摘要：電力通信傳輸系統(tǒng)中綜合不同的運行工況，科學配置電力設備，并合理應用光傳送網(wǎng)（OpticalTransportNetwork，OTN）技術可以改善電力通信傳輸網(wǎng)絡的整體性能?；诖耍谥悄茈娋W(wǎng)建設發(fā)展中，主要簡述OTN技術，討論OTN技術在電力通信傳輸網(wǎng)絡中的問題，基于色散、波長等因素提出OTN技術的網(wǎng)絡結構和拓撲、網(wǎng)絡路由和光放大器系統(tǒng)優(yōu)化措施，以供參考。

關鍵詞：光傳送網(wǎng)技術電力通信傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化信息技術

中圖分類號：TN929.1

OptimizationMeasuresforPowerCommunicationTransmissionNetworkBasedonOTNTechnology

GUANPeng

HaidianPowerSupplyCompany，StateGridBeijingElectricPowerCompany， Beijing，100080China

Abstract：Inthepowercommunicationtransmissionsystem，integratingdifferentoperatingconditions，scientificallyconfiguringpowerequipment，andreasonablyapplyingOpticalTransportNetwork（OTN）technologycanimprovetheoverallperformanceofthepowercommunicationtransmissionnetwork.Basedonthis，inthedevelopmentofsmartgridconstruction，thisarticlemainlydescribesOTNtechnology，discussestheproblemsofOTNtechnologyinpowercommunicationtransmissionnetworks，andproposesoptimizationmeasuresforthenetworkstructureandtopology，networkrouting，andopticalamplifiersystemofOTNtechnologybasedonfactorssuchasdispersionandwavelengthforreference.

KeyWords：OTNtechnology;Powercommunication;Transmissionnetworkoptimization;Informationtechnology

在智能電網(wǎng)建設發(fā)展中，利用信息技術手段和自動化技術推動電力通信系統(tǒng)智慧化發(fā)展，為滿足系統(tǒng)智能運行需求，對通信帶寬擴展功能提出了更高要求。在電力市場中，應用多種技術手段可以有效滿足電力通信業(yè)務范圍廣、實時性、高可靠性的發(fā)展需求。同時，技術的發(fā)展對寬帶的性能提出更為嚴格的要求。目前，基于同步數(shù)字系統(tǒng)技術無法滿足實際的通信需求?；诠鈧魉途W(wǎng)（OpticalTransportNetwork，OTN）技術進行多路網(wǎng)絡的建設，實現(xiàn)光層的交叉以及信號調(diào)度優(yōu)化，達到提高整體性能的目的。

1 OTN技術分析

OTN技術通過光通道和多路等不同的光層保護方式，切實保障電力系統(tǒng)運行的安全性。OTN技術在應用中具有大容量和傳播距離遠特征。在全新的調(diào)制編碼技術支持下，利用色散可調(diào)補償技術和電域均衡技術進行綜合處理，充分提高了網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量。通過控制高容量設備配置距離的方式則有利于降低設備運行中產(chǎn)生的干擾性影響，提高電力系統(tǒng)的運行效率[1]。

2 OTN技術在電力通信傳輸網(wǎng)絡中的問題

電力通信傳輸網(wǎng)絡中，應用OTN技術可以增強電力通信系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。但是在系統(tǒng)應用中容易受到多種因素的影響，導致信號傳遞出現(xiàn)資源沖突等問題。對此，為了保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性，在電力系統(tǒng)中可以通過增設光發(fā)大器設備、色散補償?shù)姆绞?，?yōu)化降低波長一致性的方式有效控制在長距離傳輸中出現(xiàn)的信號衰減與色散等問題，保障電力系統(tǒng)通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

在設計中容易出現(xiàn)截面距離不足、裝置成本高等問題。為了解決此種問題，要根據(jù)不同工況中設備的運行狀況，優(yōu)化網(wǎng)絡路由、光放大器等相關設備，根據(jù)不同工況進行設備聯(lián)動，實現(xiàn)協(xié)調(diào)處理，這樣則可以有效擴大傳輸性能，優(yōu)化網(wǎng)絡結構，增大傳輸距離，達到提高電力通信效果的目的[2]。

