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1、新一代通信技术在智能电网的应用,内容,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PIC技术的智能OTN智能OTN光网络设备DTN的优势如何保障电力生产的安全性灵活多样的业务保护策略，OTN中的ASON/GMPLS智能控制超长距离应用,业务种类多：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POTS、2W/4W、E&M、V.24、V.35、E1、10M/100M，GE通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,根据电力“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
2、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IP化：电力调度网络的IP化趋势电力视频化：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IP化、视频化,电力传输网的“十二五”规划趋势,“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GE业务需求现有SDH网络容量不适合IP化发展，不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，SDH环网的某些节点将成为孤岛，新建网络增加了光
3、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,传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,组网要求的变化：是否还继续采用SDH/MSTP 环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,电力核心传输网技术选择（1）,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ASON功能如何引入原有平面增加ASON功能？引入新的、具有ASON控制平面的MSTP？具有ASON功能的SDH10G，容量如何满足IP化、信息化的趋势：MIS系统营销系统办公室OA网络
4、调度，考虑保护，如何满足？,电力核心传输网技术选择（2）,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ASON功能？只是提供大容量，业务调度不便运营维护不方便,采用ROADM 波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，WSS组网业务规划复杂，适合城域规模的网络，不适合大的复杂网络无法提供带宽池，不能像SDH/MSTP网络即插即用新建系统运维成本？,光传送网的发展,光传送网技术趋势-OTN,ITU-T 已经标准化G.872 定义了框架架构 G.709(a.k.a.Digital Wrapper)定义了映射和接口 是多业务，多波长的光网络架构将类S
5、DH的 OAMP功能延伸至波分OTN网络支持多业务，尤其是大IP业务的传送和交叉提供端-端业务透明性,SONET/SDH,SAN,Ethernet,Over Head,Payload data(any protocol),FEC,OTN 分层结构,Client,OH,光 Payload Unit(OPUk),OPUk,OH,FEC,OH,ODUk,光数据单元 Optical Data Unit(ODUk),光传送单元(OTUk),光通道 Optical Channel(OCh)(OTU on a ITU G.694.1 wavelength grid),OMSn,OTSn,光复用段(OMS),
6、光传送段(OTS),多业务客户端Multi-Service Clients,数字域,光域,SONET/SDH,SAN,Ethernet,.,(k=1,2,3 for 2.5G,10G,40G),SONET/SDH 和WDM演进到OTN,Optical/Wavelength 网络,Digital sub-l bandwidth managementEnd-end digital OAMP&PMsRobust digital protectionEnd-end service management,Multi-service supportTransparent service transport
7、WDM scalability and reach,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WDM网络具有重构性和灵活性,(R)OADM switching,OTN 网络,Transmit,Receive,DWDM波分系统主要架构波长转换单元,波分复用技术的发展,DWDM 波分复用系统的发展-16波、40波、80波-2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s,采用分立器件体积庞大,PIC光子集成,100 Gb/s Transmit,100 Gb/s Receive,光子集成实现传送IP化,单蚀刻，大规模 InP 光子集成每芯片100Gb/s
