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电力光通信网络设计


成都城电电力工程设计有限公司传输网络设计

技术交流

攀枝花电业局光纤通信

技术交流

杜召虎
通信产品总监 13980444066 dzh@whayer.cn

电力通信网络

驾驶人员的感受

交通堵塞的堵点在哪里

? 交通堵塞的堵点在哪里?

电力通信网络存在的意义

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而 应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调 度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的 三大支柱。作为电网运行的支撑保护系统之一,电力 通信要求很高的可靠性以保障电网的稳定运行。

电力生产对通信的要求
随着电力供应从卖方市场走向买方市场,电力用户 对电能质量和供电可靠性也提出了更高的要求,例如 国家电力公司就对供电可靠性作出了明文规定:一般 城市地区为99.96%,使每户平均停电时间不大于3.5h; 重要城市中心区应达99.99%,每户平均停电时间不大 于53min。这就对电力通信网络的安全性和可靠性提出 了更高的要求,需要从多方面引入切实有限的保护措 施。

电力通信网络设计的意义
网络架构工程师需要考虑问题: ? ? ? ? ? 通信网络整体性 电力通信资源有效整合,通信网之间的协调和有效衔接 支撑网建设 当前业务网应用与未来需求 网络的生存性:安全性、延展性、升级性

电力通信网络的层次
根据国家电力系统调度体系,电力通信网络一般按照核心层,汇集网,接入层三个层次进行建设。 – 核心层负责核心节点之间业务的承载,一般为2.5G/10G MSTP或DWDM网络 – 汇集层实现接入层与核心层之间通信业务的汇集与承载,一般为2.5G/10G网络 – 接入网实现边缘节点的通信业务承载,一般为155M/622M2.5G网络。

电力通信网络业务构成
电力通信网络支持各种电力企业内部 业务需求,包括:
– 数据业务: 线路继电保护和电网安全数据, 管理信息系统(MIS), 配网自动化(SCADA,AMR…) 电力市场数据 – 语音业务 调度电话网,行政电话网 – 视频业务 视频监控, 视频会议, – IP多媒体业务 internet接入,信息检索,电子邮件 web应用,可视图文,VoIP….

电力通信网络架构
站点业务应用
SCADA, 继电保护, 电话, PBX 公务

网络拓扑可能是链型或 环

基于E1/ STM-n
站点

站点

站点

视频监控, 视频会议, SCADA (基于IP) LAN/WAN, 无线

高级应用

电力通信网
(STM1-STM64)

站点 站点 站点

电力通信网一般根据电 力企业自身架构规划设 计

站点可支持各种类型业务接口、容量及功能,满足不同业务的需求

通信系统结构层次

传输层
2M/ETH 2M 64K 2M 2M/ETH 2M 64K 2M 2M/ETH 2M 64K 2M

业务层

支撑层

通信系统结构层次
ODF DDF VDF 电源

传输层

业务层

支撑层
2M

2M/ETH 2M 64K

电力通信网络存在的问题
现有的电力通信网络面临以下问题: ? 通信网络整体性能不强 ? 电力通信资源缺乏有效整合,通信网之间缺乏协调和 有效衔接 ? 支撑网建设不能很好满足安全运行的需求 ? 业务网应用水平有待进一步提高

电力通信网络设计

电力光网络规划设计的 电力光网络规划设计的思路
安全性: 安全性: 安全性包含网络安全和设备安全两个方面: 安全性包含网络安全和设备安全两个方面: 网络安全:需充分考虑网络安全性,包括自身结构安全性和 业务安全两方面,结构安全性包括光缆不同路由、系统双平面或 多平面建设、以及在线路条件允许情况下采用ASON技术的 MESH网络组网;业务安全性要求同一局向或业务电路承载在不 同系统上。 设备安全:系统板卡能进行1+1配置,并要求所有的接口板卡 能实现1:1到1:n的硬件保护,保证网络无单点故障。 网络可升级性: 网络可升级性: 需充分考虑网络的扩容能力,由于业务的不断增加,网络必 须具备进一步升级的能力,对带宽容量进行扩容,因此网络的建 设需要考虑能够进行升级的能力;另一方面,随着网络的不断扩 展,技术的不断进步,要求网络有升级到ASON的能力。 网络的可延展性 随着电网的发展、业务的发展等因素,网络规模的延展

设计思路-ASON技术 设计思路-ASON技术
主要应用在核心、汇聚层, 主要应用在核心、汇聚层,使网络扁平化 分层、分域建设ASON网络 分层、分域建设ASON网络 ASON
考虑现有ASON单域性能,ASON网应采用省际、省内、本地分层建设的策略。未来在标准成熟时 逐步引入E-NNI接口,实现跨层面端到端业务调度和管理。

