（超高压输电公司信息通信运维中心 510000）
摘要：随着电力通信的飞速发展，传输网需要承载的业务量和业务带宽也逐年增多，目前南方电网公司使用的SDH、MSTP、ASON网技术也无法满足业务需求，OTN技术的成熟发展，将有效解决这一问题，本文主要描述了OTN技术的概念、特性，重点对OTN技术在南方电网主干通信系统的应用进行分析。
关键词：OTN ASON MSTP SDH
引言：
目前南方电网主干通信系统以光纤通信为主要手段，载波作为应急通信。在整个电网中通信系统的作用也是越来越明显，对整个电网的安全稳定运行有着直接作用。在南方电网主干通信系统中，智能电网的发展、“互联网+”与智慧能源等新形势的发展需要、高清视频会议、6+1系统、大集中式的信息业务、异地容灾系统等新业务的发展将驱动大颗粒宽带业务、大容量和高可靠业务的快速增长，传统的SDH、MSTP、ASON网技术已经无法满足电网业务的带宽、容量、质量和安全方面的需求，传输网出现了较大的带宽缺口，OTN技术的开发应用有效解决了这一问题，并在电力通信系统得到了广泛的应用。
1、OTN技术概念
OTN技术又称为传送网组网技术，在子网内部实现全光处理，在波分复用的作用下实现大容量传输，在子网边界处进行光电混合处理，适合各种业务接入。OTN的国际标准主要是由ITU-T、IEEE和OIF等标准组织制定， OTN技术的网络分层可分为光信道层（Och）、光复用段层（OMS）和光传送段层（OTS）三个层面，如图1：
图1：OTN分层结构图
2、OTN传输技术特性
OTN（Optical Transport Network，光传送网），是以WDM为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。众所周知，传统的传送网是基于语音业务而设计和优化的，它提供2M、155M等业务的汇聚，具备分插复用、交叉连接、管理监视以及自动保护倒换等基本功能。随着宽带业务的发展，特别是各种视频业务和互联网业务对带宽的需求呈现出几何级数增长，接口类型上，传统的基于SDH的接口越来越难以负担对大颗粒业务高效率低成本传送的需求，同时复杂的维护管理也限制了WDM设备的发展。
3、南方电网通信网络现状分析
3.1南方电网主干光缆现状
南方电网通信光缆以OPGW（Optical Power Ground Wire，光纤复合架空地线）和ADSS（All Dielectric Self-Supporting Optical Fiber Cable，全介质自承式光缆）光缆为主，同时建有少量管道光缆、OPPC光缆和海缆。至2016年初，500kV及以上变电站、南网总调直调电厂及各级调度机构的光缆覆盖率已达100%，通信网光缆总长约为20公里，其中OPGW占总长58%；ADSS占总长33%；其他占总长的9%，如图2：
3.2.2主干传输ASON网是使用ASON技术建设，ASON（Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络）技术是对MSTP技术的一种革新与改进，其增加了控制层面，使网络更趋智能化，采用该技术可实现网络拓扑自动发现、业务带宽动态分配、在线业务优化调整、端到端业务的智能开通等功能，而且网络保护与恢复会更加灵活可靠，如图4：
4、OTN技术在南方电网的应用分析
4.1南方电网“十三五”规划要求
南方电网“十三五”规划中，根据智能电网发展、配电网发展、“互联网+”与智慧能源等新形势发展需要，应提高基础网络带宽，满足电网信息应用业务、新业务高宽带化需求。提出“为满足信息化规划带宽要求，网公司与分子公司本部及灾备中心间，应采用OTN技术建设大容量传输网络”的规划原则和规划目标。
4.2南方电网传输带宽的要求
2015年，国家发展改革委国家能源局颁布了关于促进智能电网发展的指导意见（发改运行[2015]1518号），要求充分利用信息通信技术，构建一体化信息通信系统和适用于海量数据的计算分析和决策平台，整合智能电网数据资源，挖掘信息和数据资源价值，全面提升电力系统信息处理和智能决策能力，为各类能源接入、调度运行、用户服务和经营管理提供支撑。在统一的技术架构、标准规范和安全防护的基础上，建设覆盖规划、建设、运行、检修、服务等各领域信息应用系统。鼓励云计算、大数据、物联网、移动互联网、骨干光纤传送网、能源路由器等信息通信技术在电力系统的应用支撑，建立开放、泛在、智能、互动、可信的电力信息通信网络。
