让光连接无处不在华为联合福的加速电力行业数字化转型

电力关系国计民生，无论是日常生活还是工业生产，都离不开电力的支持。随着AI、云计算、物联网等新兴技术的快速发展，电力行业也面临着数字化转型的大潮。在2020年6月15日，国家电网公司下发《数字新基建十大重点任务》，鼓励运用先进数字化技术和互联网理念，打造能源领域新型基础设施。

在主题为“全光网络点亮电力数字新基建”的华为#∑co时间#交流会上，国网安徽省电力有限公司通信处处长李斌表示，“本次邀请华为和福的技术与各位电力同仁共话大容量全光网络技术在电力互联网重点领域的应用，探讨在不同场景下如何选择匹配电力带宽需求的解决方案，让无处不在的光连接带来更多体验，加速电力行业数字化转型。”华为中国政企电力行业高级架构师刘春祥、安徽福的信息技术服务有限公司技术总监李志成、华为传输接入产品线专家喻健一同分享了全光网络在电力新基建的应用。

OTN凭四大优势助电力网深度转型

光网络在近30年经历了爆炸式的发展，从1977年到1990年是PDH时代，从1990年至1996年是SDH时代，从2002年到2015年是MSTP、WDM、OTN、MS-OTN时代。而OTN技术从2006年诞生以来，已经从2008年的40G演进到2015年的400G。截止到目前，最新技术已经能够支持单波800G的传输，支持60波合波，也就是单根光纤可以支持48T的带宽。根据刘春祥的介绍，“华为已经在今年年初发布了120波合波的产品，在C波段和L波段两个波段最大可支持240波合波的能力。”

传输网发展未来有三大趋势，分别是超100G、光电融合、智能运维。首先在超100G领域，为了满足更大的带宽和更远的距离，会使用到弹性频谱技术和弹性速率技术，以及超低损光纤和更先进的光放等技术满足超宽传输。在光电融合方面，除了基于ODOK的交叉外，还支持基于VC的交叉和基于封锁交换这样一个能力。在光伏层，华为有支持循环交叉的新技术，最大可以支持到32个光方向任意波长任意方向的调度。最后，通过OTN新技术和基于传送网络的软件定义网络，让网络维护更简单。

目前在不同省级都有SDH的网络建设，SDH网络主要是为了满足电力生产业务的一个承载。另外在省干的层面，甚至是在少量地市层面，也建设了OTN的网络。OTN网络主要是用来给上层的综合数据网提供承载的管道。另外还有其他的一些少量的地级市，或是省份也有PT网络的建设。这三种不同的传输网络从带宽来看，SDH网络的带宽实际已经到顶，没有更进一步发展的空间。PT做到带宽口100G，未来发展的空间基本上比较小。那只有在OTN领域，它可以支持单波10G、100G甚至是200G、400G，那通过40波、80波、甚至120波的合波，实现更大带宽的传输。

刘春祥表示，“从个带宽演进的角度来看，华为认为OTN是在电力物联网背景下，更大带宽的底层骨干网必然的选择。电力客户对OTN骨干网有四大诉求，平滑演进、全网可靠、全时可用、全面可控。”

对于现有的电力传输网来说，平滑演进是客户关注的一大重点。首先在客户侧的接口方面，现在最新的技术可以做到OTN的客户侧2.5G、10G或者是100G，客户用相同的板卡就可以支持所有的不同速率的接口，使得客户侧的业务接入会更加的灵活。在线路侧，当前是采用单波10G来进行建网，但华为设备是基于1T架构的设备，未来可以支持三波100G，甚至200G、400G波长的业务。如果未来出现带宽扩容的需求，可以直接通过扩容线路板卡的方式，实现一个带宽的平滑演进，可以更好的保护客户的投资。此外，华为的设备，它是基于MS-OTN架构的设备，除了支持OD、OK、OTN交叉之外，也支持PT和VC的交叉，应用场景会更加的灵活。

另外，在平滑演进方面，华为设计了电层调度新高度。将传统的ODUK调度，升级为粒度调度。复用层级5级变为2级，大幅降低电层时延。新增OSU的2M映射单元，解决了OTN架构小颗粒硬管道业务调度，未来可替代SDH实现调度平面归一。并且简化了-ODUk映射路径，业务承载管道极简架构，助力平滑演进。

