基于OTN 技術的電力信息通信傳輸研究

鄧繼昌

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

目前，電力行業發展處于經濟高速發展轉型、高質量發展的關鍵階段，為加快新型電力系統建設，為人們提供更為高效、安全、穩定的電力信息通信網絡，有必要完善光傳送網（Optical Transport Network，OTN）的應用規劃，改進傳統電力信息通信傳輸的缺陷，全面提高通信效率與質量。因此，研究OTN技術在電力信息通信傳輸中的應用具有一定現實意義。

1 OTN 技術概述

OTN技術可以在光纖網絡范圍內實現監控、選擇、傳輸等功能。將ONT 技術應用于電力信息通信傳輸能夠提高系統穩定性與功能性，且符合現階段傳送網模型標準（ITU—T6.805）。OTN 技術的發展歷程如表1 所示。

表1 OTN 技術發展歷程表

2 OTN 技術應用優勢

2.1 靈活性高

OTN 技術的系統架構主要包括物理媒介層網絡、光纖信號傳輸層網絡、光纖信號層網絡以及客戶層網絡等，主要架構如圖1 所示。OTN 技術在信息傳輸、業務調度等方面具有較強的靈活性，能夠動態化分析業務要求，并綜合實際情況實時下達合理指令，保證通信網絡的流暢性，為系統持續、穩定運行提供保障。此外，得益于OTN 技術光纖與多波長聯動支持，提升電力通信的業務調度需求承載性，可以實現多批量處理業務調度需求的效果，實現靈活應用。

圖1 OTN 系統架構

2.2 安全性強

在信號封裝和透明運輸等操作中，OTN 技術能夠提供良好的安全保障，尤其在專網光纖通道中，OTN 技術更是表現出優異的適用性。以OTN 技術為基礎的電層帶寬具備更為優異的復用性能，其光通路數據單元也具有多元化特征，如40 Gb/s、10 Gb/s、2.5 Gb/s 等，因此OTN 技術在電力信息通信傳輸中的應用能夠更好地兼容多樣化業務需求，可以實時篩查電力系統網絡中的數據流，進而判斷是否存在故障或其他問題，具有良好的系統保護作用。

2.3 傳輸效率高

與傳統的光傳送網技術相比，OTN 技術表現出優異的高傳輸效率。以同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）技術為例與OTN 技術對比，兩者之間的差異性、優劣勢等如表2 所示[1]。由表2可知，在長距離條件下OTN 技術能夠在保證電力信息傳輸質量與效率的前提下，省略全網信息同步操作，進一步提高電力通信系統的實時響應效率，從而在整體性角度提高傳輸功能。

表2 SDH 與OTN 技術對比

2.4 承載性強

OTN 技術具有適用10GE-LAV 透明傳輸的電力信息傳送業務功能，其原因是該技術同時涉及光層與電層，且擁有光通道數據單元共享保護環境。此外，OTN技術具備大顆粒寬帶復用性與故障自檢特點，可以更好地開展多量業務，并在一定程度上保證業務調度的有效性、實時性、安全性以及穩定性。

3 OTN 技術在電力信息通信傳輸中的應用

3.1 提高電力組網規劃水平

OTN 技術在實際應用時，可以根據核心層特點、實時流量變化、業務類型發展趨勢等眾多因素，使用Mesh 組網開展持續規劃，能夠有效提升光纖資源利用效率、靈活調度各個業務、為光方向提供豐富的鏈接等。為滿足電力組網需求，應當綜合考慮網絡拓撲、功能模組、客戶關系、信息屬性以及分層結構等內容，確保電力組網規劃設計的科學性與合理性[2]。在實際規劃設計時，為有效發揮OTN 技術的價值和能效，需要綜合光纜物理網的具體情況合理設計與規劃OTN，同時減少電力信息在網絡拓撲中傳輸時出現延遲、信息丟失等情況。應當使用“備用路由一跳轉接方式+主用路由直達”方式，合理解決主用路由重復問題。此外，如果存在光纜轉接情況，則應當首先考慮短距離光纜并進行調度，如果同一方向下存在若干光纜，則需要優先考慮資源豐富的光纜。

3.2 提升通信檢測質量

OTN 技術具有靈活性強、適用多樣化業務類型以及故障自檢的優勢，可以用于提升通信檢測質量，即在電力信息傳輸期間可以及時發現設備是否存在運行故障，并且動態化檢查多通信設備信息的對接質量，為信息傳輸提供更優信道。因此，OTN 技術能夠為運維人員提供故障信息檢測與判斷方面的技術支持，不僅可以幫助其快速定位故障類型，而且能夠在一定程度上增強檢測效率，從而有效提升系統安全性能。通常情況下，電力通信系統中的OTN 技術主要需要使用終端復用設備、電交叉設備以及OTN 光交叉設備等。OTN 光交叉設備如圖2 所示，能夠提供相應的安全服務與編碼服務，保障通信設備的穩定運行。例如，圍繞OTN 技術所設計的光通道層保護機制可以為各類通信設備的架構提供實施保護，利用分離路由有效管控不同標簽的數據信息，進而減少有效信息流進入通信設備的概率。在編碼和解碼方面，OTN 技術可以采用動態化跳轉通道的方式增強整條通信鏈路的穩定性。當光纜連接至通信設備后，故障問題頻繁出現，需要相關工作人員檢查波道速度，調整速度低于10 Gb/s的波道切換時間，確保其滿足50 ms 電信級切換時間要求，以此提高對通信設備的保護效果[3]。

圖2 OTN 光交叉設備

3.3 分析骨干網絡

在信息時代背景下，多數電力供應單位均已開展信息化建設，且十分重視數據信息安全保護工作，通過各類手段強化對數據信息的采集、分析、歸納力度。在數據信息處理方面，需要相關工作人員結合實際情況合理運用電網網絡，將不同節點進行有效串聯，以此形成整體、統一、系統的模塊，為順利落實體系化管理機制奠定基礎。整體化管理機制的落實具有2 個方面的優勢。一方面，進一步提高數據信息在獲取方面的完整性，真實、全面、完整的數據信息可以為管理工作提供參考依據，能夠為工作開展一定的指導效果；另一方面，能夠實現不同區域環境下電網設備運行的實時監測，基于OTN 技術的故障自檢功能有效預防故障或異常[4]。此外，OTN 技術在電力通信系統中應用時，可以有效提高電網數據信息傳輸的時效性，以便于對電網信息進行高效、快速、精準、全面的采集與傳輸。

3.4 提升信息處理效率

以OTN 技術為核心構建相應的數據信息庫，利用數據信息檢索技術可以對數據庫內進行動態化、周期性檢索，從而評估當前電力系統在通信方面的安全性，也可以利用成熟、完善的安全等級量化機制量化當前電力信息環境的安全性，以此為電力供應企業提供更加直觀、清晰的安全情況。若安全等級低于平均標準，則可以利用OTN 技術采集長距離監控信息，整合并向相關部門分享數據信息，以此輔助決策制定。此外，基于OTN 技術所組成的電力網絡在信息傳輸方面具有更強的穩定性與可靠性，分析海量數據信息并提取其中有助于電力供應企業發展、電力通信系統優化等方面的重要數據，為科學開展資源調度工作提供數據支撐[5]。

4 結 論

OTN技術具有高兼容性、高傳輸效率等諸多特點，其能夠有效滿足各類信息處理需求，同時具備甄別復雜電力信息、提取關鍵電力信息的功能，能夠為電力供應企業提供可靠、完整、有效的數據信息，具有增強電力信息通信傳輸效率與質量的重要作用，可以為電力通信業務調度提供有力支持。