ASON网络和SDH网络的关系: ASON网络和SDH网络的关系: 网络和SDH网络的关系
相当长的时期内,ASON与传统SDH网络将共存;ASON的引入应从核心层面开始,随着ASON网络覆 盖范围的不断扩大, SDH网络逐步边缘化。ASON与传统SDH网络应采用重叠网络的方式,以避免 网络互联所带来的管理、维护方面的问题。

设计思路-OADM及40Gb/s技术 设计思路-OADM及40Gb/s技术

基于OADM的超长距离WDM技术是未来骨干网传送平台 目前国内实际应用的超长距离WDM系统超过2000公里,技术成熟 需要电可调色散补偿和PMD补偿等新技术 40Gb/s的路由器已经问世,成为40Gb/sWDM发展驱动力 国内外试验段较多

电力传输网络保护规划思路
? 骨干层: 骨干层: ? 网络安全性包括自身结构安全性和业务安全两方面,结 构安全性包括光缆不同路由、系统双平面或多平面建设、 以及在线路条件允许情况下采用ASON技术的MESH网络组 在线路条件允许情况下采用ASON技术的MESH网络组 网;业务安全性要求同一局向或业务电路承载在不同系统 上。所有设备应提供硬件级保护。 ? 接入层: 接入层: ? 多点接入、通道保护

电力通信网络设计的依据与原则
网络设计的依据: 网络设计的依据: 规划设计 标准规范 一次电网结构 网络设计的原则: 网络设计的原则: 以点带面、网络完善 立足当前、兼顾未来

价值取向
共同赢利、 共同赢利、共同发展
业主的价值:网络安全、业务安全、生产保障 设计的价值:高品质的设计、高认可度、高通过率 企业的价值:更牢固的网络地位,更长久的利益源泉

ECI整体解决方案

ECI光网络全线产品 ECI光网络全线产品
End-to-end management By Lightsoft

Metro Core/ Regional

Metro Edge

CPE/Access

30/60/120G 30/60G XDM1000 XDM500/300 XDM2000

25G XDM100 XDM200

12.5G XDM50

XDM40

2G/10G BG30

2G BG20

SAN-XT

Regional

Core

Edge

Access

CPE/CLE

Next Generation SDH EoS, MPLS, Packet Ring DWDM / ROADM C/DWDM ATM\Eth\IP for 3G

ECI电力通信专网整体解决方案 ECI电力通信专网整体解决方案

电力通信网

cellular

E1/FE

ECI XDM及 BG 系列设备可提供:
为各种业务需求“定制”的解决方案 满足专网需求的运营商级平台 在同一平台上集成了MSTP/ASON/OTN功能 各种类型的保护机制,充分保证网络可靠性 完全的端到端管理

HMSTP– 综合业务平台 HMSTP– 综合业务平台 HMSTP = MSTP+OTN+ASON
ADM Management
WDM ADM ADM ADM ADM

DXC Management

XDM Management

WDM Management

DXC
4/3/1

XDM

DATA Management

One Shelf

传统节点解决方案

The XDM Site

Answer:
集成Multi集成Multi-ADM, OTN,数据业务传送/处理 OTN,数据业务传送/ ASON功能 和ASON功能 更大 容量, 更强 可靠性, 更低 复杂度, 更少 成本

升级) 大容量的传输系统 (DWDM/MSTP 升级

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TRP25_2 TRP25_2 PIO2_84 PIO2_84 EIS_FE/GE SIO16_1 SIO1&4 TRP10_2 SIO64_1 SIO16_1 SIO16_2

SIO16_1 SIO16_2
MO_DW16DM

M 2_84 M 2_84P

MO_BAC MO_PAC

2.5G DWDM 2.5G MSTP 2.5G+10GDWDM
MO_DW16DM

HMSTP特点– HMSTP特点–设备可升级性 特点

NGXDM NG-WDM 技术

XDM-40

XDM-200

XDM-40

XDM-1000

XDM-500

Single, All Range? WDM system, covering Access to Regional/LH Full suite of G.709 OTN features for advanced PM, interoperability, unified λ/sub-λ management and transparency Integration of CWDM and DWDM Proven converged technologies: Optics, Ethernet & SDH ROADM and tunable lasers 40G

HMSTP特点–ASON功能可升级性 HMSTP特点–ASON功能可升级性 特点
? XDM的ASON功能实现 ? ? ? ? ACP – ASON 控制平面卡: ACP3000- I/O slot card for XDM3000 ACP1000 - CCP module for XDM-1000/500 ACP100 - I/O slot module for XDM-300/100
DCN

NMS - LightSoft EMS - XDM
A C P

A C P

A C P A C P

DCC (Inband)

HMSTP 特点 – 多功能性
? ? ? ? ? ? ? 支持多种协议和接口: PDH – E1, E3, DS-3, E4 SDH – STM-1e/o, STM-4, STM-16, STM-64 ATM/IP – STM-1 channelized, STM-4c, STM-16c, STM-64c Ethernet over SDH – FE L1,L2, GE L1,L2 SAN – FC, ESCON, FICON Lambda – 各种速率 50Mbps-2.7Gbps 和 10Gbps