8、WDM系统容量一对PIC集成了62 个分离 Tx&Rx,光子集成,适应IP化：采用主流的OTN技术进行组网构建新的综合平面网络高生存性：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-能够对不同业务等级提供不同的保护能力: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：N的恢复。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SDH管理,电力网络技术选择的建议,Infin
9、era英飞朗公司解决方案,光子集成技术PIC-面向IP化业务,弹性数字光网络 DTN,内嵌智能控制层面Control Plane,网络管理系统DNA EMS OSS integration,GMPLS控制层面,DTN 数字传输节点,OTC光线路放大器,DTN的设备构成,内容,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PIC技术的智能OTN智能OTN光网络设备DTN的优势如何保障电力生产的安全性灵活多样的业务保护策略，OTN中的ASON/GMPLS智能控制超长距离应用,内容,基于PIC技术的智能OTN平台-数字光网络DTN,光子集成技术PIC-面向IP化业务单子架400Gb/s
10、 OTN系统容量，单机架800Gb/s系统容量,Infinera英飞朗公司解决方案,内嵌ASON/GMPLS控制层面,DWDM波分传送OTN电域处理,DTN 设备构成,带宽复用模块(BMM)将100Gb/s 波段复用到400Gb/s线路Slots 1&2数字线路模块(DLM/XLM)100Gb/s DWDM 线路模块(10 l x 10Gb/s)数字开关支持2.5Gb/s 颗粒度的业务上下和疏理3,4,5,6槽道支路适配模块(TAM)提供面向客户端的光接口支持1G,2.5G,10G SONET/SDH和以太网透明业务每个DLM支持5块TAM支路光模块(TOM)客户端可插拔光模块(XFP,SFP
11、)每个TAM 最大支持8个(与具体TAM 定义有关)管理控制模块(MCM)节点/子架控制卡 w/system database热待机冗余备份Warm standby redundancy 7A&7B槽道,1,2,3,4,5,6,7A,7B,7,4010G,4010G,DLM 11010G（40*ODU1),前置放大器,后置放大器,O-DEMUX,O-MUX,波段复用放大模块BMM,DLM 21010G（40*ODU1),DLM 31010G（40*ODU1),DLM 41010G（40*ODU1),TAM,TAM,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
12、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2.5G、GbE、622M或155M），在本端对业务进行TAM级和DLM级的环回可以以业务为颗粒（如2.5G、GbE、622M或155M），在远端对业务进行TAM级和DLM级的环回,TAM,数字线路盘,PIC,FECDigital Wrapper,Crosspoint,4xGbE,4x2.5GSDH,2x10GSDH等,数字线路盘,100G带宽池,业务支路适配模块(TAM),将业务信息封装到数字传输帧Digital Transport Frame(DTF,O
13、TN 开销封装)终端DTF通道层Termination of DTF Path layer原有客户端监测同一DLM上可以混合配置不同类型的TAMs灵活多样的业务组合不中断业务热插拔SFP、XFP适宜选用不同的可拔插式光模块XFP/SFP2,4,&8-端口的各种组合可以对业务接口进行软件设置（配置）支持DTF通道的环回及测试维护DTF 通道层PRBSDTF 通道层电路踪迹电层环回,2-port TAM,8-port TAM,4-port TAM,8-port TAMAnyRate,业务适配器,光子集成电路+数字交换,Infinera DTN设备的技术优势-OTN数字带宽池,采用PIC技术的数字线
14、路盘，提供100G OTN数字虚拟带宽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IP化,色散补偿,155M/622M/2.5G,GE/10G,40G,合波放大器,Service Independent,电接口,传输光纤,100G带宽池,100G,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D-ROADM实现全业务无阻塞任意上下OTN 技术G.709 OTN数字包封技术,Infinera DTN设备的价值体现OTN业务汇聚提高带宽利用率,Infinera DTN系统的差异化体现,最少的占地面积可扩展性,Infinera DTN,普通OTN/波分,模块化和灵活
15、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,OTN类SDH技术，适应IP化 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 BER，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GMPLS支持 没有业务的数字监测能力 与SDH运维习惯的不同,光信号模拟管理,10G,单板=100G OTN 带宽池,10G,10G,GigE,GigE,40G,2.5G,2.5G,100G OTN带宽池,10G wavelength,DTN设备的技术优势,DTN设备构成的网络
