李剛

【摘 ?要】電力OTN屬于靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)在建立后數(shù)據(jù)流基本保持不變，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)由傳統(tǒng)的突發(fā)性擁塞轉(zhuǎn)變?yōu)闃I(yè)務(wù)在傳輸鏈路上的過(guò)度集中分布。

【關(guān)鍵詞】OTN技術(shù);電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù);路由優(yōu)化;應(yīng)用

1OTN技術(shù)的內(nèi)容及其優(yōu)勢(shì)

OTN的意思是光傳送網(wǎng)，該新式網(wǎng)絡(luò)傳送是把G-798、G-709、G-872ITU—T建設(shè)所規(guī)范的光、數(shù)字等傳送架構(gòu)構(gòu)成。同時(shí)在添加了管控平面、G-709接口、ROADM、OTH等內(nèi)容，在傳統(tǒng)的通信中，密集波分復(fù)用（WDM）和同步數(shù)字體系（SDH）是最為重要的技術(shù)，如果在WDM和SDH的技術(shù)基礎(chǔ)上再引入光傳送體系和可重構(gòu)光分插復(fù)用器和G-709接口就可以形成現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的OTN技術(shù)。它在充分繼承SDH和WDM傳統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)時(shí)，又能夠較好的解決組網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)保護(hù)水平較差、WDM沒(méi)有波長(zhǎng)或子波長(zhǎng)調(diào)度作用較弱等問(wèn)題。它的傳輸方式可以使信息的傳輸效率大大提高，目前對(duì)于OTN的研究已得到了較好的成績(jī)，若該技術(shù)在我國(guó)大量使用，就會(huì)因?yàn)槠淞己玫拿癖娀A(chǔ)使其有更高的可行性，并對(duì)我國(guó)的移動(dòng)通信發(fā)展起到積極的作用，使其業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)、安全性更高，從而促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。OTN技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)：（1）多種客戶(hù)信號(hào)封裝與透明傳輸。給予ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行各類(lèi)客戶(hù)信號(hào)的透明傳輸以及映射，例如以太網(wǎng)、ATM以及SDH等。其中ATM與SDH基本實(shí)現(xiàn)了透明傳送與標(biāo)準(zhǔn)封裝;而以太網(wǎng)在傳輸不同速率通信信息的時(shí)候差異比較顯著。ITU-TG.sup43能夠?qū)?0GE業(yè)務(wù)進(jìn)行補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)了不同程度的透明傳輸。而接入網(wǎng)業(yè)務(wù)吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)光纖通道、100GE以太網(wǎng)、40GE以太網(wǎng)以及常規(guī)GE以太網(wǎng)等，這些在OTN幀結(jié)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)化的映射方式亟待深入研究。（2）大顆粒的寬帶復(fù)用、配置以及交叉。OTN定義的電層寬帶顆粒主要是通路數(shù)據(jù)單元，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是ODU3（40Gb/s）、ODU2（10Gb/s）、ODU1（2.5Gb/s）以及ODU0（GE，1000M/s），波長(zhǎng)就是光層的寬帶顆粒，與SDH的VC-12/VC-4的調(diào)度顆粒相比，OTN復(fù)用、配置以及交叉的寬帶顆粒要更大;因此，可以切實(shí)提升高寬帶數(shù)據(jù)客戶(hù)業(yè)務(wù)的傳輸效率、質(zhì)量以及適配能力。

2OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)路由優(yōu)化中的應(yīng)用

2.1OTN技術(shù)的應(yīng)用方式

傳統(tǒng)電力通信網(wǎng)常用的光傳輸技術(shù)主要為SDH和WDM。SDH網(wǎng)絡(luò)通常處理的是2.5Gbit/s以下小顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度交換和保護(hù)，但隨著業(yè)務(wù)容量需求越來(lái)越大，OTN技術(shù)已經(jīng)可以支持1Gbit/s顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度交換和保護(hù)，將SDH作為OTN的服務(wù)客戶(hù)，能解決目前SDH帶寬小、適配和效率等方面的不足。OTN還通過(guò)靈活的物理和邏輯接口、光電層交叉技術(shù)，豐富了WDM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力，提高了網(wǎng)絡(luò)的管理和監(jiān)測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活傳輸調(diào)度，確保了通信網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和安全性。目前OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)應(yīng)用過(guò)程中以分層原則為主，OTN設(shè)備將信息的匯集分為了骨干層、匯聚層和接入層，每一層都基于OTN技術(shù)，將信息有序匯集并傳輸?shù)缴弦患?jí)通信網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)實(shí)際傳輸容量需要，省公司、地市局和省500kV變電站作為重要節(jié)點(diǎn)均需要配置OTN設(shè)備，確保下級(jí)數(shù)據(jù)的匯聚以及同級(jí)網(wǎng)絡(luò)間的業(yè)務(wù)交叉?zhèn)鬏?，其中將部分變電站作為OLA，可以提高信號(hào)傳輸可靠性。骨干層組網(wǎng)過(guò)程中，通常選用較為可靠的網(wǎng)絡(luò)型組網(wǎng)方式，這有利于提高光纖資源的有效利用率，使業(yè)務(wù)光方向更加的豐富，大大提高了網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和維護(hù)的靈活性。

