- 相關推薦
ＯＴＮ技術在電力通信網的應用
當前,隨著調控一體化、智能配用電等建設及"SG-ERP"信息系統深化應用發展,電力系統對通信網的業務承載需求正在發生巨大轉變,由以傳統的小顆粒TDM業務為主轉變為以大顆粒數據業務為主,通信網在適應這種海量帶寬增長的同時,還要滿足快速靈活的業務調度、完善便捷的網絡維護管理需求。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：隨著智能化技術的不斷發展，智能化電網已經成為一種主流趨勢。伴隨著智能化電網的發展，電力通信業務也發生了較大的變化，其種類不斷增加，原有的通信技術已經不能滿足電力通信行業發展的要求。這種情況下必須要引進新的通信技術。OTN技術是一種比較先進的通信技術，將其應用于電力通信網中不僅可以增加電力通信網的容量，還能保證電力通信網運行的可靠性。OTN技術在電力通信網中的應用將改變網絡的結構，使其由鏈式和環形網絡結構轉變為網狀結構。文中結合實際情況，分析了OTN技術在電力通信網中的應用。
關鍵詞：OTN技術;電力通信網;應用
電力通信網是電力通信行業實現其功能的基礎性網絡，其覆蓋了電力運行系統的方方面面。電力通信網的發展水平受通信技術的影響，通信技術的發展可以促進電力通信網的發展。本文介紹了OTN技術的原理，分析了OTN技術在電力通信網中的具體應用。
一、智能電網與信息通信技術
智能電網建設涉及到的環節比較多，從電網發電到電網用電再到電網調度，整個過程中都會使用到信息通信技術。信息通信技術是智能化電網建設的支撐性技術，對電網建設的效果有重要影響。
1.1智能電網目前，無論是在學術界還是在電力行業都沒有關于智能電網的統一定義，國內外關于智能電網的定義也有很大的不同，但這并不影響智能電網的建設和發展。智能電網是電網發展的一種主流趨勢，世界上很多國家都在進行智能電網建設，但是不同的國家采用的方法是有區別的。我國在進行智能電網建設的過程中將重點放在以下兩個方面，一方面是要體現電網的“堅強”，另一方面是要體現電網的“智能”。簡而言之，就是要建立“堅強的智能電網”。即建立以信息技術為支撐的，以特高壓電網為主的堅強網架基礎結構，從而實現發電、輸電、變電等功能，在這個過程中要將產生的信息流、業務流、電力流有機的融合在一起，形成智能化的現代電網。我國智能電網在建設的過程中使用到了多種技術，其分屬于不同的技術體系，從而構成了一個完整的智能電網技術體系。智能電網技術體系包括四部分的內容。
(1)電網基礎體系。電網基礎體系是智能電網運行的物質基礎，是實現智能電網一切功能的前提條件。
(2)技術支撐體系。技術支撐體系中包括了信息技術、通信技術以及控制技術，這些技術的應用是確保電網“智能化”運行目標實現的保障。
(3)智能應用體系。智能應有體系的存在主要是為用戶提供增值服務的，其主要功能是保證電網系統運行的安全性和高效性。
(4)標準規范體系。標準規范體系主要是由一些技術標準和技術規范構成的，是智能電網正常運行的制度保障。國際上，很多國家進行了智能電網通信架構的研究。美國經過一系列的研究給出了智能電網通信架構。我國也進行了相關的研究，給出了智能電網一體化通信架構。該通信架構體系的提出主要是為了實現對智能電網運行過程中涉及到的所有環節進行統一調控，從而建立真正一體化的電力通信平臺。