16、组网能力,上/下电路,上/下电路,西向,东向,BMM,BMM,DLM,PIC,FECDigital Wrapper,交叉 矩阵,DLM,交叉 矩阵,FECDigital Wrapper,PIC,电数据平面,光数据平面,光域,电域,光域,如何支持组网演进（1）-智能数字光网络DTN 双方向组环,400GDWDM,400GDWDM,DLM to BMM intra&inter-chassis fiber inter-connections,North,South,400GDWDM,400GDWDM,West,East,DWDM Line Capacity per Direction:,400Gb/
17、s(40-l x 10G),Shelf Configuration,如何支持组网演进（2）-智能数字光网络DTN 多维组网举例,低功耗、低占地、低故障,DTN设备的技术优势,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GMPLS 智能全业务即插即用,新一代智能电网核心传输网-低功耗,维护分析：据统计，光层系统70%问题，都是光纤耦合导致的DTN系统连接，只需 5 根光纤(替代传统40+)GMPLS 拓扑自动发现，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,400GDWDM,数字节点,新一代智能电网核心传输网-低故障,新一代智能电网核心传输网-更少的备件,最少的备件,In
18、finera DTN,普通OTN/波分,单板一个波长，业务固定,单板=100G OTN 带宽池,内容,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PIC技术的智能OTN智能OTN光网络设备DTN的优势如何保障电力生产的安全性灵活多样的业务保护策略，OTN中的ASON/GMPLS智能控制超长距离应用,DTN设备的技术优势,DTN数字光网络提供多种保护和恢复策略，保证电力安全生产要求,DTN 节点冗余考虑,双电源输入-48V直流电源(-40V to-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(MCM)节点/子架控制卡，含系统软件和数据库热待机冗余备份 7A&7B槽位
19、,1,2,3,4,5,6,7A,7B,7,East,West,PIC,DLM,PIC,DLM,TAM,TAM,Y-cable,BMM,BMM,客户信号分到不同路径上传输在接收端TAM的transmitter上选择提供 TAM,DLM,BMM,线路失效的保护50ms 倒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(LOS/LOF)线路侧的误码越限(SF BER),网络冗余-电力传输网多保护策略-光层通道1+1保护(采用双TAM）,客户信号传向两个方向在DLM上进行信号复制提供 DLM,BMM,线路失效的保护50ms 倒换时间支持手工倒换触发机制LOS/LOF数字业务失效(
20、SF BER),DLM,TAM,BMM West,BMM East,网络冗余-电力传输网多保护策略-OTN层面SNCP保护（单TAM保护）,Infinera 产品系统构成,管理系统组件DNA 网络和节点管理,IQ内嵌控制平面Network Operating System,DTN数字光网络系统,DLM,BMM,Network West,Network East,TAM,PIC,X,DLM,PIC,X,TAM,BMM,MCM,MCM,Control Plane,Data Plane,DCN,Inter-chassis,Craft,Point-to-point Fast EthernetContr
21、ol Plane,OSCWest,OSCEast,Datawire,DCN,Inter-chassis,Craft,Datawire,DTN网元中的控制平面,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DCN连接控制平面也提供本地Craft接入方式节点间可以实现带内数据控制和管理,GMPLS/ASON 拓扑自动发现,拓扑的自动更新，分发至所有网元系统内连接 Intra-system connectivityDLM/BMM 自动发现网络物理层的发现 Network physical layer discovery通过 GMPLS O
22、SPF-TE光纤连接 Fiber connectivity(port-port)网络业务拓扑层的发现 Network service topology layer discovery通过 GMPLS OSPF-TE数字链路层发现和启动 Digital link layer discovery&turn-up业务终端抽象层拓扑 overlaid 物理传送层拓扑,Node A,Node Z,自动拓扑发现Automated Topology Discovery,Fiber/OSC Connectivity Information,物理拓扑 DB 网络节点 物理链接&端点,Physical Topol
23、ogy View,Each NE maintains:,本地物理光纤属性预计的光纤端损耗光纤种类,控制平面的运营价值网络开通自动化,真正实现了光电融合,自动物理和逻辑拓扑发现每增加100Gb/s容量,自动开通turn-up自动光功率均衡和Link管理上/下业务即插即用,控制平面的运营价值-在线动态网络重置,每增加100G容量自动开通启动自动 set-up和优化DWDM线路Hitless 在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/s,200 Gb/s,200 Gb/s,GMPL
