ASON技術(shù)在華東電力光傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用

1、ASON技術(shù)在華東電力光傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用ASN技術(shù)在華東電力光傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用1引言近年來，隨著國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的開展，異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)備份、高清視頻會(huì)議，線路實(shí)時(shí)監(jiān) 控等應(yīng)用不斷被電網(wǎng)采用，使得各類電網(wǎng)用戶對(duì)電力光通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求越來越 大，導(dǎo)致電力光通信網(wǎng)絡(luò)中以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成倍地增長(zhǎng)，使電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的光通 信網(wǎng)絡(luò)面臨著宏大的挑戰(zhàn)，需要一種可以支持多種類型業(yè)務(wù)、具有動(dòng)態(tài)連接、并可以 根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)帶寬進(jìn)展實(shí)時(shí)分配的新型的光通信網(wǎng)絡(luò)來適應(yīng)電力通信的開展趨 勢(shì)。ASN就是在這樣的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的新一代光傳輸技術(shù)。ASN可以提供自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和 動(dòng)態(tài)建立功能的分布式控制平面，在TN或SDH網(wǎng)絡(luò)之上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的

2、、基于信令和策 略驅(qū)動(dòng)控制的一種網(wǎng)絡(luò)，它能智能化地自動(dòng)完成光網(wǎng)絡(luò)管理、交換、控制、保護(hù)、恢 復(fù)等功能，是光網(wǎng)絡(luò)開展的重要方向。2ASN的關(guān)鍵技術(shù)1ASN技術(shù)原理ITU-T最先提出了自動(dòng)交換傳送網(wǎng)絡(luò)(ASTN),自動(dòng)交換傳送網(wǎng)絡(luò)(ASTN)是一 種通用意義上的網(wǎng)絡(luò)概念，它與詳細(xì)的技術(shù)無關(guān)，并且能提供一系列支持在傳送網(wǎng)絡(luò) 上自動(dòng)建立和釋放連接的控制功能。ASN實(shí)際上是ASTN技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)中的一種應(yīng)用實(shí) 例，它是通過能提供自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)連接功能的分布式(或局局部布式)控制平面， 在TN或SDH網(wǎng)絡(luò)之上，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、基于信令和策略驅(qū)動(dòng)控制的一種網(wǎng)絡(luò)。比照傳 統(tǒng)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，ASN增加了智能化的控制平

3、面，使光網(wǎng)絡(luò)可以在信令的控制下完成 網(wǎng)絡(luò)連接和自動(dòng)建立、資源的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)等過程。其體系構(gòu)造主要表達(dá)在ASN的3個(gè)平 面、3個(gè)接口以及所支持的3種連接類型上。ASN的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造參見圖lo2ASN的分布式呼叫和連接收理信令)技術(shù)任何實(shí)體通過網(wǎng)絡(luò)的控制平面進(jìn)展通信都必需要有信令。信令技術(shù)是ASN的核心 技術(shù)之一。ITU-T在構(gòu)建ASN體系時(shí)提出了分布式呼叫和連接收理(D) o分布式是指 網(wǎng)絡(luò)中不存在一個(gè)主導(dǎo)的網(wǎng)元，各控制網(wǎng)元在地位上是平等的，每個(gè)網(wǎng)元都理解整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜蜖顟B(tài)等信息，可以自主地發(fā)出控制信息。在傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，連接的管理是由集中式的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)管系 統(tǒng)中存儲(chǔ)了該區(qū)域內(nèi)的

4、拓?fù)浜玩溌焚Y源信息。ASN的連接控制方式擺脫了上述的集中 式控制機(jī)制，轉(zhuǎn)而采用分布式控制機(jī)制，ASN的每個(gè)網(wǎng)元中都有一個(gè)包括拓?fù)浜玩溌?資源信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過各網(wǎng)元的協(xié)同計(jì)算，實(shí)現(xiàn)連接的管理。ASN的路由技術(shù)路由技術(shù)是ASN中控制平面的一項(xiàng)重要的單元技術(shù)，它在實(shí)現(xiàn)連接的動(dòng)態(tài)選路方 面發(fā)揮了重要的作用。針對(duì)多域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中動(dòng)態(tài)光通道本文由論文聯(lián)盟整理的建 立，ASN智能光網(wǎng)絡(luò)提出了 3種路由形式：層次路由(HierarhialRuting).源路由 (SureRuting)和逐跳路由(Step-by-stepRuting)。目前，ASN中采用最多的路由選擇技術(shù)是基于GPLS的路由。在ASN中應(yīng)用的

