摘要：在智能電網(wǎng)建設(shè)背景下，電力通信網(wǎng)正朝著寬帶化與通信業(yè)務(wù)IP化方向發(fā)展。新一代OTN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，憑借其光電兩層交叉連接能力，能夠顯著提升資源利用率。該文基于新一代OTN技術(shù)特性，探討其在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用及作用，旨在促進(jìn)其高效運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：新一代；OTN技術(shù)；電力通信網(wǎng)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.046

中圖分類號：TM 73 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編碼：1672-7274（2024）10-0-03

Application of Next-Generation OTN Technology in Power Communication Networks

Abstract： In the context of smart grid development， power communication networks are evolving towards broadband and IP-based communication services. The emergence of next-generation OTN technology， with its unique optical-electrical two-layer cross-connect capability， significantly enhances resource utilization. Based on the characteristics of next-generation OTN technology， this paper explores its application and role in power communication networks， aiming to promote efficient utilization.

Keywords： next-generation; OTN technology; power communication networks

0 引言

在用戶需求不斷增加的環(huán)境下，電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)類型自然也有所增加，呈現(xiàn)出了寬帶化、IP化的發(fā)展趨勢，以往電力通信技術(shù)自然無法滿足業(yè)務(wù)需求，新一代OTN（光傳送網(wǎng)，Optical Transport Network）技術(shù)的應(yīng)用則能有效解決了上述問題，能促使電力公司獲得更為可靠、更大容量、更為安全的技術(shù)支撐，而要想確保新一代OTN技術(shù)得到高效應(yīng)用自然要加強(qiáng)其在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究。新一代ONT技術(shù)若能在電力通信網(wǎng)中得到良好應(yīng)用，就可以直接在通信網(wǎng)骨干層面構(gòu)建相應(yīng)的光傳送體系，對光層、電層起到良好的調(diào)動效果，能很好地滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫枨?，進(jìn)一步促使整個(gè)電網(wǎng)傳輸效率得到提升，同時(shí)還能在很大程度上增加網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。此外，該技術(shù)還具有OAM監(jiān)測功能，這促使其在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)，能夠達(dá)到故障隔離、信號告警的效果。

1 新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的

應(yīng)用

1.1 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在電力通信網(wǎng)中，大顆粒業(yè)務(wù)的開展通常是由調(diào)控中心節(jié)點(diǎn)來推進(jìn)的，而場站節(jié)點(diǎn)則較少涉及此類業(yè)務(wù)的處理。然而，調(diào)控中心節(jié)點(diǎn)的位置往往面臨穩(wěn)定性不夠好的問題，同時(shí)光纜鋪設(shè)的實(shí)際條件也可能并不理想，這些因素都對電力通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性構(gòu)成了挑戰(zhàn)。新一代OTN技術(shù)的應(yīng)用為解決上述問題提供了有效的途徑。該技術(shù)所采用的組網(wǎng)模式主要基于“核心+匯聚+接入”的結(jié)構(gòu)。相較于其他模式，這種組網(wǎng)模式不僅能夠顯著提升電力通信網(wǎng)核心層的安全性，還能進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維能力。新一代OTN技術(shù)組網(wǎng)模式的優(yōu)勢在于其自動交換光網(wǎng)絡(luò)功能，該功能具有抗多次斷纖的能力，從而確保核心層的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，這一功能還有助于提升網(wǎng)絡(luò)的可管理性和運(yùn)維性，使得網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行更加高效和可靠。在接入層，新一代OTN技術(shù)主要采用雙歸屬的方式來應(yīng)用，該技術(shù)能夠直接將相關(guān)業(yè)務(wù)有效匯聚到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，從而使得電力通信網(wǎng)中的業(yè)務(wù)規(guī)劃變得更加清晰和有序。在匯聚層，新一代OTN技術(shù)主要依賴變電站建構(gòu)格型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)來為核心層的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，還為未來的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和升級奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。因此，新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用為解決網(wǎng)絡(luò)可靠性問題提供了有效的方案，并有望在未來進(jìn)一步推動電力通信網(wǎng)的優(yōu)化和發(fā)展。

