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王玉东—新型电力系统通信新技术应用分析.pdf

编号：138098

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王玉东—新型电力系统通信新技术应用分析.pdf

1、王玉东E P T C 电力技术协作平台目录业务分析小颗粒SPN技术基于OSU的OTN技术SDN-OTN技术综合分析E P T C 电力技术协作平台业务分析电力系统除继电保护、安控业务外，业务基本已IP化。110/66/35kV变电站承载的业务，综合数据网、调度电话、行政电话均采用以太网接口，调度数据网业务目前采用2M，也可改为采用以太网接口。调度数据网、综合数据网成为主要消耗带宽的业务。调度数据网与综合数据网业务之间“横向隔离”要求是基于SDH的时隙隔离或基于OTN的波道隔离。E P T C 电力技术协作平台目次业务分析小颗粒SPN技术基于OSU的OTN技术 SDN-OTN技术综合分

2、析E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术SPN标准体系已比较完善“MTN接口帧结构”、“MTN功能架构”、“MTN设备功能模型”、“MTN线性保护”及“MTN管理与控制”等技术标准G.8310G.8310-Architecture of the metro tansport networkArchitecture of the metro tansport networkG.8312G.8312-Interfaces for a metro transport networkInterfaces for a metro transport networkG.8321G.8321-Ch

3、aracteris of MTN equipment functional blocksCharacteris of MTN equipment functional blocksG.8331G.8331-MTN liner protection MTN liner protection G.8350G.8350-Management and Control for the metro transport network Management and Control for the metro transport network G.mtnG.mtn-syncsync-Synchronizat

4、ion aspects of metro transport networkSynchronization aspects of metro transport networkYD/T 3826YD/T 3826-2021 2021 切片分组网络（切片分组网络（SPNSPN）总体技术要求）总体技术要求YD/T XXXX YD/T XXXX 切片分组网络（切片分组网络（SPNSPN）细粒度承载技术要求）细粒度承载技术要求E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术切片分组层切片分组层基于基于MPLS TP、SR 和和 VPN 技术，为二层和三层分组业务提供具备统计复用能力的传送功能，以及业务

5、传送过程中需要的技术，为二层和三层分组业务提供具备统计复用能力的传送功能，以及业务传送过程中需要的 OAM 和保护功能。和保护功能。切片通道层切片通道层对应对应MTN 的的 Section 层和层和 Path 层层，支持，支持 TDM 交叉和端到端交叉和端到端 OAM 保障，提供硬管道业务隔离和硬管道连接传送功能保障，提供硬管道业务隔离和硬管道连接传送功能，同时通过硬管道构建传送网切片服务。，同时通过硬管道构建传送网切片服务。切片传送层切片传送层基于基于 IEEE 802.3 以太网以太网 PHY 和光煤质层为切片通道层提供物理层承载服务。和光煤质层为切片通道层提供物理层承载服务。E P T

6、C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术切片分组层切片分组层：新增小颗粒新增小颗粒 CBR 固定比特率业务类型固定比特率业务类型。SPL 层提供基于层提供基于 E1、STM 1 等细粒度等细粒度 CBR 业务映射，实现业务从设备入口到出口的全流程时隙交换，确保业务硬隔离效果。业务映射，实现业务从设备入口到出口的全流程时隙交换，确保业务硬隔离效果。CBR业务业务分组隧道分组隧道(SR-TP/SR-BE/MPLS-TP)MACMTN Path LayerMTN Section LayerIEEE 802.3 以太网物理层以太网物理层（含含10GE）管管控控一一体体SDN切切片片控控制

7、制平平面面超超高高精精度度时时间间频频率率同同步步技技术术切片分组层切片分组层SPL(Slicing Packet Layer)Fine Granularity Unit（FGU）光媒质层光媒质层L2/L3 VPN业务业务切片通道层切片通道层SCL(Slicing Channel Layer)切片传送层切片传送层STL(Slicing Transport Layer)E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术分组客户业务子层MPLS-TP/SR-TP/SR-BE隧道Ethernet MACCBR客户业务FGU子层MTN Path子层MTN Section子层I

8、EEE 802.3 PHY光媒质层切片分组层SPL切片通道层SCL切片传送层STL 2-12-25-15-29-19-29-3810E P T C 电力技术协作平台SPN分析ITU-T G.8310、G8312规范了规范了SPN通道层带宽通道层带宽隔离度为隔离度为5Gb/s，FGU对对5Gb/s作了进一步的时隙作了进一步的时隙划分及复用，形成带宽划分及复用，形成带宽颗粒为颗粒为10Mb/s的小颗粒的小颗粒通道。通道。FGU复帧包含复帧包含20个个FGU基本帧，每个基本帧，每个FGU基本帧支持基本帧支持24个时个时隙，每个时隙的粒度为隙，每个时隙的粒度为10Mb/s（64/66B）。）。FGU基

