跨越了傳統的電域（數字傳送）和光域（模擬傳送），保留了同步數字體系（SDH）管理網管理功能，可以解決大顆粒數據業務的有效傳送，成為管理電域和光域的統一標準。在技術應用方面，目前市面上已經生產出FONST5000 U等系列分組增強型OTN產品，實現基于集中交換體系上的分組化光傳送功能，覆蓋從骨干層、核心層到匯聚層、接入層等相應層級的有效利用；也可以與OTN、PTN和SDH設備交叉組網。

[1]馬欣欣，王猛，李華.電力通信組網中OTN技術的應用探討[J].數字技術與應用，2013（11）：30.

[2]張會月.OTN技術在電力信息通信傳輸中的應用[J].科技展望,2014（19）：10.

[3]梁婧，秦淼.光傳輸網（OTN）技術在省級電力傳輸網中的應用[J].電力建設，2013，34（3）：45-49.