新一代OTN技术与智能电网

1 | 01一代通信技术在智能电网的应用 2 | 容 电力通信网技术选择分析 需求分析 技术发展趋势分析 新传送平台 基于 智能 如何保障电力生产的安全性 灵活多样的业务保护策略， 超长距离应用 3 | 务种类多 ：其中包括 话音、视频、窄带数据和宽带数据 业务接口需求 广： 主要有 2W/4W、 E&M、 1、 10M/100M， 常每个节点业务接口种类多， 目前接入容量 相对较 小 系统的 可靠性 业务的安全性 网络生存性 电力通信网现有业务和设备需求 4 | 据电力“十一五”规划，电力通信网络必须满足“十一五”期间快速增长的带宽需求，为电力系统生产建设提供有力保障 电力数字化： 随着“数字电力”的进一步推广，电力网络要求逐步数字化 电力信息化： 电力系统的办公自动化，资费自动化、信息化； 电力 力调度网络的 电力视频化： 全网局站的视频监控， 电力员工的远端培训， 电力“十二五”规划技术趋势，采用新的传输技术，适应 频化 电力传输网的“十二五”规划趋势 5 | 十一五”期间，电网通信业务传送容量将大幅上升： 区域网络向省中心汇聚的业务持续增长 信息化使数据业务增长迅速，开始出现 现有 能满足带宽的增长需求 现有网络以环网为主，在出现两点故障时， 建网络增加了光纤路由，由环网将网状网演进，增强网络的可靠性和生存性。 要求新建网络应具有带宽池可以任意调度，满足电力生产的安全调度要求。 电力通信网络规划分析的结论 6 | 输网组网结构的演进趋势分析 2008年南方雪灾 2008年四川汶川地震 提高网络生存性 环形网络转型格型网络 组网要求的变化： 是否还继续采用 网技术 如何避免灾难发生时的网络瘫痪 环网保护 格型网恢复 7 | 力核心传输网技术选择 （ 1） 具有 的 满足网络生存性要求 满足目前业务要求 如何适应 提高网络生存性 增加组网能力：环型网演进为网格型网络 引入 如何引入 原有平面增加 引入新的、具有 具有 容量如何满足 息化的趋势： 营销系统 办公室 网络调度，考虑保护， 如何满足？ 8 | 力核心传输网技术选择 （ 2） 波分系统 /适合电力核心网络 系统容量超过 10G， 采用传统波分技术： 点对点系统如何实现组网？ 是否具备 只是提供大容量，业务调度不便 运营维护不方便 分终端 10G 统波分方案 采用 分 业务颗粒是波长级， 无法提供子波长级别业务，太大 是模拟纯光系统， 合城域规模的网络， 不适合大的复杂网络 无法提供带宽池，不能像 新建系统运维成本？ 9 | 传送网的发展 10 | 传送网技术趋势 经标准化 义了框架架构 定义了映射和接口 是多业务， 多波长的光网络架构 将类 支持多业务，尤其是大 提供端 (1 | 层结构 H 光 H H 数据单元 光传送单元 (光通道 (on a 复用段 (光传送段 (多业务客户端 字域光域 . . . . . . . . . . (k = 1, 2, 3 10G, 40G) 12 | & 络 络 lN lN 数字子波长带宽管理 端到端数字管理和监测 多种数字保护 端到端业务管理 多业务支持 业务全透明传输 使 (R)络 0 l1 . . (3 | 波长转换单元 14 | 分复用技术的发展 分复用系统的发展 40波、 80波 s、 10Gb/s、 40Gb/s 采用分立器件 体积庞大 采用新型早期点对点线性系统 -可重构 分插器） 数字化 15 | 00 Gb/s 00 Gb/s 子集成实现传送 单蚀刻， 大规模 子集成 每芯片 100Gb/s 一对 2 个分离 子集成 16 | 应 采用主流的 网络高生存性：节点设备应具有网状网的组网扩展能力，能够对于不同方向的电路进行调度。 网络高可靠性 对于生产调度信号，语音，重要的数据信息等业务提供 1+1的保护。在有条件的情况下，提供多于两条路由的保护或者恢复。 对于一般数据业务提供 1： 对于低等级的业务不提供保护。 网络快速调度和开通业务能力：具有冗余带宽池，能够提供应急的电路调度，并且具有快速开通的能力。 