5、域內(nèi) 協(xié)議主要包括SPT-TE和IS-IS-TE,域間協(xié)議主要包括在同一運(yùn)營(yíng)商管理域內(nèi)不同控 制域間使用的DDRP和在不同運(yùn)營(yíng)商管理域或控制域之間采用的BGPoASN的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)是指網(wǎng)絡(luò)可以通過信令協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源(包括拓?fù)滟Y源和業(yè)務(wù)資源) 的自動(dòng)識(shí)別。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)是ASN的主要特征之一，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來說是一個(gè)非常關(guān)鍵的過 程。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)主要完成物理端口映射、邏輯鄰接關(guān)系綁定、檢測(cè)錯(cuò)連線路以及業(yè)務(wù)才 能通告等功能。ASN的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)可分為兩個(gè)根本的過程：傳送平面的發(fā)現(xiàn)和控制平面 的發(fā)現(xiàn)。兩種發(fā)如今時(shí)間上互相獨(dú)立，在命名空間上也完全分開。3引入ASN技術(shù)的原因華東電力光傳輸網(wǎng)覆蓋了江蘇、浙江、安徽

6、、福建和上海四省一市的省級(jí)調(diào)度中 心、備調(diào)中心和大多數(shù)500kV變電站。其中，上海地區(qū)的核心網(wǎng)絡(luò)資源比擬緊張，除 了承載華東網(wǎng)調(diào)至上海市調(diào)、上海備調(diào)和上海區(qū)域內(nèi)各500kV變電站的業(yè)務(wù)外，華東 網(wǎng)調(diào)至江蘇、浙江、安徽和福建四省省調(diào)、備調(diào)和其所屬區(qū)域內(nèi)500kV變電站的業(yè)務(wù) 也需通過上海地區(qū)的核心網(wǎng)進(jìn)展轉(zhuǎn)接。同時(shí)，由于核心網(wǎng)上承載的業(yè)務(wù)非常重要，網(wǎng) 絡(luò)的保護(hù)問題的重要性更加突出，因此決定率先將上海地區(qū)的核心網(wǎng)改造為ASN網(wǎng) 絡(luò)。4ASN技術(shù)在華東電力光傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用4.1華東電力通信系統(tǒng)ASN核心網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)華東電網(wǎng)電力消費(fèi)業(yè)務(wù)傳輸?shù)膶?shí)際需求，華東電力通信系統(tǒng)ASN核心網(wǎng)選取 了 10個(gè)站點(diǎn)作為A

7、SN節(jié)點(diǎn)，包括華東網(wǎng)調(diào)、上海市調(diào)和上海地區(qū)重要的500kV變電 站。在設(shè)備配置方面，華東網(wǎng)調(diào)作為ASN核心網(wǎng)中最重要的節(jié)點(diǎn)，配置了 3套ASN設(shè) 備，其余9個(gè)節(jié)點(diǎn)：上海市調(diào)、變電站A、變電站B、變電站H,分別配置1套ASN設(shè) 備，設(shè)備型號(hào)均采用愛立信S32xx系列，設(shè)備之間鏈路的傳輸速率主要為10G (ST- 64) ,并輔以假設(shè)干2. 5G (ST-16)鏈路，提供了更多的帶寬資源。根據(jù)ASN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合華東電網(wǎng)光纜資源的實(shí)際情況，華東電力通信系 統(tǒng)ASN核心網(wǎng)采用網(wǎng)狀網(wǎng)構(gòu)造，以充分表達(dá)ASN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置了 2 個(gè)關(guān)口站點(diǎn)，用來連接其他非ASN站點(diǎn)并進(jìn)展通信、數(shù)據(jù)傳輸