HMSTP 特点 – 高效性
? ? ? ? ? ? ? 强大的、无阻塞的 HO/LO XC 矩阵 : 192xVC4 384xVC4 768xVC4 1536xVC4 子波长 λ 复用 在 MADM-16/64 平台提供低阶交叉功能

可靠性 HMSTP 特点 – 可靠性
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SDH 网络层: SNCP I/N LO,HO Single link, Dual Link MSP 1+1 MS-SPRing DWDM 网络层: 1+1 光通道保护 OMSP – 光线路保护 光层网状网恢复 硬件层: 1:n 电接口保护 (E1, E3, D-S3, STM-1e) 控制卡/交叉矩阵卡/电源/ 同步时钟单元等 硬件备份 ? 1:n 波长转换卡保护

HMSTP 特点 – 成本有效性

? 成本有效性平台: 成本有效性平台 有效性平台
– 多种子架适合不同的应用 – 所有板卡适合所有子架-设计架构相同 – 板卡模块化设计:
? 基本卡+模块,按需求逐步增加

– 备品备件最小化… – 设备尺寸小 – 低功耗 – 高可靠性

保护解决方案保护解决方案-设备硬件级保护
? ECI全系列光网络产品,从最高端的10G核心层设备到 全系列光网络产品,从最高端的 核心层设备到155M的用户端 全系列光网络产品 核心层设备到 的用户端 紧凑型设备,均能提供完善的设备硬件级保护, 紧凑型设备,均能提供完善的设备硬件级保护,有效避免因部分关键部 件或板卡故障造成业务中断,可充分保证光网络安全性。 件或板卡故障造成业务中断,可充分保证光网络安全性。可提供的设备 硬件保护有: 硬件保护有: – 设备主控卡硬件备份 – 交叉矩阵卡/同步时钟单元硬件备份 – 电源模块硬件备份 – 1:n 电接口保护 (E1, E3/D3, STM-1e) – 1:n 波长转换卡保护

业界唯一军用级安全性和可靠性- 业界唯一军用级安全性和可靠性-所有设备按以色列军方标准 设计制造, 设计制造,也是唯一拥有中国军网入网证的国外传输厂商

保护解决方案保护解决方案- 网络层保护
ECI全系列光网络产品支持各种主流的 全系列光网络产品支持各种主流的SDH及DWDM网络层保护方式,用 网络层保护方式, 全系列光网络产品支持各种主流的 及 网络层保护方式 户可根据实际光网络情况,灵活选择保护方式。 户可根据实际光网络情况,灵活选择保护方式。可支持的网络保护方 式包括: 式包括: SDH 网络层 网络层: – SNCP I/N LO,HO Single link, Dual Link – MSP 1+1 – MS-SPRing DWDM 网络层 网络层: – 1+1 光通道保护 – OMSP – 光线路保护 – 光层网状网恢复

ECI光网络解决方案特点及优势 ECI光网络解决方案特点及优势
唯一军 安全性和可靠性-所有设备按以色列军 设备按以色列 设计制 业界唯一军用级安全性和可靠性-所有设备按以色列军方标准设计制 也是唯一 有中国军网入网证的国外传输 唯一拥 传输厂商 造,也是唯一拥有中国军网入网证的国外传输厂商 唯一可在 可在MSTP平台上提供完善的 平台上提供完善的DWDM/OTN功能的厂家 业界唯一可在 平台上提供完善的 功能的厂家 唯一支持在 智能升级 支持在线 设备, 平台- 业界唯一支持在线智能升级的MSTP设备,智能化 设备 智能化ASON平台-支持 平台 ASON智能化及组播、OVSM等最新技术,满足传输网络智能化演进, 智能化及组 等最新技术 传输网 智能化演进 智能化及 等最新技 唯一在 平台上提供完全低阶 业界唯一在2.5G+10G平台上提供完全低阶交叉的 平台上提供完全低 交叉的HMSTP平台 平台

ECI光网络解决方案特点及优势 ECI光网络解决方案特点及优势
强大的数据传输功能(高集成度、高安全性、高可靠性),满足复杂 大的数据传输功能(高集成度、高安全性、高可靠性),满 传输功能 ), 的数据传输需求 的数据传输需求 传输 完整的传送网“ 设备到 完整的传送网“Total Solution”-提供从集成 -提供从集成155M设备到10G 设备 DWDM/OTN/CESR应用的完整的传送网解决方案 应用的完整的传 完整的 功能强 强大的管理系统-采用ECI功能强大的 大的管理系统 采用 功能 大的ENM网络管理平台,完全端到 网 管理平台, 端网络管理和图形界面,功能完全、操作简单平台 端网络管理和图形界面,功能完全、操作简单平台 简单 在运营商丰富的工程、 营经验,多个在线 在运营商丰富的工程、运营经验,多个在线运营的传输网络 传输网

总结和讨论


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