2.2電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)路由要求

由于地理位置和電力需求的存在這個(gè)很大的不同，對(duì)于電力通信的基本要求也是不一致的，這也意味著電力通信服務(wù)的性能以及相關(guān)要求也是存在著一定的差異的，這也表示業(yè)務(wù)路由優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本算法是不同的。其中繼電保護(hù)操作以及相關(guān)的服務(wù)管理基本要求是不相同的，同時(shí)繼電器保護(hù)服務(wù)的主要作用為遠(yuǎn)程傳輸電力輸送，這也是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行與管理的主要基礎(chǔ)，若要使電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行得到保證，使傳輸信道的可靠性得到提高，并保證誤碼率以及傳輸延遲減小。業(yè)務(wù)管理信息化特征突出，主要協(xié)調(diào)電力企業(yè)管理組織的內(nèi)部工作，該服務(wù)對(duì)路由操作有更嚴(yán)格的要求，關(guān)于延遲要求跟高，對(duì)于錯(cuò)誤率的要求也比較高，如果使用相同的方法來(lái)分配路由，為了確保業(yè)務(wù)質(zhì)量，需要選擇更完整的業(yè)務(wù)路由，那么服務(wù)將占用更多優(yōu)質(zhì)資源，如果可以為兩個(gè)業(yè)務(wù)分配配置性能一般的業(yè)務(wù)路由，則無(wú)法保證業(yè)務(wù)安全性，如果路由目標(biāo)相同且使用相同的分配方法，則路由應(yīng)用程序無(wú)法滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求，在電力通信網(wǎng)絡(luò)路由計(jì)算過(guò)程中，有必要根據(jù)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的具體要求為業(yè)績(jī)指標(biāo)分配不同的傳輸路由。

2.3網(wǎng)絡(luò)模型

為了抽象面向可靠性的電力OTN的路由優(yōu)化問(wèn)題，首先定義電力光傳輸網(wǎng)拓?fù)錇闊o(wú)向帶權(quán)圖G（V，E），其中V={v1，v2，...vn}為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)集合，E={e1，e2，...，em}為網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)向邊集合，ek表示網(wǎng)絡(luò)中第k條邊。圖中任意一條連接節(jié)點(diǎn)vi和vj的邊eij上定義了一個(gè)二元組（P，L），Pe表示鏈路風(fēng)險(xiǎn)度（即光纖鏈路的失效概率），Le表示鏈路的長(zhǎng)度，根據(jù)鏈路的長(zhǎng)度，可以相應(yīng)地計(jì)算該光纖段的傳輸時(shí)延和信號(hào)功率衰減。然后定義網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)請(qǐng)求集合為S={S1，S2，...，SM），對(duì)于每一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求Sk（k=1，2...M）定義了一個(gè)四元組（VsVdTsQ），分別表示該業(yè)務(wù)請(qǐng)求的起始節(jié)點(diǎn)、終止節(jié)點(diǎn)、時(shí)延約束和光信噪比約束。構(gòu)造上述網(wǎng)絡(luò)模型的目的是根據(jù)電力OTN業(yè)務(wù)請(qǐng)求，獲取一個(gè)滿(mǎn)足該業(yè)務(wù)請(qǐng)求的路徑集合，保證業(yè)務(wù)路由可用的同時(shí)滿(mǎn)足該業(yè)務(wù)的QoS約束。

2.4算法基本流程

參考文獻(xiàn)：

[1]連亦承.基于OSNR的電力OTN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路由優(yōu)化方法[D].北京郵電大學(xué)，2018.

（作者單位：內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

呼和浩特供電局信息通信處）