阿尔卡特朗讯_智能电网通信系统光传输解决方案

同步与时间戳传输
GPS/北斗/GLONASS
同步信息
1588v2时钟源
时间信息
1ppps+ToD 时间戳
BITS 同步E1
时间戳
时间戳
分组传送网
时间戳
需要时间 戳的设备 时间戳
时间戳
时间戳
时间戳
智能电网中的设备可能需要精确的授时，以保证电网的正常和 安全工作。
可以为每一需要授时的设备配备一个GPS接收机，但受卫星视 角的限制，这些设备的安装位置会受到限制，或需要使用昂贵 的馈线。
采用地面分组传送网来传送绝对时间戳，可以解决以上问题。
时间戳
需要时间 戳的设备 需要时间 戳的设备
11 |January 17, 2009
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网络可持续发展必须考虑节能减排
IP Traffic Growth factor * Watts/Gigabit times
从而在传统的静态光网络中引入动态交换概念和智能控制能力。 使传送网实现从传统的承载网向面向IP数据业务的业务网演进。 保护恢复结合，业务优先级和抢占功能，支持高质量业务。
19 |January 17, 2009
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ASON 提高 IP化网络的生存性
希望能像操控电路一样操控光路
多维交叉能力
无需手工干预，远程 选择波长和线路方向
的能力
能做光路的交叉 和分插
具有光域OAM功能， 实时监控端到端光路
的健康状态
具有光域保护和恢复 的能力
15 |January 17, 2009
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智能电网通信系统光传输解决方案
上海贝尔Alcatel-Lucent: 第一个真正的意义上的全球通信系统解决方案提供商
成功案例
全球化的公司 和遍布世界的
分支机构
全球 30个 最大运营商可靠的合作伙伴 全球超过 100,000个商业客户，并不断增长 超过 100年的电信业务经验 在向下一代通信网络转型上处于领先地位 1,000+ 客户案例
6 |January 17, 2009
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电力信息网特别关注
网络的安全性和防攻击能力 网络的可用性和可靠性 网络偏离正常工作状态时的预警功能 与信息点相关的超长距离无中继的信息传输能力 ……
7 |January 17, 2009
Opt. Intf. -15~-46dBm
标准的2.5G无中继系统最大S-R值可达到58dB，即约230公里的传送距离（标准G.652光纤） 通过外加拉曼光放及遥泵可以进一步获得10dB～19dB的传送距离
18 |January 17, 2009
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PKT
Universal Switch
PKT
PKT
PKT
PKT
PKT
柔性
100% 分组
8 |January 17, 2009
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IP化带来的可扩展性挑战
大颗粒交换和传输在核心和骨干网上趋势明显 长距离大容量传输需要更强的容错纠错能力
56 57
20
67
70
71 61
21 282927 22
79
78
80
58
59
30
23 24
82 81 83
60
25
26
33
34
31
32
74
只能应对 单点故障
0
11
22
33
44
55
66
77
88
Ring based Transport
Networks
ECMP和重路由 机制只能提供秒/
分钟级的业务恢
复时间
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信息IP化成为趋势
以太网接口成为主流：通用性好、使用方便、升级容易、价格优势明显 带宽增长趋势明显 考虑电力通信的特殊要求，安全性和业务可隔离性以及防外部攻击需重点关注 理想的传输技术应能适应分组业务带宽动态性、保持面向连接的确定性和电信 级的QoS 理想的传输节点应能融合电路和分组交换能力、灵活的颗粒适应能力
信息流向概述
农网变电站节点到县调节点 地市网变电站节点和县调节点到市调节点 省网变电站节点和市调节点到省调节点 国网变电站节点和省调节点到国调节点
5 |January 17, 2009
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目前信息承载网概述
物理拓扑以环型为主 国网以10G为主 省网以 2.5 G和10G为主 市网以622M和2.5G为主 农网以155M和622M为主
IP over WDM
New Architecture
Core Node (ASON/GMPLS) Convergence Node
ASON网状网保护和恢 复机制提供毫秒级的恢 复速度和抵御多故障的
能力
20 |January 17, 2009
纯电路交换 SDH OTH 两者可以并存
电路交换和 分组交换共存
纯分组交换 TMPLS / MPLS-TP
TDM TDM TDM
Universal Switch
TDM TDM
刚性
100% 电路
PKT 分组交换容量 PKT
PKT
PKT
Universal
TDM
Switch
TDM
TDM
TDM
PKT
PKT
PKT分组交换容量 PKT
网络健康良性发展必须有效降低成本
13 |January 17, 2009
决定使用何种网络架构 最关键的因数是网络的 运营成本。 支持和维护L3 网络有许 多隐藏的成本。 对于Level 2技术支持， 每人支持的网络节点数:
Layer 1: 每人1500节点 Layer 2: 每人1000节点 Layer 3: 每人50节点
17 |January 17, 2009
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2.5Gbit/s无中继系统的最远传送距离
SDH TM
Opt. Intf. 12～18dBm
O D SF
Splice
Opt. Link S-R: 58dB
O D FR
SDH TM
为什么需要考虑ASON
目前电力主干网络结构简单、迂回能力不足。现有的通信网络结构简单，特别 是主干网络没有形成网格状的拓扑结构，一旦某一条线路出现故障，不能有效 地通过迂回线路分担故障线路的业务。网络管理水平亦不高，管理系统只能对 电路进行分路监测和简单的控制。
ASON = Automatic Switched Optical Network,自动交换光网络,在传统传送 平面和管理平面之外增加一个智能的控制平面（Control Plane），使网元具有 智能:
希望能像操控电路一样操控光路
ROADM
Colored ports (无可调谐滤波器)
!