1.2 設(shè)備選型

新一代ONT主要由電交叉設(shè)備、光交叉設(shè)備、電光混合設(shè)備、終端復(fù)用設(shè)備等設(shè)備構(gòu)成。新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)，不同的設(shè)備有其自身所獨(dú)有的優(yōu)缺點(diǎn)，所以在將其應(yīng)用于電力通信網(wǎng)中時(shí)，最好是能夠結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)傳輸需求、成本控制等多種因素進(jìn)行綜合考慮，這樣才能選出最為合適的設(shè)備[2]。具體而言，為了能夠確保新一代OTN技術(shù)的高效應(yīng)用，可選擇“核心+匯聚+接入”的組網(wǎng)模式，不同節(jié)點(diǎn)選用不同的設(shè)備類型。首先是核心節(jié)點(diǎn)，可選擇光電混合交叉OTN設(shè)備。在電力通信網(wǎng)中，核心節(jié)點(diǎn)可以說是整個(gè)電網(wǎng)中業(yè)務(wù)量最大層級，工作過程中大多需要展開較為復(fù)雜、無規(guī)則的時(shí)隙轉(zhuǎn)接，再加上這一節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)顆粒大多是子波長級的ODUK顆粒，而其要想達(dá)到長距離跨段信號傳輸?shù)男Ч?，主要是借助電再生的方式來?shí)現(xiàn)，此時(shí)要想有效解決波長阻塞、處理容量較小等問題的話，自然要選用光電混合交叉的方式。其次是匯聚節(jié)點(diǎn)，可選擇光交叉OTN設(shè)備。匯聚層在電力通信網(wǎng)中主要是骨干站節(jié)點(diǎn)，此類節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)穿越等，所以在這一節(jié)點(diǎn)挑選OTN技術(shù)設(shè)備形態(tài)時(shí)，具有耗能低、所占面積小、簡單便捷等優(yōu)勢的光交叉OTN設(shè)備就是首選。三是接入節(jié)點(diǎn)，可選擇終端復(fù)用設(shè)備或電交叉設(shè)備。接入節(jié)點(diǎn)同樣也是電力通信網(wǎng)中的重要一環(huán)，在整個(gè)電網(wǎng)中是信息接入的入口，同時(shí)對于下一級而言可以說是其調(diào)度中心，相較于其他節(jié)點(diǎn)而言網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，能夠在很大程度上提升10 GB及以上的業(yè)務(wù)處理效率。

1.3 網(wǎng)絡(luò)保護(hù)

新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用展現(xiàn)出了強(qiáng)大的保護(hù)功能。在實(shí)際應(yīng)用過程中，該技術(shù)能夠充分利用光層和電層所具備的保護(hù)恢復(fù)性能，實(shí)現(xiàn)大約50 ms的快速保護(hù)效果。OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的保護(hù)方式選擇相當(dāng)靈活，主要通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、合理的設(shè)備選型以及運(yùn)維習(xí)慣的優(yōu)化來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，最常見的保護(hù)方式主要有兩種。第一種是基于ODUK的子網(wǎng)連接保護(hù)方式。這種方式主要依賴于電層交叉的雙發(fā)選收機(jī)制來對整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)。從本質(zhì)上來說，它是一種點(diǎn)對點(diǎn)的保護(hù)機(jī)制，特別適用于環(huán)形、鏈型以及MESH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種保護(hù)方式不僅能夠?qū)Σ糠止?jié)點(diǎn)起到良好的保護(hù)效果，還能對全部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單元保護(hù)，從而確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。第二種保護(hù)方式是光通道1+1保護(hù)方式。相較于基于ODUK的子網(wǎng)連接保護(hù)方式，這種方法主要依賴于單個(gè)波長來對整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)。它能夠在光通道層實(shí)現(xiàn)1+1或1+n的保護(hù)。這種保護(hù)方式在應(yīng)用時(shí)，可以通過OCP單板將客戶側(cè)信號及時(shí)傳輸?shù)讲煌腤DM系統(tǒng)中，然后再通過并發(fā)選收的方式來實(shí)現(xiàn)良好的保護(hù)效果。這種保護(hù)方式特別適用于需要備份的場合，如光纜線路、復(fù)用器等，能夠確保這些關(guān)鍵部分在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)仍然能夠保持正常的工作狀態(tài)[3]。因此，新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用提供了多種靈活且有效的保護(hù)方式，為網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性提供了有力的保障。

1.4 系統(tǒng)容量

隨著新一代OTN技術(shù)的快速發(fā)展，其系統(tǒng)單波容量也得到了顯著的提升，目前該技術(shù)的單波容量已能達(dá)到800 Gbps甚至更高水平，而通路間隔則能達(dá)到160×100 Gbps的顯著水平。在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用場景中，考慮到實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，最大顆粒數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)預(yù)計(jì)都不會超過100 GB的容量需求。因此，這一現(xiàn)狀使得當(dāng)前即使是規(guī)模較大的干線通信網(wǎng)，在選擇系統(tǒng)時(shí)大多傾向于采用單波100 Gbps的系統(tǒng)配置，而一些規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)則可能選擇40 Gbps的系統(tǒng)。從這一點(diǎn)進(jìn)行深入分析，新一代OTN技術(shù)所提供的系統(tǒng)容量能夠充分滿足電力通信網(wǎng)的實(shí)際需求，這也是該技術(shù)能夠在電力通信網(wǎng)中得到有效應(yīng)用并發(fā)揮關(guān)鍵作用的重要因素。更進(jìn)一步來說，新一代OTN技術(shù)不僅具備足夠的容量來滿足當(dāng)前的電力通信網(wǎng)需求，其先進(jìn)的技術(shù)特性和高效的傳輸能力還為未來的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和升級提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這意味著隨著電力通信網(wǎng)的不斷發(fā)展，新一代OTN技術(shù)將能夠持續(xù)提供必要的支持和保障，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效傳輸[4]?？梢灶A(yù)見，新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用前景將十分廣闊，其將為電力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展注入強(qiáng)大的動力。

