配网通信系统设计和实践

配网通信系统设计和实践配网通信系统设计与实践配网通信挑战与技术选择01配网XPON系统设计与实践02配网LTE专网设计与实践03商业用户电厂新能源发电输电配电网络用电居民用户变电变电配电骨干网城域网接入网配网：电力的城域网配网在智能电网中的重要性挑战现状：配网已成为瓶颈怎么办：重视配网发展Prioritization输电网高压配网中低压配网可靠性逐级变弱向用户提供安全、可靠、优质的电能智能电网要求配网投入不足发展滞后技术落后配电网络现状及挑战1.停电时间长，自愈能力弱2.线路长，设备老化，线损大4.设备状况无监测，事故无法及时发现3.网络复杂，运维成本高配网自动化系统架构环网柜开闭所柱上开关柱上变终端场景室外型DTU室内型DTU柱上FTU配变终端TTU配电房终端配电房DTU子站层监控功能型子站：具备通信汇集型子站基本功能；在区域配电网拓扑分析基础上，实现故障定位、隔离、恢复，并上报处理结果；人机交互、信息存储和安全管理等。通信汇集型子站：配电终端上传信息汇集，并向上转发；接收主站控制命令并下发；上下行对时和当地远方维护；软硬件自诊断及通道监视；异常时向主站或当地发出警告。子站通信：数据网（SDH、MSTP等)终端层馈线终端（FTU）：安装在柱上，具备遥信、遥测、遥控等功能。站所终端（DTU）：安装在开关站、配电室、环网柜、箱变等处，具备遥信、遥测、遥控等功能。配变终端（TTU）：用于配变，电缆分接箱监测，配变各种运行参数的监视、测量。接入通信：XPON、工业交换机环网、载波、光猫、PLC、GPRS、LTE、WiMAX配电网运行和管理功能运行计划模拟和优化功能运行分析和维护管理功能用户负荷监控和故障报修功能外部接口功能主站层配网通信是实现配网自动化的关键要素高速实时双向的信息通信精细化智能化的管理与决策数据采集与控制自动化三要素

配网自动化的数据获取、保护和控制必须有强大的通信网络来支撑；建立高速、双向、实时的通信网络是实现配网自动化的基础，是实现配网自动化的第一步；通信网络要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络；通信网络是配网自动化的基础以覆盖全部配网设备为基本考虑以信息资源综合利用为重要手段以配网调度/生产指挥为应用主体以提高配网管理水平为主要目的配网自动化实现三要素配网通信的挑战通信节点资源不一致，网络拓扑复杂，接入条件复杂通信需多样化接入方式通信需要灵活的组网通信需高带宽、低时延随需而变……………通信可靠性要求高接入条件复杂运维要求高通信终端量大，远程管理难度大，运维要求高OLTOLTODNONUONU要求通信设备全天候运行，业务零中断配网自动化的“通信管道”之难中国密集城区第一名：香港港岛中国密集城区第二名：上海浦东中国密集城区第三名：广州天河区中国密集城区第四名：重庆渝中区中国密集城区第五名：深圳罗湖区“管道之难”如何解决？力量一：规划的力量

STEP1:以“点”单位而不是以“线”为单位；STEP2:根据“点”的具体位置考察资源；STEP3:根据资源到位情况确定异构化的网络方案；力量二：异构的力量

同一条馈线上的不同业务业务点应根据资源到位情况采用不同的通信方式进行接入。

一个点的信息可能由多种通信系统接力完成。

步骤一：改造送电塔步骤二：建立MESH回传通道步骤三：一个基站覆盖整个二道河区域克服复杂地形进行优质的网络覆盖（大连）步骤四：打通PON配网通信技术选择应用场景推荐方案方案优势方案劣势CBD/高新区xPON带宽高、安全可靠、易扩展、网管统一、抗多点失效施工量大成熟城区无线专网安全可靠、易部署、易扩展需要申请频点资源工矿企业工业以太交换机带宽高、支持环网保护、工业化设计不抗多点失效山区/农村2G/3G公网易部署，初期投入小，维护方便速率低、安全可靠性低、租用网络，选址扩容受限配网通信系统设计与实践配网通信挑战与技术选择01配网XPON系统设计与实践02配网LTE专网设计与实践03配网XPON系统设计——系统设计与选型设备要求：OLT，ONU支持手拉手保护机制ONU支持双上行PON口配网XPON系统设计——ODN拓扑设计三种典型拓扑结构TypeA/B/C/D选择，通常推荐TypeB环网拓扑：配合主线环网结构，环网在OLT不同端口终结ClicktoaddTitleClicktoaddTitleTypeA，馈线段光纤冷备份，手工切换，有业务中断配网通信ODN规划拓扑结构选择链路保护模式TypeB，OLT接口备份，自动切换，基本无业务中断TypeC,1：1模式；Type