网络业务管理能力：子波长业务的类 电力网络技术选择的建议 17 | 光子集成技术 弹性数字光网络 嵌智能控制层面络管理系统8 | 数字传输节点 线路放大器 19 | 容 电力通信网技术选择分析 需求分析 技术发展趋势分析 新传送平台 基于 智能 如何保障电力生产的安全性 灵活多样的业务保护策略， 超长距离应用 20 | 容 基于 1 | 理系统组件 络和节点管理 字光网络系统 光子集成技术 单子架 400Gb/s 单机架 800Gb/内嵌 22 | 备构成 带宽复用模块 ( 将 100Gb/s 波段复用到 400Gb/ & 2 数字线路模块 ( 100Gb/s 路模块 (10 l x 10Gb/s) 数字开关支持 s 颗粒度的业务上下和疏理 3, 4, 5, 6槽道 支路适配模块 ( 提供面向客户端的光接口 支持 1G, 10G 每个 块 支路光模块 ( 客户端可插拔光模块 (每个 大支持 8个 (与具体 义有关 ) 管理控制模块 ( 节点 /子架控制卡 w/ 热待机冗余备份 7A & 71 2 3 4 5 6 7A 7B 7 23 | 0l10G 40l10G 1 10l10G （ 40*前置放大器 后置放大器 段复用放大模块 2 10l10G （ 40*3 10l10G （ 40*4 10l10G （ 40*24 | 灵活的业务映射和复用 任一业务可以复用到任一波长上的任一时隙上 在任一网络节点上，业务均可进行独立配置和访问 为业务信息提供灵活透明的传输通道 业务信息透明传输 不同类型的业务可以混合配置和复用 灵活的维护操作 可以以业务为颗粒（如 62255M），在本端对业务进行 可以以业务为颗粒（如 62255M），在远端对业务进行 字线路盘 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 数字线路盘 10025 | 务支 路适配模块 ( 将业务信息封装到数字传输帧 销封装 ) 终端 原有客户端监测 同一 灵活多样的业务组合 不中断业务热插拔 适宜选用不同的可拔插式光模块 2, 4, & 8 可以对业务接口进行软件设置（配置） 支持 道层 道层电路踪迹 电层环回 26 | 务适配器 光子集成电路 + 数字交换 采用 供 100G 业务接入与传送无需绑定， 快速提供各种未来新业务，实现电力 色散补偿 155M/622M/E/10G 40G 合波 放大器 传输光纤 100100G 27 | 业务灵活映射 各种波长、子波长、超波长业务进行映射，统一交叉调度和管理 术 28 | 最少的占地面积 可扩展性 通 分 模块化和灵活性 数字与模拟 信号处理 单板一个波长， 业务固定 业务与线路容量分离， 板卡种类简单 业务不灵活， 与特定波长绑定， 板卡种类繁多 类 应 提供多种保护和恢复机制 多业务接入能力， 上下和汇聚能力 业务的数字监测能力 通道踪迹能力 数字带宽管理 无法更好的实现子波长业务汇聚 业务保护机制简单，没有 没有业务的数字监测能力 与 光信号模拟管理 10G 单板 = 100G 宽池 10G 10G 0G 00G 10G 9 | 组网能力 30 | /下电路 /下电路 西向 东向 叉 矩阵 矩阵 数据平面 光数据平面 直通电路 光域 电域 光域 子波长梳理 如何支持组网演进 （ 1） 方向组环 31 | E N S 400G 00G LM MM 00G 00G E N S W E N S W E N S 400Gb/s (40-l x 10G) 何支持组网演进 （ 2） 维组网举例 32 | 功耗、低占地、低故障 33 | 靠性 除了 90% 的光纤耦合 降低了 50的光器件失效 亿小时零故障 统计到 2009年 9月 低功耗，低占地 400 220000安装、测试及开通 节省 75%以上时间 自动发现和自动配置 网络 能 全业务即插即用 可管理性 全业务 计 全业务(0G/100G) 端到端管理 新一代智能电网核心传输网 34 | 护分析： 据统计，光层系统 70%问题，都是光纤耦合导致的 需 5 根光纤 (替代传统 40+) 扑自动发现，全程全网智能维护 高集成度和智能控制平面大量减少系统维护 400G 字节点 新一代智能电网核心传输网 35 | 一代智能电网核心传输网 最少的备件 通 分 单板一个波长， 业务固定 单板 = 100G 宽池 36 | 容 电力通信网技术选择分析 需求分析 