1.2智能電網信息通信技術信息通信技術是確保智能電網安全運行的技術保障。電力骨干通信網的主要功能是為電力骨干網的運行提供準確的信息服務，從而確保電力骨干網運行的安全性和可靠性。電力骨干通信網由四級通信網絡構成，分別為跨區通信網絡、區域通信網絡、省內通信網絡、地市通信網絡。電力骨干通信網主要采用的是光纖通信技術，在運行的過程中采用的傳輸技術有三種。第一種是SDH。SDH是一種數字化的光傳輸網絡，出現于20世紀80年代。SDH是由一個個的網元構成的，其工作原理就是進行信號映射，為信號傳輸過程提供符合使用要求的傳輸格式。SDH的優點是：SDH的網絡監管和維護功能比較強大;SDH的兼容性比較好，在全世界范圍內使用的是同一個標準。因此，在實踐的過程中可以大規模使用SDH。第二種是MSTP。MSTP的中文全稱為多業務傳輸平臺。MSTP是在SDH的基礎上建立起來的，因此MSTP不僅具有SDH的基礎功能，同時還具有其它的功能，可以為TDM、ATM等多種業務提供傳輸功能。第三種是WDM技術。WDM技術是一種復合技術。在使用的過程中，要先將不同的波長信號耦合在一起，并將其放到一根光纖中，在完成傳輸任務以后，再將這些波長信號恢復為原樣。相比于單波道傳輸技術而言，WDM技術的傳輸容量比較大。DWDM技術是在WDM技術的基礎上研發出來的，比WDM技術的傳輸性能更好。在實踐過程中大多使用的是DWDM技術。中低壓通信網采用的通信方式有很多種，三種比較常用的通信方式為：
(1)電力線載波。該種通信方式使用的傳輸媒介為電力線，在實踐過程中不需要重新架設通信線路。在進行電話調度和遠動時可以選用這種通信方式;
(2)公用移動通信。公用移動通信通常作為一種輔助通信方式，一般在下述兩種情況下才會使用公用移動通信。一是進行有限通信網絡敷設的難度比較大，二是設備分布密集度比較大。在進行用電信息采集時可以使用公用移動通信;
(3)無源光網絡，該種光網絡中沒有有源電氣器件，完全依靠介質進行通信。在進行“三網融合”業務、用電信息采集業務時可以采用該種通信方式。電力通信一體化架構中主要包括三個層次，骨干層承擔的業務流量最大，智能電網所面臨的挑戰對骨干層的影響比較大。電力通信網骨干層所面臨的挑戰：第一，現有的業務傳輸帶寬已經不能滿足使用的要求。隨著業務種類的增加，數據處理的量越來越大。因此，必須要增加業務傳輸帶寬，以滿足通信網使用的要求;第二，電力通信網的智能化水平有待提高。智能化電力通信網是電力通信網發展的必然趨勢，但就現在的發展水平而言，智能化水平還是比較低的，在使用的過程中仍需要人工干預。因此，要提高電力通信網的智能化水平。
二、OTN技術原理
2.1OTN的概念OTN的英文全稱為OpticalTransportNetwork，中文名稱為光傳送網。OTN是一種傳送網組網技術，主要依靠的是光電技術。OTN包括三個層次，分別為光信道層、光復用段層和光傳輸段層。光信道層的主要功能是提供透明的光傳輸，這種功能的主要服務對象是業務信號。光信道層還可以分成不同的電域子層。進行光信道層劃分的主要目的是為了滿足不同業務的接入要求。建立光信道、處理光信道層的開銷等均要在光信道層完成。光復用段層可以為多波長信號的傳輸提供網絡連接功能，從而確保多波長信號傳輸的完整性。光傳輸段層主要是為光復用段的信號提供傳輸功能。處理光復用段層開銷、監控光放大器和中繼器等均要在光復用段層完成。
2.2OTN的信息與復用/映射結構G709標準是在2001年頒布的，對于OTN技術的發展具有重要的意義。G709標準中有關于OTN結構的規定。
(1)OTN的信息結構。OTN幀結構是由三部分組成的，第一部分是光信道凈荷單元幀結構，主要是通過凈荷完成客戶的業務。在運行過程中，如果客戶業務的速率和系統的速率存在偏差，從而使得二者無法實現同步運行時，則應進行碼速調整。第二部分是光信道數據單元幀結構。光信道數據單元幀結構主要包括光信道單元的開銷和凈荷。第三部分是光信道傳輸單元幀結構。不同的光信道傳輸單元的信號的幀尺寸是一樣的，但是每幀的周期有所不同。