D，1+1模式。全链路保护手拉手拓扑：配合主线网架手拉手结构，且预留光功率单辐射拓扑：配合主线单电源辐射结构，且预留扩容端口单辐射扩容移机双链型环形光功率设计原则ONU选用双PON口，预留光功率，满足后期扩容形成双链路/环形拓扑；单链路拓扑保护等级低，只做为过渡拓扑存在；分光数量少于等于最大分光比一半为宜。分光数量不要超过最大分光比；超过最大分光比时，需要拆分链路，减少分光比，降低光功率衰耗；规划时，预留纤芯，活动接口或者分光器，以便满足后续各种形式的扩容；扩容/移机方便，不影响现网其它设备。减少活动连接头的使用，尽量采用熔接方式，降低光功率衰损，增强网络稳定性。扩容预留ONUONUONUONUONUONUONUONU预留活接头预留分光器移机配网XPON系统设计——ODN拓扑设计配网XPON系统设计原则——光功率预算“最坏值”计算法尽量少采用活动连接头通常推荐双PON口ONU，便于后续形成保护链路所选产品能适应恶劣使用环境，包括防雷、高温、强磁场等ClicktoaddTitleClicktoaddTitle配网通信ODN规划光功率预算设备选型系统扩容光纤支路预留光功率预留分光比（1：2，非等比）5/9510/9020/8030/7040/60插入损耗（i/j）14.3/0.511.1/0.77.9/1.356.0/2.04.7/2.7最大允许偏差范围（dB）0.40.40.40.40.4从OLT1->OLT2方向：从OLT2->OLT1方向：容易运维业务开通故障排查iODN配网XPON系统设计原则——运维与管理iODN应用层-多样增值系统与平台调度层对接拉通，实现增值系统应用；已实现智能网规工具和故障诊断系统拉通；支持对接多样的增值系统平台调度层-更多功能模块iODN哑资源平台调度层，北向接口和客户OSS集成，实现流程拉通及资管数据校对。具备管线资源管理能力，GIS信息准确展示支持更多增值模块的开发和安装设备层-iODN的硬件平台实现ODN基本功能构建iODN网络的设备基础引入eID，实现硬件端口的电子化引入iField，设备层和平台层的桥梁故障诊断系统iODN网管iFieldOLTiODFiFDTiFAT无线VPN访问USBSNMP应用层智能网规系统平台调度层设备层资源管理系统工单调度系统客户界面华为界面其他增值系统iODN：智能ODN，实现对管线资源更快、更准、成本更低的建设和管理。以iODN网管为平台，同时可承载丰富的应用功能模块和增值系统，给你的哑资源管理带来无限可能。华为配网PON通信实践——iODN解决方案ONTHSISTBPOTSiFDTiODFiFATATBiFieldMCUMCUUSB线eID1：xxxx－1－yyyyeID2：zzzz－2－yyyy2G/3G/WIFIU2000ODN在设备端口和连接器上增加eID，实现端口的数据收集，是iODN的核心基础部件。兼容传统ODN，具备完备的管线资源管理能力管线资源管理GIS系统提供工单管理和分发等功能工单管理端口资源管理提供设备管理，端口查询等功能提供报表等更多增值功能OSS系统U2000ODN北向接口XML标准接口，支持OSS系统快速集成OSS系统快速集成更多增值应用精确显示设备地理信息，支持快速开通和排障华为配网PON通信实践——iODN解决方案华为配网PON通信实践——E2E用户光路可视用户信息、光路由信息不匹配，导致误派单设备故障，人工排查，效率低故障点地理信息缺失，影响排障效率用户信息、用户光路相对应，E2E光路由可视，故障链路针对性检测;专业排障手段，精确定位故障点，指导快速排障;GIS信息精确定位，降低维护误派单，维护效率提升52.8%。光路信息不匹配E2E网络可视，GIS信息精确定位用户信息、光路信息对应关系不准确根据用户信息(电话号码等)查询ODN网管返回用户经过的光路由12GIS信息直观显示3用户报障输出光路由到

