基于光電混合交叉技術的電力光傳送網絡優化

趙陽，宋偉，段程煜，申昉，張曉宏，趙繼華

基于光電混合交叉技術的電力光傳送網絡優化

趙陽1，宋偉1，段程煜1，申昉1，張曉宏2，趙繼華2

（1. 國網冀北電力有限公司信息通信分公司，北京 100053； 2. 上海諾基亞貝爾股份有限公司，上海 201206）

對電力光傳送網絡的現狀進行了初步分析，電力光傳送網絡面臨著傳送容量的不斷提升、拓撲的日漸復雜、業務的靈活調度以及網絡智能演進等巨大的挑戰。采用光電分層交叉處理的思路，電層專注于小顆粒業務的匯聚收斂和超長距的電再生，光層則提供波長級別的靈活調度，基于無色、無向、無沖突、靈活柵格可配置光業務上下架構的CDC-FROADM技術優化網絡架構，提升網絡的傳送效能，降低能耗和空間占用，賦能網絡智能化的演進，同時極大節省網絡建設和運維成本。

電層交叉；波長路由；混合交叉；靈活柵格

1 引言

隨著視頻業務、大數據、泛在物聯網（智能電網）等業務的蓬勃發展，引發了數據流量的爆炸性增長，給光傳送網的傳送處理能力帶來了巨大挑戰，干線光傳送網絡單纖傳輸容量持續快速增長并已步入數十Tbit/s時代，需要Pbit/s甚至更高容量的交叉調度能力。為了實現傳送節點任意維度數據之間的無阻塞交叉調度，光傳送網絡的交叉調度目前一般采用大容量的電交叉設備來實現，其中，單節點交叉容量設備支持能力已超過60 Tbit/s，采用集群技術可達到數百Tbit/s。但隨著波長通道速率的快速增長，尤其是當傳輸速率達到100 Gbit/s以及更高時，超大容量電交叉設備正逐漸逼近電互連背板帶寬、設備功耗以及機房供電散熱等處理能力的上限，不同交換機制的能耗比較如圖1所示，電層交叉的發展已經遇到了技術和能耗的瓶頸。

電力的光傳送網正面臨著云業務、智能電網、實時視頻、數據中心互聯等新型業務的傳送要求，線路的速率和容量在不斷提升。目前電力已經開始應用100 Gbit/s線路速率，并將很快邁向200 Gbit/s等更高的速率，這對光傳送網絡提出了靈活配置、低時延、網絡平滑升級、智能管控等更高的要求。考慮到電力光傳送網絡拓撲日趨復雜，光纖的拓撲依賴于輸變電線路的走向，站點比較分散，站間距離不均衡，業務流量不均衡，還存在很多傳統低速接入業務等復雜的場景，相應的光傳送網絡應該具備業務的有效匯聚和快速疏導、寬帶的靈活調度、超低功耗、超長傳送距離、線路速率靈活可調等特性。

圖1 不同交換機制的能耗比較

據IHS Markit（埃信華邁）市場調查，光傳送網絡（特別是核心骨干網）演進需求是通過先進的SD-FEC軟件決策前向糾錯技術等來改善傳輸距離，支持可變柵格（flex grid），更高的線路調制格式8QAM、16QAM、64QAM以及概率星座整形技術等支持更高的線路速率，同時需要具備CDC-F無色、無向、無沖突靈活柵格（colorless, directionless, contention-less, flex-grid，CDC-F）的可重構光分插復用器（reconfigurable optical add-drop multiplexer，ROADM）架構以及可編程的網絡端口滿足網絡演進的需要。

2 電力光傳送網基于電交叉組網所遇到的挑戰

目前電力的光傳送網主要基于光通路數據單元（optical channel data unit-，ODU）電交叉技術，ODU電交叉技術與以前的同步數字體系（synchronous digital hierarchy，SDH）和同步光纖網絡（synchronous optical network，SONET）技術思路一脈相承，采用中央交叉矩陣和支、線路分離的架構，在網絡的建設和運維方面有著相近的思路，ODUk電交叉能方便進行低速業務的匯聚和長途傳送時的信號電域再生，給網絡的規劃和運維帶來一定的便利，網絡的規劃設計顯得較為簡單，網絡維護人員可以方便地使用SDH運維的經驗。