8、。其中，變電站H作為 該ASN核心網(wǎng)與華東電網(wǎng)江蘇光通信網(wǎng)連接的關(guān)口站；變電站A作為該ASN核心網(wǎng)與 華東電網(wǎng)浙江光通信網(wǎng)連接的關(guān)口站。ASN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的光通信網(wǎng)絡(luò)比擬，增加了控制平面(P),因此在ASN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 中需要給每個(gè)ASN網(wǎng)元以及每一個(gè)帶有ASN功能的端口規(guī)劃都配置-個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，這 個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址在網(wǎng)絡(luò)控制平面內(nèi)是唯一的，ASN的控制平面通過這個(gè)地址對(duì)鏈路進(jìn)展控 制。華東電力通信系統(tǒng)ASN核心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮⒁妶D2。4. 2ASN核心網(wǎng)設(shè)備的光接口設(shè)計(jì)光接口設(shè)計(jì)和選取過程中，所涉及的衰減受限傳輸間隔和色散受限傳輸間隔的 計(jì)算采用符合ITU-TG. 957建議的方法。4. 2.1衰減受限傳輸間隔

9、計(jì)算最壞值法L= (PsPrPpA) / (Af+As) (1)L= (PsPrPpA) / (Af+As+) (2)本工程采用的是公式(1)。式中：L：再生段最大間隔(k)；Ps： S點(diǎn)壽命終了 (EL)最小平均發(fā)送功率(dB),已扣除設(shè)備連接器的衰 減和耦合反射噪聲代價(jià)；Pr： R點(diǎn)壽命終了 (EL)最差靈敏度(dB) (BER10-12),己扣除設(shè)備連接 器A的衰減；Pp：光通道代價(jià)，它包括反射、碼間干擾、模分配噪聲和激光器鳴啾而產(chǎn)生 的總色散功率代價(jià)。一般在1310n波長(zhǎng)時(shí)取ldB,在1550n波長(zhǎng)時(shí)根據(jù)傳輸間隔的長(zhǎng) 短分別取IdB或2dB；(5)：光纜線路光功率余量(光纜富裕度)，光

10、纖長(zhǎng)短不同取值不同，最大取值 為3dB。公式(1)中取3dB；公式(2)中單位為dB/k, 一般為0.020.03dB/k。A： S和R點(diǎn)間所有活動(dòng)連接器衰減之和(dB),每個(gè)活動(dòng)連接器衰減取0. 5dB；Af：光纖衰減系數(shù)(dB/k),取 0. 26dB/k0. 37dB/k (1310n)或0. 18dB/k0. 22dB/k (1550n)；As：光纖熔接接頭每公里衰減系數(shù)(dB/k),與光纜質(zhì)量、熔接機(jī)性能、操 作程度有關(guān)。工程中一般取0.010.02dB/k。4. 2. 2色散受限傳輸間隔計(jì)算Ld=/D式中：Ld：色散受限傳輸間隔(k)；(1)：光源的色散容限值(ps/n),由光源的

11、性能決定;(2) D：光纖色散系數(shù)ps/ (nk) o G.652光纖的色散系數(shù)一般取18ps/ Ink)。根據(jù)上述計(jì)算方法，結(jié)合愛立信S32xx系列設(shè)備10G光接口和2. 5G光接口參數(shù), 可以確定所有設(shè)備的光接口類型。4. 3ASN核心網(wǎng)的作用通過引入ASN技術(shù)，使華東電力光傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造更加趨于完善，ASN核心網(wǎng)內(nèi)的 光傳輸設(shè)備由單一功能的SDH設(shè)備晉級(jí)為支持業(yè)務(wù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)路由的智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備， 進(jìn)一步進(jìn)步主干網(wǎng)對(duì)抗光纜故障的才能，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)自動(dòng)迂回功能也將運(yùn)行人員 從繁重的業(yè)務(wù)調(diào)配中解放出來，在進(jìn)步了網(wǎng)絡(luò)平安性的同時(shí)進(jìn)步了工作效率。而在環(huán) 形網(wǎng)構(gòu)造的根底上向網(wǎng)狀網(wǎng)構(gòu)造開展也是下一步華東電網(wǎng)光通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建立的主 要目的之一，同時(shí)也為最終將整個(gè)華東電力光傳輸網(wǎng)由功能單一的傳統(tǒng)