诊断系统华为iODN已成功应用于全球4国家运营商墨西哥TotalPlay墨西哥AXTEL墨西哥MEGACABLE委内瑞拉CANTV31国家运营商西班牙TSpain（集团）意大利TI/TM英国BT379国家运营商阿联酋Etisalat、DU卡塔尔Qtel沙特STC巴基斯坦PTCL阿曼Omantel埃及TE摩洛哥MarocTelecom加纳VDF尼日利亚MTNNigeria国家运营商俄罗斯MGTS国家运营商中国CMCC中国CTC中国CUC国家运营商菲律宾Globe、PLDT泰国TOT、TRUE香港PCCW越南VNPT马来西亚Maxis新加坡SingTel新西兰UFB2011年成功为23个运营商提供iODN解决方案，包括西班牙TdE、意大利TI及英国BT等全球高端运营商。配网通信系统设计与实践配网通信挑战与技术选择01配网XPON系统设计与实践02配网LTE专网设计与实践03无线专网设计--技术选型2GGSM(EDGE)CDMA2000(1x)TD-SCDMA(HSPA)UMTS(HSPA)CDMA2000(EvDo)LTETDD/FDDUMB(AlreadyDied)LTE-A\B3G4GWiMAX(802.16e)WiMAX(802.16m)NoFutureTETRA/P25(NarrowbandData)TETRAOverlayLTEWIFI(Nomobility)StayatHome&OfficeGSA:LTE是部署最快的移动通信技术3GPP组织引导的LTE标准是未来通信行业发展的方向无线专网设计--TD-LTE与其它无线技术对比技术对比TDDLTEWimaxHSPACDMADOTD-HSPA国内主要频段1.8G/2.3G/2.6G1.8G/2.5G/3.5G2.1G800M/2.1G1.9G/2.1G使用带宽10MHz10MHz5MHz1.35MHz1.6MHz集群专业性专网集群公网集群公网集群公网集群公网集群下行峰值速率60Mbps37Mbps14.4Mbps3.1Mbps2.8Mbps上行峰值速率30Mbps16Mbps5.76Mbps1.8Mbps384kbps安全可靠性高高高高中产业链成熟度高边缘化高高不成熟国家政策积极支持无线专网设计--TD-LTE配用电自动化组网电力数据网网管M2000MIS服务器SCADA服务器配网主站系统主站控制层TD-LTE基站子站通信层接入通信层传输骨干网TD-LTE基站LTE核心网110KV变电子站110KV变电子站开闭站环网柜/柱上开关DTU/FTU/RTUCPEFEFE采集器电表集中器PLC窄带载波集中器＋TD-LTE模块电表采集器PLC窄带载波CPE无线专网设计--华为TD-LTE组网方案介绍核心网基站基站基站手持终端一体化摄像头USB卡MiniPCIe卡CPE

集群服务器视频监控服务器数据采集信息系统应用层网络层感知层自主知识产权华为超宽带无线解决方案已在南网珠海电力成功部署商用，华为超宽带无线解决方案已经中标南网琼海及广州电力项目，已在部署过程中。规模商用产业链完善，终端，无线，传输，核心网均有针对电力行业的成熟产品端到端的数据加密保护和信令完整性保护保障无线智能电网用户数据安全端到端解决方案BBURRUBBURRUBBURRU自研芯片，业界领先引领LTE标准，3GPP提案通过数全球第一拥有超过300+项基本专利，在设备商中排名第一无线专网设计--华为LTE引领配网通信新模式

结合电力业务需求，华为推出LTE宽带无线智能电网解决方案，在深刻理解配电自动化、计量自动化、配电网视频监控等业务需求的基础上，基于第四代（4G）无线通信技术（TD-LTE）定制优化，提供一种崭新、可靠、易部署的配网通信解决方案。降低部署成本，减少维护难度匹配电力业务，填补应用空白超宽带接入：城区最远覆盖4Km，10MHz组网平均吞吐量20Mbps低时延：网络时延小于100ms，满足配电自动化业务秒级时延的需求开创新模式：珠海电力全球首局广受认可一网多能：配电、计量及办公等自动化业务由无线宽带专网统一承载，易维护电力业务QoS定制化保障全方位安全保障机制：数字证书的IKE的设备认证

、IPSec的内容加密、SSL/TLS的OM数据加密提升电力通信效率无线网络生存性强：不受市政施工、电缆改造影响海量终端接入：单站并发1800个