电力行业承载网的升级：智能化与云网融合 发布时间:2021-11-08 浏览次数:821

　　熟悉我们的朋友，可能会发现在各个行业的数字化、智能化讨论中，电力行业经常被反复提及。

　　确实如此。由于电力产业在国计民生中的重要地位，以及其数据众多、业务复杂、数字化要求多元以及地域跨度广的行业特征，电力行业的数字化、智能化进程被社会各界的重点关注。围绕电力产业的ICT需求，凝结出了大量产业共识与发展思路。而在以往的讨论中，我们更多关注的是“电力+AI”，电力行业上云、电力数据平台等议题。但在实际的产业进程里，电力行业的网络能力升级其实也至关重要。

　　上世纪90年代，SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）在电力等重点行业的承载网体系中被广泛应用。高可靠、低时延的网络特征在产业升级进程里发挥了重要作用。对于电力承载TDM业务，比如E1/PCM等来说，SDH可以说是最佳匹配方案。其原因在于SDH与PCM、PDH是一脉相承的技术，都发源于程控电话的调制技术，SDH承载PCM/E1业务信号可实现最佳效果。如今，行业承载网的变革需求愈发清晰，究竟哪种技术最适合接力SDH，完成这首“光的进化曲”呢？

　　让我们先来从电力承载网的产业升级背景开始说起。

　　智能时代，电力承载网的进阶需求

　　电力承载网的整体特点，是在跨地域产业体系中对安全系数提出了严苛要求。承载网是联接产业体系的动脉，因此在升级过程中也具有非常特殊的进阶需求。

　　首先一点，电力承载网具有始终不变的高安全度需求，所有产业升级都不能违背安全为先的根本。举例来说，电力承载网中的关键业务项就是继电当中的“三遥”业务，即遥测，遥信，遥感。三遥控制关乎电力安全与国计民生的能源保障，不能有丝毫瑕疵。这就形成了电力承载网的高安全基础需求。

　　在高安全的产业需求基础上，电力承载网也经历了一系列业务变化与发展。从智能电网，向能源互联网与泛在电力物联网转变的这一进程里，能够承载大容量、细颗粒度的网络业务进入，并且提供安全隔离、低时延、高稳定特征的网络能力，成为了电力行业的普遍需求，进而需要对现有行业固网系统进行围绕带宽、时延、可靠性、安全性、管理便捷度等维度的全面提升。同时，行业网络的长期建设成果不能被轻易弃置，推倒重来，避免网络升级造成巨大的行业与社会成本浪费。

　　整体而言，电力承载网的进阶需求可以归纳为三个方面：

　　1.高安全始终都是不可动摇的第一要求，一切升级需要以高安全为前提。

　　2.云网融合的大趋势下，承载网要适配业务发展，与业务融合创新。

　　3.需要考虑行业综合发展模型与建设成本，不能盲目推倒重来。

　　在这些趋势下，我们可以看到SDH技术作为主体的电力承载网体系，具有独特的进化路径与演进方案。

　　变与不变：SDH的价值辨析

　　所谓SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。这种技术的特点，是高度考虑到网络的有效管理和业务监控、维护等需求，能够极大提升网络的资源利用率，降低管理维护中的不确定性。

　　在电力行业，网络通信能力与生产环节紧密相关，需要极大程度上确保通信传输能力的确定性、网络时延低，以及特定业务需要宽带独占，确保不受干扰等特点——而SDH也就成为了满足这些条件的最佳选择。

　　具体而言，随着业务ETH化的发展，ETH接口越来越普遍，而以SDH为基本的通信承载技术，承载ETH专线后，发展成为MSTP承载平台。SDH承载ETH业务过程中可以展现出一系列优势，比如承载带宽可变化的ETH业务，根据通过ETH带宽的峰值，分配充足的带宽，从而进行时隙绑定，来保证带宽和时延，以此确保端到端ETH报文不可见，提升承载安全性。

　　这一系列优势，让SDH在电力行业通信承载中具备强大的生命力。可以说，在具有相当宽度的行业应用中，SDH都具有不可替代性。

　　由于这些优点的存在，SDH在90年代就得到了规模化部署，被广泛应用于电力承载网中。虽然目前行业承载网的进阶需求已经明确，产业升级在所难免。但即使三十年过去，在工业控制和承载网质量把控上，SDH依旧具有明显的技术优势。在进行电力承载网升级时，一方面需要考虑到SDH的广泛普及性以及人才适配度，不能盲目发展新的建设思路；另一方面需要考虑到如何继承且发展SDH的技术优势，确保产业有序迭代。

　　面对SDH依然具备的顽强生命力，产业升级需要考虑兼顾建设成果和技术优势。而这种情况下，OSU技术作为有效的小颗粒技术，其小颗粒业务承载能够达到SDH水平，其优势与SDH具有显著的一致性，并且还具有大带宽，灵活带宽调整、端到端时延可视、智慧化运维等一系列新的优势，可以说是最具合理性的下一代行业承载网发展方案。

　　可靠升级： OSU是电力承载网的最佳进化路径

　　数据传输率增大、企业云化不断发展，专线和视频业务成为企业标配，网络业务愈发灵活多变，从而导致小颗粒、高效率的网络承载技术愈发重要。而SDH技术不能满足大带宽业务承载的需求，无法完成电力数字化承载的使命。在这种背景下，OSU(Optical Service Unit)技术应运而生。OSU的优势在于，它能够非常显著体现出对SDH技术的继承性。比如OSU可以通过时隙隔离和波分隔离技术，提供物理隔离的业务传输。这一点与SDH的硬管道特性具有一致性，通过物理隔离来保证电力生产网的安全。在此基础上，OSU具有细颗粒的可调节度，可以在2M~100G范围内调节，实现更高效的带宽调整机制，从而使网络承载能力与灵活多变的业务模式更加匹配。

　　回到与SDH技术的对比中，可以发现OSU保留了SDH具备的高安全、高可控网络技术优势，同时在应用场景上与SDH基本一致，不会造成极大的更新成本。并且OSU具备大带宽、简单架构、确定性低时延等优势，更加符合电力行业的网络升级需求，能够与业务数字化融合发展，能够满足承载网的未来发展。

　　总体而言，下一代的TDM技术OSU可以承载PCM/E1/SDH等传统TDM业务，继承SDH的高安全性能，保障PCM/E1等业务的端到端时延。OSU承载ETH业务时，适配性优于SDH要好，如ETH带宽绑定适配性更好，业务与管道一对一对应，可根据带宽的变化，做到带宽的无损调整。

　　在电力行业中，OSU已经被业界广泛认定为有效的下一代传输技术。IEEE ITU-T CSEE电力相关标准组织，已经对OSU方案进行了标准立项。

　　整体来看，面对SDH技术优势依旧清晰，电力承载网不必颠覆重来的基本逻辑。发展OSU是承接SDH，走向下一代电力承载网的理想方案。这样不仅能够提升网络的综合可控性，还能对现有网络体系实现较好的兼容性。

　　走向电力智能化与云网融合，高品质的OSU堪称最佳承载方案。行业承载网的升级，正让“光的进化曲”被持续谱写，给智能世界标注一个美丽的音符。

（信息来源：中国能源网）