技术发展趋势分析 新传送平台 基于 智能 如何保障电力生产的安全性 灵活多样的业务保护策略， 超长距离应用 37 | 提供多种保护和恢复策略， 保证电力安全生产要求 38 | 点冗余考虑 双电源输入 (72V 范围 ) 在超电压和低电压时自动电源关断 双管理控制模块 (节点 /子架控制卡 ， 含系统软件和数据库 热待机冗余备份 7A & 71 2 3 4 5 6 7A 7B 7 39 | 客户信号分到不同路径上传输 在接收端 提供 线路失效的保护 50换时间 支持手动倒换 支持线路测和客户侧的触发条件 线路和客户侧的信号失效 ( 线路侧的误码越限 (网络冗余 +1保护 (采用双 40 | 客户信号传向两个方向 在 提供 线路失效的保护 50换时间 支持手工倒换 触发机制 数字业务失效 ( . . . . . 单 41 | 品系统构成 管理系统组件 络和节点管理 字光网络系统 42 | P P P 数据平面与控制平面独立运营 控制平面失效时，数据平面仍然可以工作 控制平面和管理平面的接入 控制平面和管理平面通过 控制平面也提供本地 节点间可以实现带内数据控制和管理 43 | 扑自动发现 拓扑的自动更新，分发至所有网元 系统内连接 动发现 网络物理层的发现 通过 光纤连接 网络业务拓扑层的发现 通过 数字链路层发现和启动 业务终端抽象层拓扑 理传送层拓扑 4 | 动拓扑发现 理拓扑 网络节点 物理链接 & 端点 E 本地物理光纤属性 预计的光纤端损耗 光纤种类 辑拓扑 节点 路 路由成本 带宽的可用性 跨接和终端的电路连接 5 | 制平面的运营价值 网络开通自动化 100Gb/s 100Gb/s 200Gb/s 真正实现了光电融合 自动物理和逻辑拓扑发现 每增加 100Gb/ 自动开通 自动光功率均衡和 上 /下业务即插即用 46 | 制平面的运营价值 每增加 100 自动 线扩容 在线演进网络架构：从线型到环或网格型网络拓扑 可以非对称进行网格扩充 100 Gb/s 100 Gb/s 100 Gb/s 100 Gb/s 100 Gb/b/ 态业务恢复 从 提供了网络的最大带宽效率 网络出现任何故障时，在可用的带宽内以端 基于优先等级恢复 采用 制平面， 建立和拆除电路 令中继呼叫状态信息 源点重新计算至宿点的新路由， 并尝试重新指配该 自动的业务恢复 对不保护的业务 以改善 针对动态的 复的量级取决于业务 还可以作为专用保护业务的备用 48 | 宽预留 适合的带宽级别内自动指配业务 作容量 指已经使用的不保护业务和专用保护业务 复容量 指在网络故障和 只有当 据通道的备用通道才配置 100G 00G 保护业务 用保护业务 作容量 复容量 49 | 型网络恢复提供了最大的网络弹性和鲁棒性 可以实现网络多故障的保护 在网络中可以最大限度的利用全网的可用资源， 实现 1： 带宽利用率 基于 共享格型网络的恢复可以比 1+1的 30带宽利用率 独立于客户业务类型 基于精确的电触发 (H, H) 可与 1+1 网络冗余 1） 50 | 同一业务支持 1+1 保护和 复结合，弹性应对网络多故障 业务指配为 恢复 . 建立工作和保护通道 (如单 双 在工作通道失效时 , 先发生保护倒换至保护通道 (50网络再次发生失效时， 复建立新的通道 1 2 3 网络冗余 力 传 输 网 多 保 护 策 略 2） 51 | +1 O O 纤 障的保护和恢复 网络冗余 电力传输网多保护策略 52 | 扑及设备的自动发现 “点击”实现业务提供 故障后的网络恢复 基于带宽需求的 53 | 容 电力通信网技术选择分析 需求分析 技术发展趋势分析 新传送平台 基于 智能 如何保障电力生产的安全性 灵活多样的业务保护策略， 超长距离应用 54 | 数字传输节点 线路放大器 55 | 个光线路段可以采用常规 满足不同段落的需求 各种光线路盘 光纤段落的衰耗 0变增益 带 可变增益 19 26 有中间级接入 可变增益 26 36 有中间级接入 普通 放 56 | 损耗大跨距应用 拉曼光纤放大器 主要考虑的技术指标 光纤类型 : 单跨距最长可达 54峡链路 岛屿连接 沿海花边应用 57 | 曼光纤放大器 # of dB SE LH AM on of (o