但電層交叉本身的技術缺陷也是明顯的，電層交叉調度的成本（尤其是網絡的擴容成本）遠遠高于光層交叉，電層交叉面對每個線路方向都需要提供昂貴的線路板卡，并且電層的交叉矩陣無法進行平滑的升級，隨著線路速率的提升，電層交叉矩陣也需要更新換代，導致設備的投資得不到有效的保護。但對于光層的線路系統的不同速率，10 Gbit/s時代的線路設備原理上也可以用于100 Gbit/s、200 Gbit/s甚至400 Gbit/s信號的傳送，這就極大地降低了網絡的投資成本。從交叉的容量來看，電層交叉到幾十Tbit時，會帶來極大的空間占用，噪聲、散熱和供電都會成為很難克服的問題，但光層交叉可以輕松支持上百Tbit甚至Pbit的交叉容量，卻有著較小的空間占用，較小的噪聲和散熱。在電力行業的供電方面，有些地方不可能滿足電交叉日益增長的耗電需求，本文根據業務處理功能的差別將OTN站點分為省調（主要作用是業務上下）、核心節點（業務電中繼需求大的節點）、非核心節點和接入層節點（接入層節點主要是網絡邊緣節點、地市公司、220 kV站點等），針對不同位置節點的供電需求對照分析結果見表1（為了簡單起見，本文只比較了10波和20波兩種容量的情況，符合大多數電力需求場景條件）。

在實際的應用場景中，除了省、備調以外，一般的站點當電源需求在4路63 A（?48 V）電源以上的時候，大部分電力機房都難以滿足電源的需要（通過現場了解，除了省調以外，其他站點大多數沒有太多的50 A以上大電流空開富裕，尤其是500 kV站點比較突出），一般也很難大面積的改造既有電源系統，從表1的需求分析來看，大容量純電交叉方案是很難推行的，尤其是電力用戶大多數不接受電源端子并聯使用的時候，可能還會占用更多的電源端子資源，這無疑給純電交叉方案的使用帶來更大的障礙。

表1 不同節點位置的電源需求對照

注：在光、電混合交叉的應用中，沒有業務疏導需求的業務是不建議進矩陣的，因此，接入層站點一般不上電交叉設備，用支、線路合一板卡按照實際需求擴展接入業務；另外，在非核心節點一般也建議用容量相對較小的電交叉設備以降低功耗和空間占用

從網絡應用的角度而言，電交叉技術適合于在接入、匯聚層面進行小顆粒的業務疏導和匯聚，形成大顆粒的光層信號，也可以應用在超長距傳送時附帶提供電再生的能力。光層交叉的優勢在于為波長級別的業務提供了靈活的光路由功能，適合在骨干核心層對大容量的業務進行調度。但如果把骨干和核心層的業務調度也放在電層處理，這就使得電層矩陣處理了從接入到核心的所有業務，混淆了不同層次網絡的功能，導致網絡層次劃分不清晰，無法進行有針對性的網絡擴展升級，網絡的靈活性和智能化也受到很大的限制。

從國外客戶的廣泛實踐來看，電層交叉的應用被限制在特定的場景，但光層交叉則更多地被接受和應用，從固定光分插復用器（fixed optical add-drop multiplexer，FOADM）到ROADM（reconfigurable optical add-drop multiplexer），從固定業務上下端口的傳統ROADM到波長無關方向無關型ROADM（CDROADM），再到波長無關方向無關競爭無關型ROADM（CDCROADM），ROADM成為光傳送網絡演進的主流技術，符合低功耗的環保要求，同時其擴展性和靈活性也契合了光網絡的軟件定義網絡（software defined network，SDN）演進方向，為網絡的軟件編程能力提供了可能。

隨著相關技術的快速發展，100 Gbit/s以及更高速率的信號擁有了越來越好的傳輸性能，超長距的傳送不再是夢想，結合放大技術的進步和超低損耗的光纖，100 Gbit/s 正交相移鍵控（quadrature phase shift keying，QPSK）信號可以無電中繼傳送4 000 km甚至5 000 km以上，無須頻繁地進行電再生，推動光層交叉可能更多地應用于電力傳送網絡，極大地降低電力光網絡建設和運行維護的成本。波長速率為10 Gbit/s、100 Gbit/s的光電交叉優劣對比見表2，波長速率為100 Gbit/s和波長速率超100 Gbit/s時代，ROADM是合理的選擇。

隨著未來數據中心互聯需求的日益增多，大帶寬低時延的應用會傾向于站點之間的直連，而非通過迂回路由互聯，這樣網絡中各節點的維度會整體提高，這會進一步凸顯光交叉的調度便利性，同時加大光交叉與電交叉在網絡建設和運行成本等諸多方面的差異。

在單跨長距節點多的時候，光、電交叉之間的成本差異會有一定的縮小，同時光層交叉的業務設計和運行維護比電層的交叉設計要復雜，光層交叉的設計需要考慮各種各樣光參數的實時監測，對光層損傷的實時補償，但基于光網絡的智能化發展可以有效消除這些挑戰。