3 基于OTN技術的電力通信傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化措施

3.1 網(wǎng)絡結構和拓撲優(yōu)化方案

3.1.1 方案設計

網(wǎng)絡結構優(yōu)化主要就是合理應用路由系統(tǒng)，保障站距分布的均勻性；對于無法應用路由的區(qū)段則主要通過信號發(fā)大器確定最佳距離。在業(yè)務分配中要做好篩選處理，避免出現(xiàn)性能不足、資源不足等問題，通過高可靠性的線路進行性能優(yōu)化，同時做好光路跳接點以及拓撲結構設計規(guī)劃。網(wǎng)絡拓撲與端口在設計中要基于規(guī)范要求進行合理配置在提高網(wǎng)絡功能的同時有效優(yōu)化設備配置[3]?；贠TN技術電力通信優(yōu)化傳輸網(wǎng)絡結構如圖1所示。

關于電力通信網(wǎng)絡結構設計，根據(jù)不同業(yè)務需求合理配置電力設備和網(wǎng)絡結構，根據(jù)今后十年發(fā)展計劃可以符合未來十年的發(fā)展需求，對于不同區(qū)域則要根據(jù)實際狀況進行容量的預留，滿足系統(tǒng)升級和性能優(yōu)化的配置需求。在設置中要做好中繼站、傳輸距離限制等問題的分析，在各個站點中通過設置交叉設備等方式實現(xiàn)業(yè)務的優(yōu)化以及調(diào)整，對于存在嚴重衰耗的線路則要及時更換處理，通過優(yōu)化光放的方式提高信號的穩(wěn)定性，增強可靠性。

3.1.2 衰減控制

光信號在通過光纖進行傳輸中而出現(xiàn)的衰減過程，就是在信號傳遞中產(chǎn)生的能量損失性根源所在。信號在傳輸中受光波的散射性因素、材料吸收光波等因素的影響中導致能量損失等相關問題，也會直接地增加自然性的損耗。在處理中主要通過衰減公式為進行計算，公式為：式（1）、式（2）中：表示被測量的光纖長度參數(shù)；表示輸入光功率；表示輸出功率，光纖典型衰減常數(shù)如表1所示。

3.1.3 色散分析

色散是光纖的主要特性之一。在光的傳播中受到介質(zhì)折射率等因素的影響，導致光纖折射率傳輸速度不足，直接影響電力系統(tǒng)運行效率，降低了電力系統(tǒng)整體性能。分析光纖系統(tǒng)中色散問題對信號脈沖產(chǎn)生的影響，可以發(fā)現(xiàn)在傳輸中存在信號脈沖逐漸變寬、碼間串擾等相關問題，這些問題的存在降低了電力系統(tǒng)的綜合性能。

電力系統(tǒng)運行中，光纖中主要存在的問題主要就是色度、偏振膜色散兩種問題。光纖在光信號的傳輸中，不同頻率中光傳播的速度不同的，導致長距離傳輸之后會出現(xiàn)信號擴展性變化，進而導致相位出現(xiàn)變化、臨近信號脈沖重疊、對應位置誤差等問題。而在傳輸中距離、色散以及碼速等因素與光源產(chǎn)生的頻譜之間具有反比的關系，隨著速率的增加會導致色散系數(shù)變大，而普寬數(shù)值也會增加。為了提高傳輸質(zhì)量，信號傳輸?shù)闹欣^距離必須要在規(guī)定的范圍中，避免范圍過長而出現(xiàn)質(zhì)量問題[4]。

3.1.4 非線性效應

非線性效應會出現(xiàn)脈沖壓縮以及頻譜展寬等問題，這也是影響電力系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的重要因素。單模光纖主要包括受激散射以及非線性折射兩種效率。其中受激散射受到光強影響會出現(xiàn)不同程度的增益、損耗性變化；而非線性折射則在光強影響之下出現(xiàn)相移的變化、非線性折射率等問題，這些問題會對自相位調(diào)制、交叉相位以及四波混合頻率產(chǎn)生較為直接的影響；光纖中纖芯幾何形狀、折射率在內(nèi)部殘余的應力參數(shù)、扭曲以及應用環(huán)境等都是主要的硬性農(nóng)商，在這些因素的作用之下會其軸對稱分布狀態(tài)受到直接的影響?；贠TN技術構建組網(wǎng)方案，對各種問題進行梳理優(yōu)化，通過有效的設備配置，則可以有效實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸距離的控制，達到優(yōu)化完善的目的。

