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软硬管道,构建面向未来的电力通信网

自2009年我国提出建设“坚强智能电网”的发展规划以来,我国的电网建设开始全面进入智能化时代。智能电网除了基本的坚强、自愈特点,还要求支持对资源的优化配置,实现电网信息的高度集成和共享,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。作为智能电网生产、调度、管理的基础技术支撑系统,电力通信网承担着越来越重要的作用。“坚强智能电网”的建设目标对传统电力通信网提出了更多新的需求和挑战。

电力通信网的需求和挑战

电力系统通信业务按照其功能可以分成电网运行类业务和企业管理业务。电网运行类业务包括调度自动化、继电保护、计量自动化等业务,对可靠性要求极高,通常采用单独隔离的2M通路进行传输。企业管理类业务包括对可靠性要求极高的财务管理、信息系统等,也包括对传输质量要求相对不那么高的视频会议、移动办公等业务。

随着智能电网信息化需求的提高,电力通信网呈现了业务多样化和分组化的趋势。相比传统电网运行类业务只需要2M带宽,一路标清的视频业务的带宽就超过2M,一路高清视频带宽甚至需要6M~8M的带宽。占用大量带宽的视频、办公类业务需求急剧增加,对基础通信网带宽提出了很大的挑战。

传统的电力通信网面临着带宽容量小,分组特性不足的问题,急需一张既能高可靠传输现有生产调度业务,又能高效承载未来分组业务的大容量电力通信网。

面向未来的电力通信解决方案

作为全球领先的信息与通信解决方案供应商,华为经过深入研究坚强智能电网的建设需求,提出了具有软硬管道特性的电力通信解决方案,即SDH刚性硬管道和IP分组弹性软管道的统一承载方案,全面满足电力系统的业务通信需求。


软硬管道,构建面向未来的电力通信网

华为软硬管道电力通信解决方案

● 软硬管道,多业务统一承载

华为传输设备具备软硬管道特性,支持TDM业务和分组业务的统一交换。针对调度自动化、继电保护等电网运行类业务,采用传统的SDH硬管道承载。SDH具备天然的物理隔离的优势,通过划分2M的VC通道,保证业务的高安全高可靠和低时延的传送。针对突发性较强的大带宽IP分组业务,采用分组弹性软管道承载。相比传统的EOS技术,分组管道的带宽统计复用功能可以提高传输效率,节省带宽资源30%以上。

● 单纤40G,超大带宽传送

为了满足电力系统带宽的增长需求,华为创新性地提出了单纤40G超带宽的低成本解决方案。对于超过10G线路带宽的场景,华为推出的40G智能线卡采用的是PID(Photonic Integrated Device,光子集成设备)技术,将传统的光转换、分合波、光放、色散多块单板集成在一组PID单板上,一根光纤简单搞定40G的带宽传送。

除了PID特性,40G智能线卡还具备灵活的特性。客户侧可以接入E1、FE、GE、STM-N等任意颗粒的业务,而且40G可以是STM-64和10GE的任意组合。这种灵活的特性可以实现客户不同场景的业务传送,并且不同场景之间无需更换线路单板,用最小的投资满足现在和未来业务发展的需求。

软硬管道特性和40G智能线卡已经广泛应用于电力、交通等行业,如新疆电力通信网智能化建设就采用了软硬管道方案实现了电网系统中TDM业务和分组业务的统一承载,并通过40G智能线卡在实现全业务的灵活传送的同时,满足了电力业务未来5到10年的带宽增长需求。

● 多维度保护,网络可靠承载

为确保电力业务的可靠传输,华为电力通信解决方案从设备级保护、网络级保护、业务级保护三个层面进行了全面的系统保护。对重要板件如主控板、交叉时钟板、电源板等都进行了1+1热备份配置,E1板件采用1:N的TPS保护,从设备级的层面保证了系统的稳定可靠。网络级保护层面采用二/四纤复用段、子网连接保护、复用段保护等保证网络的可靠运行。业务级保护层面针对语音、数据、视频等不同业务实现最佳的保护。此外,通过ASON技术可以实现网络的抗多点失效功能,进一步提高网络的可靠性。

● 行业特性,满足电力需求

华为还专门针对电力系统定制开发了新的特性,满足电力业务的特殊通信需求。

◆ 内置PCM特性和2M光口特性

电力系统还存在很多低速窄带业务,需要通过单独的PCM设备汇聚成2M后再接入到传输设备。华为的传输设备支持内置PCM单板,一台传输设备同时实现PCM、PDH、SDH、IP业务的统一接入,无需单独的PCM设备,大大节省了设备投资和机房空间。

并且华为的传输设备开发的2M光口单板,专门接入继电保护的2M光口业务,实现传输设备和继电保护设备的光纤直连,减少了网络节点,节省投资的同时,降低了继电保护业务的传输时延,进一步保证其高质量可靠传输。

◆ ASON差动保护保护

由于电力差动保护应用的特殊性,电力系统提出了有别于传统ASON网络的特殊需求:业务正反向路径严格一致;业务在路径变化时必须中断大于100ms;单向线路传输延时小于10ms。华为的ASON差动保护特性专门为电网量身定做,完美地满足了上述三大需求,保证了电网核心的差动保护业务的高可靠通信。

◆ 超长距离传输特性

 

提出的超长距离光传输解决方案,完全满足智能电网通信系统的超长传输距离的需求。对于2.5G系统,采用超强纠错EFEC技术可以实现无中继最大功率预算66dB,传输距离270km。拉曼与遥泵配合可以实现无中继最大功率预算88dB,传输距离可达380km。

华为提出的软硬管道电力通信网络解决方案,兼顾电力传统TDM业务的高可靠承载和未来分组业务的高效率承载,单纤40G智能线卡满足未来数据业务的发展需求,多种定制特性更是贴近电力行业的迫切需求。自1998年进入电力市场以来,华为一直致力于构建高效可靠的电力通信网,目前已经服务于中国电网30多个省以上骨干网、380多个城域网及农网。华为公司具有多年的信息与通信解决方案经验,将继续携手全球电力行业客户一起构建智能坚强电力通信网络。


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