9、本帧包括基本帧包括1个开始个开始码块，码块，195个数据码块和个数据码块和1个结束码块构成个结束码块构成E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2348 49 50 51 52 53 54 5500 x78(S0)0 x550 x550 x550 x550 x550 x5556 57 58 59 60 61 62 630 xD5SH1 033 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 4724 25 26 27 28 29 30 31 32 33 3

10、4 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 470 10 11 00 xFF(T7)LSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBCBR业务容器开销（5字节）3E1#1(NJO)E1#2(NJO)E1#3(NJO)E1#4(NJO)15E1#1E1#1E1#2E1#4E1#1E1#2E1#3E1#4E1#1E1#1E1#3E1#4E1#1E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E1#2E1#3E1#1E

11、1#2E1#3E1#1E1#10 140 150 160 170 180 190 1100 1110 1120 1130 114填充（0 x0000）E1#2E1#3E1#4E1#2E1#3E1#4E1#2E1#3E1#4E1#2E1#3E1#4E1#2E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#3E1#4E1#2E1#3E1#40 x1E0 x000 x000 x000 x000 x000 x000 x001 00 x001E1#2E1#3E1#1E1#2E1#2E1#2E1#2E1#2E1#2E1#2

12、E1#2E1#4E1#4E1#4E1#4E1#4E1#4E1#4E1#4E1#1E1#1E1#1E1#1E1#1E1#1E1#1E1#1当当CBR业务类型为业务类型为E1时，容器总长度固定为时，容器总长度固定为15个码块个码块，容器最多可装载容器最多可装载4路路E1业务业务，不不同同E1业务之间可拥有独立时钟频率业务之间可拥有独立时钟频率。4路路E1业务总共只占用业务总共只占用1个个FGU层层Sub-slotE P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术当当CBR业务类型为业务类型为STM-1时，容器总长度固定为时，容器总长度固定为125个码块，容器最多可装载个码块，容器最多可装载1路路ST

13、M-1业务业务。1路路STM-1业务映射进入容器中，且占用业务映射进入容器中，且占用16个个FGU层层Sub-slot 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2348 49 50 51 52 53 54 5500 x78(S0)0 x550 x550 x550 x550 x550 x5556 57 58 59 60 61 62 630 xD5SH1 033 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 4724 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

14、40 41 42 43 44 45 46 470 10 11 00 xFF(T7)LSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBLSBMSBCBR业务容器开销（5字节）3NJO125 0 11240 x1E0 x000 x000 x000 x000 x000 x000 x001 00 x0010 x1E0 x000 x000 x000 x000 x000 x000 x001 00 x0020 x1E0 x000 x000 x000 x000 x000 x000 x001 00 x003STM-1(986字节)E P T C 电力技术协作平台小颗

15、粒SPN技术E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术面向新型电力系统的新一代综合传输网面向新型电力系统的新一代综合传输网PE节点网络侧用户侧交换单元MPLS-TP/SR-TP分组转发平面（NP&TM）MTN交叉平面MTN交叉平面ETH MACE1/STMMTNE1MTNFlexEShimFlexEClientFlexEClientFlexEClientPE节点网络侧用户侧交换单元MPLS-TP/SR-TP分组转发平面（NP&TM）MTN交叉平面MTN交叉平面ETH MACMTNSTM1MTNE1FlexEClientFlexEClientFlexEClientP节点网络侧交换单元MPL

16、S-TP/SR-TP分组转发平面（NP&TM）MTN交叉平面MTN交叉平面FlexEShimFlexEClientFlexEClientFlexEClient网络侧FlexEShimFlexEClientFlexEClientFlexEClientETHE1/STM-1E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术 FGU时隙分配FGFGU U Channel Channel 建立前需确定建立前需确定固定的时隙交叉固定的时隙交叉关系，以保证关系，以保证 FGU FGU 严格的严格的 TDM TDM 特特性。性。FGU FGU 时隙由时隙由管控层集中分配和确定管控层集中分配和确定，从源节点，从

17、源节点 NE1 NE1 到宿节点到宿节点 NEn NEn，需要需要确定和配置每一个节点的入向和出向端口的时隙交叉确定和配置每一个节点的入向和出向端口的时隙交叉关系。在时隙分配时，管控关系。在时隙分配时，管控层可以基于全局集中化的数据和不同策略，层可以基于全局集中化的数据和不同策略，可以精确到每个节点端口的时隙可用可以精确到每个节点端口的时隙可用资源，并基于最短跳数、最低时资源，并基于最短跳数、最低时延等多种策略进行时隙分配延等多种策略进行时隙分配.FGU FGU 时隙分配方面，可结合时隙分配方面，可结合 SPN SPN 通道的通道的 5 Gbit/s 5 Gbit/s 颗粒时隙分配统筹考虑，颗

18、粒时隙分配统筹考虑，使得相同流向的使得相同流向的 FGU FGU 业务可以集中在某些业务可以集中在某些 5 Gbit/s 5 Gbit/s 颗粒内，在相同链路段落颗粒内，在相同链路段落仅作仅作 5 Gbit/s 5 Gbit/s 颗粒的交叉，简化设备处理流程。颗粒的交叉，简化设备处理流程。E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术通信时延通信时延抖动抖动双向时延差双向时延差5-10ms200s200s电流差动保护对通信时延要求电流差动保护对通信时延要求Tester 在切片在切片1中注入双向中注入双向2Gb/s的数据流仿造继电保护业务，在切片的数据流仿造继电保护业务，在切片2中注入中注入8

