山东电力应用OTN技术打造智能电力通信网

电力18讯：    
    山东电力集团公司是全国第一家“中国一流管理的省级电力公司”，管理县公司98家，供电区域15.7万平方公里、供电人口9579万，服务3570万电力客户。截止到2013年，山东电力骨干通信网依托OTN技术已经基本形成以光纤通信为主，微波通信为辅的传输架构，并在此架构基础上建立了调度交换网、行政交换网、调度数据网、综合数据网、电视电话会议网等业务网络，及网管系统和同步时钟两个支撑平台。省直调通信站点共91个，其中包括：500kV变电站30个、直调电厂42个、地调17个、超高压分公司以及山东电力研究院。作为在全国率先使用OTN技术的电力行业用户，山东电力公司的成功建网经验对电力行业有较大的参考价值。

　　早在09年，国家电网公司就已经提出建设“数字化电网 信息化企业”、部署“广域相量监测系统”，因此电力生产对通信网带宽、容量、质量、安全等方面都提出了更高的要求，生产实时类业务以及非生产类信息业务带宽将迅速增长。山东电力通信网使用SDH架构，至09年已使用全部带宽的84%，仅有16%带宽余量;同时，网络大多随一次系统分期建设，局部光缆网络不完善，没有完全形成网状网，网络的保护和自愈能力受到限制，一旦发生断纤等网络故障，网内的某些节点将成为孤岛，不能对业务提供可靠保护。

　　对于SDH技术而言，10G速率已经到达了顶点，STM-256的SDH基本不会再有发展，如果通过增加SDH设备来扩容，不但缺乏可用光纤资源，而且投资巨大。按目前的技术，再增大一倍的容量只能增加一倍的设备，一倍的缆路，如此堆积木式的扩容方法，无法适应通信几何式增长速度。

　　同时传统电力调度生产业务类型由64k、2M等转向GE、10GE等大颗粒IP业务，生产实时类业务和非生产类信息业务的带宽也将迅速增长，并集中向调度端汇集，必须组建合理的省主干网络以快速灵活的将大颗粒通信业务传到调度中心。

　　传统传送技术主要包括SDH/SONET和WDM，SDH/SONET偏重于业务电层的处理和调度，传统的WDM则专注于业务光层的处理和调度。随着数据业务的大量应用，对网络带宽的需求越来越大，SDH/SONET网络在大颗粒的调度方面呈现出了明显不足，而传统WDM由于本身的技术限制，本质上只是一种点对点的大容量传输技术，在网络扩展能力、业务保护能力、业务的监控与维护等方面有不足之处。

　　在这一背景下，OTN(光传送网，Optical Transport Network)应运而生，它是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。从技术本质上而言，OTN技术是对已有的SDH和WDM的传统优势进行了更为有效的继承和组合，同时扩展了与业务传送需求相适应的组网功能，而从设备类型上来看，OTN设备相当于SDH和WDM设备融合为一种设备，同时拓展了原有设备类型的优势功能。

　　OTN技术作为一种新型组网技术，相对已有的传送组网技术，其主要优势如下：

　　(1) 多种客户信号封装和透明传输

　　基于ITU-T G.709的OTN帧结构支持多种客户信号的映射和透明传输，如SDH、以太网等。

　　(2) 大颗粒的带宽复用、交叉和配置

　　OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk，k=l，2，3)，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

　　(3) 强大的开销和维护管理能力

　　OTN提供了和SDH类似的开销管理能力，OTN光通路(OCh)层的OTN帧结构大大增强了OCH层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视(TCM)功能，这样使得OTN组网时，采用端到端和多个分段同时进行性能监视的方式成为可能。

　　(4) 增强了组网和保护能力

　　通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用器(ROADM)的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前基于SDH VC-12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供大容量传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术，显著增加了光层传输的距离。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等。

　　OTN技术作为全新的光传送网技术，继承并拓展了已有传送网络的众多优势特征，是面向宽带客户数据业务的最佳传送技术之一。利用OTN技术可以组建层次结构清楚，业务恢复迅速，电路调度方便，带宽利用率高，网络生存性、扩展性良好的通信网络。

　　随着国网公司以及山东电力集团化运作、精益化管理的不断深入，SG186信息化项目快速推进，山东电网建设步伐加快，特高压、外电入鲁等“十二五”规划项目提前实施，ERP、生产MIS、营销等系统将集中上线运行，调度数据网及综合数据网也将进行扩容，新增通信业务容量大量增加，同时为了解决山东电力SDH网络带宽接近饱和、网络保护和自愈能力受限、网管分层不清晰等问题，组建省主干OTN光传输网络是山东电力通信网发展必然选择。

　　截止2013年，山东电力OTN省干通信网以正式运行3年，承载了山东电力电网运行数据、设备状态数据、客户计量数据、DMIS类业务信息、视频、语音等大量业务。网络架构清晰，分为3层结构：核心层、骨干层及接入层。核心层包括省调1、省调2、潍坊地调，骨干层包括17个500kV变电站，接入层包括17个地市公司，骨干层分南北两个环，核心层四个节点互组Mesh网，最终形成核心环、骨干南环和骨干南北环相切的网络结构。山东电力OTN省干网的建设，在平稳承载山东电力通信业务的基础上，利用OTN电层保护功能实现了业务可靠性的极大提高，加载OTN电层ASON功能后可以实现抵抗多次故障的功能，网络中任意多点(>2)故障不中断业务。2011年，OTN省干通信网协助电力传输网络成功应对了“2.27”雨雪冰冻、台风“梅花”等多次极端天气考验。在电网统调负荷7次刷新纪录、16地市负荷创新高的情况下，圆满完成了全国、全省“两会”等重要保电任务。通过OTN省干通信网的建设，山东电力建设了集成融合、先进高效的一体化信息平台，运营监测(控)信息支撑平台作为系统首批试点建成投运，实现了对“三集五大”核心业务的“全面监测、运营分析、协调控制、全景展示”四大核心功能。全面建成统一的GIS平台，实现了营销、生产等信息系统的可视化集成和跨专业融合贯通，优化建成ERP人资绩效管理六大系统，公司在国家电网公司绩效看板中居系统前列。

来源：中关村在线