(2)OTN的復用/映射結構。G709標準中規定了兩種傳送模塊，分別為完全功能光傳送模塊和簡化功能光傳送模塊。業務信號在進行物理傳輸前要進行一系列的處理，主要的處理過程包括適配處理、復用處理和映射處理。首先，要對業務信號進行速率匹配，完成匹配工作以后要將信號放入到光信道凈荷單元的凈荷區內，和光信道凈荷單元開銷組成光信道數據單元凈荷，再和光信道傳輸單元開銷以及FEC部分組成光信道傳輸單元。最終業務信號會被映射到光通道層中。上述這些內容都屬于電層處理，接下來要進行光層處理。光層處理就是將光信道載波上的信號映射到光復用單元和光傳送單元上。
三、OTN技術在電力通信網中的應用
3.1OTN與現有網絡的關系
(1)OTN與SDH的關系。SDH技術在電力通信網中應用的頻率比較高。SDH技術在電力通信網中的應用具有一定的優勢，比較適用于小容量的數據類業務。但對于大容量的數據類業務而言，SDH技術還存在一些不足。例如，SDH技術的承載效率比較低、帶寬容器比較小等。在最初階段，OTN技術的出現彌補了SDH技術存在的不足，提高了大容量數據類業務處理的效率。而且，OTN技術是在SDH基礎技術上實現的。現在，隨著OTN技術的不斷發展，OTN技術的獨立性愈加凸顯，未來必將取代SDH技術。
(2)OTN與WDM的關系。WDM技術是大容量骨干傳輸網使用的一種主要技術，相比于其它技術而言，WDM技術具有傳輸容量大、網絡監控能力差的特點。在實踐過程中，通常不會單獨使用WDM技術。OTN技術是在WDM技術的基礎上發展出來的，可以有效彌補WDM技術的不足。因此，現階段人們將研究的重點放在OTN技術的升級改造上。
3.2OTN技術在電力通信網中的具體應用
(1)OTN的網絡定位。相比于其它通信技術而言，OTN技術的一個優點就是可以進行大容量的交叉調度和傳輸，正是因為OTN技術具有這樣的特點，才會將其應用于電力通信網的骨干層中。隨著OTN技術的不斷發展，OTN的調度能力不再局限于大顆粒交叉調度，也可以滿足小顆粒交叉調度的需要，從而使得OTN技術的應用范圍不斷擴大。未來可以利用OTN技術進行傳輸網結構構建。現階段，OTN技術在電力通信網中的應用主要集中于骨干層網絡。
(2)OTN組網方案。OTN的組網方案有很多種，每種組網方案使用的設備不同。比較常見的幾種組網方案如下：a.利用OTN設備組網。通過對WDM設備進行簡單的改造就可以變成OTN設備，即在WDM設備上增加能滿足G709使用要求的接口。該種組網方案具有經濟成本低、組網過程簡單、升級方便的優點。缺點就是不能進行交叉連接;b.利用OTN電交叉設備組網。該種組網方案的優點是可以滿足不同顆粒的交叉調度要求，缺點就是經濟成本比較高，調度的容量比較小;c.利用OTN光分插復用設備組網。該種組網方案的優點是調度容量比較大，可以直接進行光層處理，組網方式比較靈活。缺點就是在進行長距離傳輸時會影響信噪比，且組網成本比較高;d.利用光電混合交叉設備組網。該種組網方案具有光電聯合調度靈活、傳輸容量大、可靠性高的優點。缺點就是采用兩層交叉設備，組網過程更加復雜，經濟成本更高。上述四種組網方式各具優缺點，在選擇時應根據具體情況而定。
四、結束語
相比于其它的通信技術而言，OTN技術具有一定的優勢，可以更好地滿足電力通信網使用的要求。因此，OTN技術在電力通信網中應用的范圍越來越廣。OTN技術在電力通信網中的應用不僅提高了電力通信網信息傳輸的性能，同時還促進了社會經濟的發展。
【ＯＴＮ技術在電力通信網的應用】相關文章：
電力系統通信技術建設電力通信網絡管理系統03-19
電力自動化技術在電力系統中的應用06-17
試論電力通信網絡管理系統結構03-28
電力系統對電子電工技術的應用03-28
電氣自動化技術在電力工程中的應用11-29
對三峽區域電力通信網的構想03-18
探析計算機技術在電力調度運行中的應用03-20
淺析電力系統調度自動化技術的應用11-16
電力系統自動化技術應用及前景分析11-18
電力計量技術管理現狀及應用對策論文11-13