19、Gb/s的数据流来模的数据流来模拟其他业务拥塞的情况。拟其他业务拥塞的情况。2023年年2月云南电力完成了月云南电力完成了CBR业务试点验证。业务试点验证。E P T C 电力技术协作平台小颗粒SPN技术制定转发面互通企标制定转发面互通企标中国移动切片分组网（中国移动切片分组网（SPN SPN）互通技术要求）互通技术要求及测试规范，并开展了城域厂商实验室互通技术验证，验证及测试规范，并开展了城域厂商实验室互通技术验证，验证SCL/SPL/STL SCL/SPL/STL 层各功能转发面互通可行层各功能转发面互通可行。制定了制定了8 8本南向接口系列企标本南向接口系列企标，立项立项SPNSPN南

20、向接口行业标准南向接口行业标准，推进产业，推进产业支持；启动南向接口测试平台研发，并进行多厂商实验室技术验证，实支持；启动南向接口测试平台研发，并进行多厂商实验室技术验证，实现网元和接口管理、现网元和接口管理、DCN DCN、部分协议厂家解耦。、部分协议厂家解耦。中国移动重点仍在中国移动重点仍在解耦组网解耦组网E P T C 电力技术协作平台目次业务分析小颗粒SPN技术基于OSU的OTN技术 SDN-OTN技术综合分析E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台OSUOSU是波分是波分OT

21、NOTN体系下发展出的体系下发展出的小颗粒技术小颗粒技术，在应用场景上，在应用场景上与与SDHSDH基本一致基本一致，但是具有任意带，但是具有任意带宽通道化传输，延迟实时可见，宽通道化传输，延迟实时可见，兼容大带宽传输能力三大特点兼容大带宽传输能力三大特点。OSUOSU适配功能支持适配功能支持E1/FE/GE/10GE/25GE/50GE/100GE1/FE/GE/10GE/25GE/50GE/100GE E接口承载的以太网业务，接口承载的以太网业务，STMSTM-1/4 SDH1/4 SDH等客户业务接入。等客户业务接入。基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OT

22、N技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台OSUOSU帧长为帧长为192192字节，帧结构包括开销区和净荷区。字节，帧结构包括开销区和净荷区。OSUOSU提供了路径层网络功能，具体提供了路径层网络功能，具体包括包括OSUOSU业务适配功能、业务适配功能、OSUOSU路径层开销管理监控功能、路径层开销管理监控功能、OSUOSU交叉调度功能、交叉调度功能、OSUOSU复用到复用到OPUOPU功能、功能、OSUOSU无损调整功能、无损调整功能、OSUOSU保护功能等。保护功能等。OSUOSU层网络

23、能够兼容现有的层网络能够兼容现有的OTNOTN架构，支架构，支持先映射到持先映射到ODUjODUj再复用到再复用到ODUkODUk或者直接映射复用到或者直接映射复用到ODUkODUk。基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台基于OSU的OTN技术E P T C 电力技术协作平台目次业务分析小颗粒SPN技术基于OSU的OTN技术 SDN-OTN技术综合分析E P T C 电力技术协作平台端到端业务配置：端到端业务配置：端到端业务开通与删除，业务调整、定时预约业务SDN-OTN技术多域拓扑管理：多域拓扑管理：多域管控系统

24、能够自动获取各个控制域中的网络节点信息、节点资源状态、节点连接关系、链路资源信息等，并能够获取域间互通端口及域间链路信息，或人工配置域间链路信息。多域路径计算：多域路径计算：多域管控系统能够根据用户界面指定的算路需求（源、宿端口或网元、业务质量要求、带宽需求、时延需求、路由约束等）,并与单域管控系统配合进行跨域端到端路径计算。端到端业务保护恢复：端到端业务保护恢复：业务保护、业务恢复、保护恢复属性修改、软重路由E P T C 电力技术协作平台SDN-OTN技术E P T C 电力技术协作平台目次业务分析小颗粒SPN技术基于OSU的OTN技术 SDN-OTN技术综合分析E P T C 电力技术协作平台综合分析基于OSU的OTN设备，提供小颗粒业务的灵活接入，接入容量大，业务间基于时隙隔离，满足电网业务安全要求，在城域网应用，OSNR的问题影响较小，完全可以适应于电力系统城域应用,也容易为客户接受。小颗粒SPN设备，提供小颗粒业务的灵活接入，接入容量大，如果实现了时隙隔离，可以满足电网业务安全要求，可以在城域网中110kV及以下应用，应用于承载继电保护还需继续努力。应持续跟踪，逐步实现SD-OTN及OTN/SPN设备的解耦组网。E P T C 电力技术协作平台谢谢聆听E P T C 电力技术协作平台

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