24、S 动态业务恢复,从SNC的源点恢复单个电路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-端通道路径恢复基于优先等级恢复采用 GMPLS 控制平面，建立和拆除电路RSVP-TE 信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SNC自动的业务恢复 对不保护的业务unprotected，可以改善MTTR 针对动态的LSP，恢复的量级取决于业务SNC的数量和网络规模还可以作为专用保护业务的备用,GMPLS 带宽预留,GMPLS 在适合的带宽级别内自动指配业务GMPLS 工作容量指已经使用的不保护业务和专用保护业务GMPLS 恢复容量指在网络故障和GMPLS工作影响
25、下可获得的用于保护的电路带宽只有当GMPLS指配时，数据通道的备用通道才配置,100Gcapacity,100G WDM capacity,不保护业务UnprotectedGMPLS-恢复业务 restorable专用保护业务 protection,Digital SNCP Working,Digital SNCP Protect,GMPLS工作容量,GMPLS恢复容量,GMPLS 格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：N的保护效率带宽利用率基于OTN技术ODU1带宽颗粒允许更高效率的子波长复用共享格型网络的恢复可以比
26、1+1的SNCP保护提高 30-40%带宽利用率独立于客户业务类型基于精确的电触发(Digital Wrapper OH,FEC OH)可与1+1 SNCP结合提供双重保护和恢复,网络冗余-电力传输网多保护策略-GMPLS智能动态路径恢复（1）,对同一业务支持 1+1 保护和GMPLS 恢复结合，弹性应对网络多故障,业务指配为 Protection+恢复.建立工作和保护通道(如单 TAM 或双 TAM SNCP)在工作通道失效时,先发生保护倒换至保护通道(50ms)网络再次发生失效时，GMPLS 恢复建立新的通道,1,2,3,网络冗余-电力传输网多保护策略-GMPLS智能多重故障动态路径恢复（
27、2）,DLM(OCG),DLM(OCG),BMM,BMM,光纤,TOM,TAM,TOM,TOM,TAM,TOM,故障的保护和恢复,网络冗余电力传输网多保护策略-弹性多保护恢复策略总结,拓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GMPLS UNI接口,Equipment view,Topology view,Create Circuit tool,Circuit view,Alarm view,DTN设备GMPLS控制平面功能总结,内容,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PIC技术的智能OTN智能OTN光网络设备DTN的优势如何保障电力
28、生产的安全性灵活多样的业务保护策略，OTN中的ASON/GMPLS智能控制超长距离应用,DTN 数字传输节点,OTC光线路放大器,DTN的设备构成,OTN光链路功率预算,DCM,DCM,多个光线路段可以采用常规EDFA光放大器或Raman放大满足不同段落的需求,普通EDFA 光放,高损耗大跨距应用拉曼光纤放大器,Repeaterless submarine transport Supports high-loss,single spansRaman technology for extended reachGMPLS automated provisioning&network discove
29、ry主要考虑的技术指标光纤类型:G.652 and G.654单跨距最长可达 54dB,拉曼光纤放大器,#of spans,dB loss per span,ORM and DSE enable more spans for ULH reach,OAM only-no Raman,Absolute values depend on number of channels,fiber type,DLM type,etc.,拉曼光纤放大器原理,Fiber span,EDFAOAM,Co-prop Raman,Counter prop Raman,Distance,Optical signal pow
30、er,OSNR=22 dB,OSNR=18 dB,OSNR=11 dB,Without Raman-Power falls linearly with signal propagation in span,Counter-prop Raman boosts signal power at span-end,Co-prop Raman boosts signal power at span-beginning,EDFAOAM,Infinera拉曼光纤放大器类型,RAM-1,RAM-2-OR,REM-2,拉曼光纤放大器应用的节点配置,高损耗、大跨度(up to 54dB),西北电网架构,该网络光纤总长超过3500公里，最长段落200km,衰耗近51dB,采用了前向和后向拉曼,山西省电力网络拉曼光纤放大器的应用,DTN实现智能电网核心传送网目标,保障电力IP化、信息化,智能电网安全生产的保障,保障电力灵活调度,谢谢!,欢迎访问http:/Tel:010 8515 0690Cell:13601202073,