2 新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的

應(yīng)用價(jià)值

2.1 應(yīng)用新一代OTN技術(shù)提升端口運(yùn)行效率

新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用，展現(xiàn)出了其組網(wǎng)模式對端口運(yùn)行效率的顯著提升潛力。該技術(shù)不斷整合相關(guān)功能，相較于其他技術(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性方面展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。無論是在光域還是電域中，只需結(jié)合實(shí)際情況對OTN技術(shù)的組網(wǎng)模式進(jìn)行合理整合與應(yīng)用，便能滿足多樣化的業(yè)務(wù)需求，顯示出極高的適應(yīng)性。這樣不僅能夠充分發(fā)揮該技術(shù)原有的優(yōu)勢，還能通過電域與光域的有效聯(lián)動，進(jìn)一步提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)更高效、更可靠的通信傳輸。新一代OTN技術(shù)組網(wǎng)模式的靈活性，使其在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠廣泛適應(yīng)各種場景，尤其適用于電力通信網(wǎng)中的多種特殊業(yè)務(wù)傳輸。這種靈活性不僅保證了技術(shù)的高效應(yīng)用，還為電力通信網(wǎng)帶來了更多的可能性。與其他設(shè)備技術(shù)相比，新一代OTN技術(shù)還能為電力通信網(wǎng)提供一個(gè)更為安全的運(yùn)行通道，這一特性進(jìn)一步提升了線路傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，使得新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用更具吸引力。為了有效提升端口運(yùn)行效率并實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，電力通信網(wǎng)的相關(guān)人員應(yīng)加大新一代OTN技術(shù)的應(yīng)用力度。其獨(dú)特的組網(wǎng)模式和優(yōu)異的技術(shù)性能有望為電力通信網(wǎng)帶來顯著的性能提升和業(yè)務(wù)拓展能力，推動電力通信網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新。

2.2 應(yīng)用新一代OTN技術(shù)提升電力通信網(wǎng)覆

蓋面

新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用，其價(jià)值不僅體現(xiàn)在核心功能的發(fā)揮上，更在于其獨(dú)特的分層模式能夠有效促進(jìn)電力通信網(wǎng)覆蓋面的擴(kuò)展。電力通信網(wǎng)的覆蓋面是實(shí)現(xiàn)電力業(yè)務(wù)快速處理的關(guān)鍵因素，而新一代OTN技術(shù)所具備的分層技術(shù)正是提升覆蓋面的重要手段。因此，電力通信網(wǎng)的工作人員在應(yīng)用新一代OTN技術(shù)時(shí)，應(yīng)特別注重分層技術(shù)的利用。在實(shí)際應(yīng)用前，工作人員需先對用戶群體的地理位置進(jìn)行精確分析，再基于這一分析，合理選擇逐層分層或環(huán)形分層技術(shù)。這一選擇過程應(yīng)充分考慮全網(wǎng)覆蓋效果以及不同地區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信的覆蓋要求，以確保新一代OTN技術(shù)能夠在電力通信網(wǎng)中發(fā)揮最大的應(yīng)用效果，從而有效提升電力通信網(wǎng)的傳輸質(zhì)量。除了分層技術(shù)的應(yīng)用，為了進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)交叉連接的靈活性，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，電力通信網(wǎng)在應(yīng)用新一代OTN技術(shù)時(shí)，還可以考慮采用網(wǎng)狀化結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)不僅能提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率，還能確保電力通信網(wǎng)在安全、穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行，從而為用戶提供更加可靠、高效的服務(wù)[5]。因此，新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用是一個(gè)綜合性的過程。這不僅需要從技術(shù)層面進(jìn)行深入的研究與實(shí)踐，還需要結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶需求，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃與部署。只有這樣，才能最大化地發(fā)揮新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的潛力，推動電力通信網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新。

3 結(jié)束語

新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用價(jià)值日益凸顯，其重要性不容忽視。它不僅能夠全面滿足群眾日益增長、日益多元化的電網(wǎng)需求，提升電力服務(wù)的整體品質(zhì)和用戶體驗(yàn)，同時(shí)具有高效、安全等優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行提供更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。鑒于此，為了最大化地發(fā)揮新一代OTN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的核心優(yōu)勢與獨(dú)特作用，我們應(yīng)當(dāng)持續(xù)加大對該技術(shù)的深入研究與探索力度，不斷挖掘其潛在的應(yīng)用價(jià)值與創(chuàng)新空間。同時(shí)，還應(yīng)積極推動技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用的緊密結(jié)合，通過新一代OTN技術(shù)的不斷優(yōu)化與升級，為智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行、安全防護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展注入新的活力與動力。這樣一來，不僅能夠有效提升電力通信網(wǎng)的整體性能，還能為構(gòu)建更加智能、高效、安全的電力生態(tài)系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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