3.2 網(wǎng)絡路由優(yōu)化

3.2.1 分析性能

網(wǎng)絡路由優(yōu)化的重點就是分析電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡負載均衡性的問題。首先要確定負載均衡的主要因素以及關鍵指標參數(shù)，綜合實際狀況做好網(wǎng)絡路由以及相關業(yè)務的分析，合理配置設備以及結構，保障符合實際需求。綜合分析不同類型對于網(wǎng)絡路由優(yōu)化產(chǎn)生的影響，通過線性規(guī)劃的方式進行處理，則可以實現(xiàn)多目標的優(yōu)化處理目標。同時可以應用蟻群算法進行資源分析，實現(xiàn)路由資源的科學配置。但是在處理中缺乏對業(yè)務因素的分析，無法從根本上解決線路的可靠性問題。對此基于光功率、光傳輸?shù)募s束條件以及跳數(shù)約束等不同的方面對其進行處理，根據(jù)網(wǎng)絡路由業(yè)務的實際需求、電力通信傳輸?shù)慕嵌鹊冉嵌冗M行優(yōu)化配置，則可以有效滿足電力系統(tǒng)運行中對于網(wǎng)絡路由的功能性需求。

3.2.2 構建數(shù)據(jù)模型

在處理中要構建路由優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，基于定義進行網(wǎng)絡拓撲結構分析，通過表示網(wǎng)絡拓撲結構，其中表示網(wǎng)絡節(jié)點集合，表示網(wǎng)絡中存在的光纜集合?；诮?jīng)典處理進行抽象分析，構建鄰接矩陣對其進行綜合分析。應用OTN技術實現(xiàn)通信傳輸處理，不同光纜的實際業(yè)務承載具有一定的限額，通過計算則可以獲得兩個承載業(yè)務的數(shù)量特征。在特殊狀態(tài)之下兩點之間的光纜連接數(shù)值參數(shù)為0[5]。對此，在進行網(wǎng)絡路由的優(yōu)化處理中，必須要保障線路承載業(yè)務數(shù)據(jù)的參數(shù)符合需求，通過降低差別數(shù)值等方式則可以實現(xiàn)整體性的負載均衡，有效避免部分線路受到負載因素的影響而出現(xiàn)風險較大的變化。在處理中要通過方差的方式進行負載均衡個優(yōu)化處理，要盡可能地控制方差的數(shù)值保障其降到最小。

3.3 光放大器系統(tǒng)配置優(yōu)化

在進行光放大器系統(tǒng)的優(yōu)化處理中，要基于光纜物理角度進行分析，了解影響傳輸能力的影響因素，通過綜合分析探究優(yōu)化降低成本的方式與手段。同時，因為在電力系統(tǒng)的線路架設中受到多種因素的影響導致跨度大等問題，為了滿足系統(tǒng)運行的需求要通過光發(fā)大器進行性能優(yōu)化。對此，在設計中要基于特征進行典型的設計，這樣則可以提高整體的性能[6]。

4 結論

OTN技術具有強大的大粒度交叉調(diào)度能力，可以實現(xiàn)對大容量的交叉調(diào)度以及傳輸?shù)奶幚恚行M足傳輸?shù)膶嶋H需求。在應用中可以綜合實際需求在核心層以及基礎層中進行系統(tǒng)的配置以及優(yōu)化處理。探究優(yōu)化路徑以及手段，基于網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡路由優(yōu)化以及光放大器幾個角度進行綜合分析，在接入層中融合OTN技術技術手段，構建傳輸網(wǎng)絡結構，則可以有效提高資源綜合利用效率，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡阻塞等問題，有利于提高傳輸穩(wěn)定性。

參考文獻

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[2] 余波.OTN技術在電力通信傳輸中的應用策略[J].中國新通信，2022，24（20）：18-20.

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[6] 朱恒卓.100GOTN技術在本地傳輸網(wǎng)中的應用[D].濟南：山東大學，2021.