全网可靠方面，华为设备采用主控、交叉、电源、时钟的1+1的保护，从设备层、网络层进行保护，并且还采用了ASON保护，对网络业务承载提供高可靠性。在全时可控方面，华为支持简易运维，甚至在光缆中断的情况下，也可以快速检测到断点位置，大幅提升光缆检修效率。

在全面可控方面，华为做到了业界最高级别的自主可控。从OTN设备上最关键的芯片、线路板上的OTN芯片等都做到了自主可控，保障电力网络未来在扩容和持续建设的持续可供应性。

目前，华为已在全国各地展开电力行业建设，包括国网跨省干线南域、省级OTN骨干网、地市OTN骨干网和部分地方电力建设都已经采用华为全光网络架构。

依托华为数字底座赋能安徽电网

安徽福的信息技术服务有限公司技术总监李志成分享道，“作为华为优秀的合作伙伴，安徽福的信息技术有限公司覆盖了包括数通、安全、存储、云计算、智能计算等多个领域。安徽福的的典型案例代表分别是传输ASON网项目和时钟同步网项目。”

合肥电力ASON网络于2009年开始建立的，主要覆盖、以及部分35KV变电站，目前主要分为2个智能域：合肥ASON域、庐江ASON域。通过这套网络福的充分利用了站丰富的光缆资源，去实现冗余和备份，避免了传统的波峰网络中环形网络，断一条线路或断两条线路，导致链路中断的情况。在ASON网这个环境下，可以中断更多的线路，并且整个线路有很强的愈能力。

安徽省电力时钟同步网在2017年建设完成，采用的是华为BITSV3设备，覆盖了全省16个地市，解决了全省地市传输设备网的一个频率同步问题，以及其他业务的一个时钟同步问题，保证了业务传输的一个稳定性和安全性。

安徽全省的电力网络建设是从2018年开始，逐步进行建设。目前核心网已经建设完成，分为主节点和备用节点两个节点。主节点在安徽通信机房，备节点在阜阳供通信机房，主节点和备节点采用的都是华为的设备。同时全省16个地市的中继网关，也全部都是华为的设备。目前正在交付的IMS项目有合肥电力、芜湖电力、宣城电力、阜阳电力、亳州电力。

此外，安徽福的还交付有配电自动化系统和综合运维管理系统，在华为这片生态沃土上正茁壮成长。

八大优势全面提升用户体验

最后，华为传输接入产品线专家喻健分享了华为公司的分布式光纤传感创新解决方案。该方案将光纤变成传感器，基于瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射的产生机制，利用光时域反射技术（OTDR）实现对光纤周边物理量（振动、应力、温度）的测量、分析、监控和定位。这种技术相较于传统的点式传感器有距离远、成本低、定位精度高、易于部署、易于维护、本质可靠、使用安全等优势，对长距离线性布局的区域实行监控的场景，特别适用分布式光纤传感技术。比如电力、交通、安防、石化、地质、通信等行业。

在电力领域通过部署应用分布式光纤传感系统，可以实现输电电缆沿线振动、应力和温度分布情况的实时监控，提供高可靠性威胁事件预警，提升电网运营效率和安全性，构建智能电网。适用于电缆施工预警、电缆温度监测、线缆覆冰或舞动监测场景。

分布式光纤振动传感系统是华为的创新方案。华为将分布式振动传感器部署在沿电缆的监控中心或者是机房，借用电缆铺设光缆中的一根芯，来对原电缆外界的震动信号进行监控。当外界有挖掘机等施工机械靠近或者正在施工时，用户可以实时的感知到这个震动信号，然后通知上层的网管系统进行预警，也可以与视频监控系统、巡线系统出警系统进行对接实现第一时间进行现场的确认和风险的干预。

该方案有以下四大优势：第一，一台设备的一个端口可以覆盖40~50公里的范围，降低用户成本。与传统的海量的点式传感器相比，成本的优势非常明显。

第二，外界威胁事件定位精度和准确率非常高定位精度可以到达5米左右，从而实现精准出勤。同时该系统的准确率很高，保证每次有威胁事件发生时，都可以及时进行预警。

第三，整套系统的架构非常简单，一根光纤加上端设备即可实现传感，同时也易于取电和数据回传，光纤本身也是易于定位和修复的。整套系统可以利用已经铺设好的通信光缆，无需单独去铺设新的光缆，节约投资。

最后，光纤本身是安全高可靠的，而且对于电磁环境、腐蚀环境、高温高湿环境适应力很非常强，寿命长达20~30年。

除了以上特点之外，华为的分布式光纤传感解决方案还有以下三个明显的优势：