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摘要：智能电网技术的飞速发展，不仅催生了诸多新的电力通信业务，也促使电力通信业务朝着高速率大容量的方向演进。由于网络在进行业务路由分配时缺乏全局考虑和长远规划，随着业务量的急剧增加，电力通信OTN中网络业务的主要风险已再不是突发性拥塞，而是业务在少数传输链路上的过度集中。因此，通过综合考虑OSNR对业务部署的影响，进一步研究电力OTN业务路由优化方法，这对提高网络的可靠性及风险运行水平具有十分重要的意义。提出了一种面向可靠性的路由优化算法，算法以全网业务风险均衡为目标，并综合考虑时延以及光信噪比约束。在算法的实现上，以遗传算法为基础，在种群进化过程中融合模拟退火和小生境演化思想，提升路由优化算法运行效率的同时获取较高的求解质量，进而对网络中已有业务的业务路由进行全局规划和重新部署。接下来本文将对OTN技术在电力通信网业务路由优化中的应用作具体阐述，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：OTN技术；电力通信网业务；路由优化；应用
引言
OTN技术的基础是波分复作，这种技术可以完成调度电层和光层的先进功能。在通信网络当中应用OTN技术可以保障数据信息传输的稳定性，可以让通信网的各种实际要求得到满足。OTN技术发挥了相应的疏导作用，这对电力通信网的统一管理有重要作用和意义。
1组网结构
OTN技术通常应用汇聚、核心、接入等组网形式，保障电力通信网的安全，同时也提升网络运维性能。要让大容量数据业务有效适应，必须对OTN技术结构拓扑有效提高。关于宽带器容量不足问题，要应用相应的方法和措施，比如对虚容器有效提升承载效率，也提高OTN技术的应用灵活度，也能扩展OTN技术的应用范围。要建设可靠安全组网，相应的工作人员根据实际的网络抗断纤能力，在节点上集中处理业务。这样就要求工作人员要具有高素质的专业技术技能。所以，要确保组网的良好效果，必须对工作人员加强培训，确保工作人员要规范操作，建设格型拓扑网络，保证网络核心层的安全。
2OTN技术的应用
在21世纪大数据时代的影响下，许多工程作业已经实现自动化操作，许多企业可为了提高生产效益，也在实际操作中采用了一些设备和相应的技术进行管理。电力通信网的发展需要企业增加计算机技术和网络技术的更新，为了提高整体流程的完成水平，要完善对设备的整改技术、系统的应用，提高科技在管理过程中的独特作用，要保证在工作中的整个流程中做到数字化和智能化的管理，通过先进的网络和科学技术的应用，在对管理效果产生积极影响的同时，保证相关工作的准确性，逐渐迈向信息化的发展方向。在组网策略方面，电力通信传输网一般分为骨干网、汇聚网以及接入网，OTN技术主要应用在骨干网的大颗粒业务传输方面，在实际运行的过程中，不仅要考虑电力通信传输网需要的综合性OTN技术的能力，还要根据实际运行的带宽业务需求以及实际的建设网络的成本等，综合考虑多方面的因素之后，选择可以作为主要通信节点的地区等。在设备选型方面，OTN电交叉设备的使用使得电路交叉功能得以实现，该设备可以调度、保护和恢复波长等级别的业务，有利于电层各种类型的颗粒业务得到灵活地调度，并且根据实际需求配置相对应的线路，有利于最终实现光层的灵活调度效果。在系统容量方面，根据实际运行的带宽业务发展的需求以及实现业务的成本等各方面来考虑电力通信网中的单波采用情况，根据网络的规模以及电路的数量等来确定电力通信网中的波道数量，比如在河北南网OTN网络建设的系统中，采用的是80波×10Gb/s的OTN网络传输设备。
3算法基本流程
本文提出一种面向可靠性的电力OTN路由优化算法，该算法以遗传算法［的原理为基础，在种群进化过程中融合模拟退火和小生境演化思想。算法主要步骤概括如下：步骤1：参数初始化。初始化待优化的业务请求集合，设置算法最大迭代次数（即终止条件）、个体适应度函数f（x）及相关计算因子、模拟退火机制中的初始温度T０和和降温因子Δ。步骤2：样本空间初始化。通过某种路由求解策略随机生成初代种群并计算其适应度。根据适应度大小对初代种群进行排序，按照f（x）梯度将初代种群划分为Ｎ个子集合（即小生境数量为Ｎ）。对各子集合中适应度最大的个体xK（K＝1，2，…，N）进行标记。步骤3：当代种群中，适应度最大的个体xK直接进入下一代候选种群，对小生境中其余个体进行选择、交叉及变异等一系列标准遗传操作，生成下一代候选种群。需要注意的是，小生境意味着种群隔离，不同小生境中种群的处理过程相互独立，互不影响。步骤4：在各小生境的下一代候选种群中，选取适应度最优个体进入模拟退火流程：对个体xK（K＝1，2，…，N）产生随机扰动Δx（类似遗传算法变异过程），生成新的个体xK，计算两个个体之间适应度函数的差值Δf＝f（xK）－f（xK－１）。当Δf≤０时，接受个体xK，即对其予以保留；当Δf＞０时，令接受概率为式（6）。P（Δf）＝ｅ－Δf/KｇT（6）产生在［0，1］区间上均匀分布的伪随机数ｒ，若Ｐ（Δf）≥ｒ，则用新生成个体xK替换个体xK－１，否则仍然接受个体xK并对其予以保留。步骤5：重新评价适应度函数，从各小生境候选种群中选取最优个体形成新一代种群，并取各小生境中适应度最大的个体xK（K＝1，2，…，N）进行标记。步骤6：若迭代次数达到最高限制，则满足终止条件算法结束，输出目标结果；否则更新退火温度T＝ΔT，迭代次数加1，跳转到步骤3。
4光网保护
光网络当中有保护和恢复两种机制，要有效提高网络的稳定连续运行能力，必须确保数据稳定可靠传输，对OTN技术灵活应用，进行线性和环形保护电力通信网。通信网波长的保护应用线性方式，依据其不同覆盖范围选择不同保护方式。线性保护有两种方式，分别是光层和电层方式。在源端桥接和光耦合器同时运输时，实施的是线性保护。先要应用MESH系统当中的线性保护能力，对双发选收能力进行有效检验。而环形保护是常规的保护方式，通信网当中的发端和收端如果桥接有问题发生，也会堵塞信息。要有效解决这种问题，就要应用环形保护组网，连接相应的收端和发端网络信息，实施相应的综合调制。进而保护通信网波长，有效实现相应的电力通信网的保护作用。
结语
本文提出了一种面向可靠性的电力OTN业务路由优化算法。算法在实现上将遗传算法的全局搜索能力与模拟退火机制的局部寻优能力有机结合，并利用小生境思想，可以以较快的收敛速度获取一组全网风险均衡度较好的业务路由解。最后通过仿真实验，验证了算法能够有效降低对全网业务路由进行优化，达到最佳风险均衡目标，同时也具有较好的算法效率和收敛性。
参考文献
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