数据网络是南方电网公司信息化发展最核心的关键基础支撑之一。根据南方电网公司管理信息化推进总体工作要求，2015年完成“6+1”系统全面上线运行，实现管理信息系统对业务全面覆盖、纵向贯通和横向集成。随着信息化的不断推进，信息业务带宽需求将继续增加，需要增加数据网络的带宽，确保可以支撑公司“十三五”期间信息化建设。
4.3 南方电网使用OTN技术的优点
4.3.1满足南方电网主干综合数据网建设需求
随着南方电网公司管理精益化，信息业务系统正在向数据大集中方向发展，业务系统采用网、省两级部署，流量以各级用户往网、省两级数据中心的访问流量及网省两级数据中心之间的同步流量为主，因此综合数据网的建设也应向网省两级部署，采用扁平化结构，OTN技术为其奠定了夯实的基础。
4.3.2 OTN技术为主干传输网提供备用通道
南方电网主干ASON网和网B承载了整个电网重要的生产实时控制业务，在传输网检修情况下，OTN技术为南方电网主干ASON网和网B提供必要的第三通道。
4.3.3提高网络可靠性
OTN网络将各环网或链路的信息汇聚后以多条路由接入总调、中调以及异地容灾系统，充分利用丰富的OPGW（Optical Power Ground Wire，光纤复合架空地线）、ADSS（All Dielectric Self-Supporting Optical Fiber Cable，全介质自承式光缆）和管道光缆，增加光缆路由数，提高网络可靠性。核心网络采用网状网结构，便于业务的迂回保护，能大大加强重要业务传输的可靠性。
4.3.4 OTN技术的网络容量大
OTN网络每个波长的速率可达100Gbit/s，单纤可传送80个以上波长，可达到8T的容量，网络传输容量巨大。完全能满足全网各环网、链路信息的接入。
4.3.5 OTN技术提高调度灵活性
各种业务的跨区跨网调度，方便业务的开通，对重要业务进行保护，提高传输的可靠性。减轻运行维护和管理的工作量，提高工作效率，缩短应对突发事件及灾害的响应时间。
4.3.6 OTN技术可持续发展
IP 业务的蓬勃发展，不仅使得骨干网中超过 80%的容量已用于 承载 IP 业务，而且 IP 承载网承载的业务也已经由单一的业务，向软交换、专线等多类业务发展。丰富的业务类型对于 IP 承载网和传送网的服务质量、安全性和可靠性都提出了更高的要求。流量的飞速增长以及业务的ALL IP 趋势，驱动光传送网的发展步入转折期。面对 ALL IP 业务网的演进，作为基础承载网，传送网顺应 ALL IP 的趋势，在多业务接入，光层交叉，电层、光层的智能调度等方面全面发展。随着 IP 承载网所需的电路带宽和颗粒度的不断增大，以 VC 调度为基础的 SDH 网络在扩展性和效率方面呈现出明显不足，在光层上直接承载 IP/MPLS 的架构已经成为大势所趋。 IP over WDM 组网架构对光层设备提出了新的需求。一方面，原本由 SDH 网络完成的组网、端到端电路监控管理和保护功能将逐渐主要由 WDM 层承担。另一方面，数据业务的飞速发展，要求光层网络具备更多的智能，以便在网络拓扑及业务分布发生变化时，能够快速响应，实现业务的灵活调度，波长配置、自动功率均衡、光层性能监控等功能可以大大降低运维成本，随着技术实现成本的降低，这些功能也将成为必选功能。ASON 所带来的主要好处有：简化了网络结构和节点结构，允许将网络资源动态分配给路由，优化了网络资源分配，降低了建网初始成本；实现了规划、业务指配和维护的自动化，降低了运维成本，避免了资源搁置;快速的业务提供和拓展;减少了运行支持系统软件的需要，减少了人工出错机会；可以引入新的业务，诸如按需带宽业务、分级的差异化带宽业务、波长出租、光层虚拟专用网等。基于 MSTP/PTN 的 ASON 可以完成多种小颗粒业务的接入和高安全性传送，而OTN技术可以解决大颗粒的高灵活性、高安全性传送。
5、总结
综上所述，随着南方电网信息化建设以及智能电网快速发展，电力通信网络需要承载的业务越来越多， 建设南方电网主干OTN传输网能为综合数据网提供足够的带宽，解决南网总调、容灾中心与各个中调，超高压与超高压各局信息传输带宽严重不足的问题，符合南方电网政策、符合南方电网“十三五”规划，提高通信系统安全性，提高传输网的承载能力。因此，OTN技术对提升电力通信网的安全性和可靠性具有一定的指导意义
论文作者:朱一峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/5
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