新业务开通时自动化配置 完整的误接管理
在线实时的故障预警和精确故障定位
开通新业务时需要现场手工配置 无误接管理
无故障预警和精确定位
零接触光网络
T&ROADM with WT
Colorless ports (可调谐滤波器)
3 |January 17, 2009
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信息节点概述
国家网 省网 地市网 农网
国调
750KV变电站
750KV变电站
750KV变电站
750KV变电站
550KV变电站
550KV变电站
省调
550KV变电站 550KV变电站
220KV变电站 220KV变电站 110KV变电站
资料来源: Overture Networks
网络功能下移是降低CAPEX和OPEX的基本策略
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充分利用电层和光层处理信息的优势
14 |January 17, 2009
尽可能在光层处理，只有在必要时才在电层处理
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全球员工超过80,000 人 遍及130个国家
在通信技术上处于世界领先的地位
固网占有率第一, 无线业务第三, 服务业务占第二
领先的研发能力
超过25,000个专利 6 个诺贝尔获得者
一个全球范围内的领导者，在光、IP和业务领域
2 | Integrated Communications Solutions for Smart Grids
55 44
Leabharlann Baidu33
Kilometers
48
47
22
46
89
49
45
43 50
10 44
11
0
77 40
39
75
38
90
73
62
63 91
85 84
65
35 36
64
66
9 51
6
3
2 41
8
7
4
5 42
76 72
68
13
12
14
11
1
37 17
69 18
15 87 86
16 88 55
19
54
52 53
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建设电力通信传输网需要考虑那些问题
信息节点的类型、规模、分布以及未来规划期内的演变预期 需要传输的信息分类、特点、流量、流向、分布以及未来规划期内的演变预期 与电力通信有关的特殊要求
所选用的技术体制、组网模式和适时地引入新技术，都应以服务上述信息传输为 考虑的出发点。
160 140 120 100 80 60 40 20 0
normalized IP traffic growth Packet Switch Power ODU-XC Power
Router Power SDH-XC Power OOO-XC Power
面临挑战 能耗将严重制约带宽的增长
应对挑战 尽可能在下层管理和处理业务量
Power Consumption (Watts/100Gbps)
Optics & Serdes FEC Framer/MAC Data processing Queuing Switching Control Misc OA
12 |January 17, 2009
网络功能下移符合绿色环保理念
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Average Power Consumption normalized to 2005
Router
Ethernet Switch
Sonet/SDH Switch
ODU Switch
OOO Switch (25% add/drop)
0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
9 |January 17, 2009
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量子矩阵是适应业务IP化的传输节点的关键技术
高集成、低功耗、全业务
SDH MSTP PTN
OTH
10 |January 17, 2009
装备量子矩阵的适应 业务IP的传输节点
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IP Traffic Growth factor
Device type
Power projection
35 30 25 20 15 10
5 0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Year
220KV变电站 550KV变电站
220KV变电站
550KV变电站
220KV变电站
市调
220KV变电站
35KV变电站
35KV变电站
35KV变电站
35KV变电站 35KV变电站
县调
35KV变电站
35KV变电站
110KV变电站
35KV变电站
4 |January 17, 2009
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!
通过网管中心实现端到端的管理和运营
16 |January 17, 2009
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超长距离无中继
目前的普通STM-16和STM-64的解决方案最远传输距离通常不会超过200公里 电力通信系统从使用和维护方面考虑，希望尽可能少设中继站，从而出现超过200 公里的跨距 受地理因素的制约，在某些情况（海峡、沙漠、森林、山峰等）下也要求无中继传 送距离大大超过200公里 这种超长跨距的传输系统通常被称为无中继应用（ Unrepeated Application)