表2 10 Gbit/s、100 Gbit/s的光電交叉優劣對比分析

對于業務分層方面來說，可以借助電交叉在小顆粒業務疏導方面的良好表現將其布置于地調或地調以下的一些節點，將業務疏導成大顆粒業務進入光層或干線網絡。當然，由于實際應用場景中小顆粒業務的分布不均，而且在網絡邊緣節點的機房、供電等都比較緊張的場景下，可以考慮用集中電交叉和分布式電交叉相結合的方式疏導小顆粒業務，然后送入光層進行交叉處理。

3 光電分層交叉處理基本架構

電力光傳送網在很長時間內可能仍然面臨低速業務傳送的需要，目前現網仍有大量的電交叉設備，建議在接入和匯聚層利用電交叉設備進行低速業務的疏導和匯聚處理，然后將大顆粒的業務交給光層交叉設備ROADM處理，將光層和電層的優勢分別發揮出來，構建層次清晰的網絡體系，網絡可以在光層和電層按照自身的規律分別演進和優化，提升網絡的可擴展性和靈活性。光電混合交叉的網絡節點架構如圖2所示，運用光電混合交叉的思路，網絡層次清晰，業務的管理和調度基于不同的傳送平面，可以有效應對低速業務和高速業務的調度任務，高速業務和低速業務的調度和走向有著很大的不同，需要采用不同的策略。光電混合交叉則能有針對性地提高資源利用率，優化業務開通質量，實現智能化調度。

圖2 光電混合交叉的網絡節點架構

光層位于網絡的底層，相對于IP層和OTN電層的業務調度，光層業務調度成本最低、功耗最低的技術方式，如圖3所示。越往上層的技術方式，帶來越多的成本和功耗的上升，業務向光層的下沉帶來的收益是明顯的。

圖3 業務分層網絡優

4 CDC-FROADM優勢

光層的處理主要通過FOADM和ROADM的方式實現。光網絡架構的演進經歷了從固定連接的FOADM到可配置連接的ROADM，從點到點拓撲到網狀拓撲，從人工參與的方式到網絡的智能管控，光層和電層結合的控制平面提供業務的動態保護恢復功能，將波長交叉的優勢逐漸地彰顯，光網絡演進的關鍵步驟如圖4所示。目前光網絡已經發展到了動態可調整的階段。

CDC-FROADM作為成熟的ROADM解決方案，是目前ROADM發展的最高產品形態，目前已經在全球獲得了廣泛的商用，其典型的功能架構如圖5所示。

波長無關方向無關競爭無關型波道間隔可調型（colorless, directionless, contention-less, flex-grid, reconfigurable optical add/drop multiplexing，CDC-F ROADM）能夠提供多維度線路的無阻塞波長路由，也能在業務上下路時提供無色、無向、無沖突（colorless, directionless, contention-less，CDC）的接入能力。無色的端口，即一個端口可以承載任意波長的業務，FOADM和不支持無色特性的ROADM端口只能上下固定的波長；無向的屬性意味著上下的業務可以連接任意方向的線路維度；無沖突即相同的波長可以在同一個站點的上下路模塊進行業務的上下。靈活柵格對于多種線路速率的支持是必須的，不同的線路速率其通道間隔可能是不一樣的，需要基于具體的線路速率定義所需要的柵格。

CDC-FROADM給光網絡架構帶來革命性的改變，極大地提升了光層的靈活性，增強了業務在多層、多域網絡的保護和恢復功能，優化了網絡業務的匯聚和疏導，靈活柵格的支持使得頻譜資源利用率得到很大的提升，可以支持更大的傳送容量。可編程的硬件加上超級通道的處理能力，正好契合了CDC-FROADM對網絡架構的更新，讓網絡資源能夠基于真實的需要被優化配置，而不是過配置或者欠配置。通過對某省級OTN的業務路由分析，平均每條業務需要經過3.5個節點，即相對FOADM或純電交叉而言，如果采用CDC-FROADM，開通一條新的業務可以減少3.5次下站，這會大大節約工程建設和維護過程中的成本，同時大幅縮業務開通周期。

針對電力的光傳送網絡，CDC-FROADM的大顆粒光層調度和OTN電層小顆粒的匯聚疏導結合起來，將構建層次清晰的網絡架構，優化網絡的運維，為網絡的升級擴展提供靈活性。

圖4 光網絡演進關鍵步驟

圖5 CDC-FROADM典型架構

5 光網絡智能化的演進

在云化的時代，隨著光網絡拓撲的復雜化，業務速率的多樣化和高速化，要求光傳送網絡具備更高的效率，如果僅僅依靠人工維護和網管配置，已經無法滿足業務網的需求，需要能夠支持自我學習的SDN和靈活調節的光網絡，這就是智能光網絡的基礎，可以實現業務在不同層次的靈活調度和配置，網絡運行的綠色環保，網絡資源的高效利用以及支持光網絡向未來演進的架構和接口。

智能光網絡需要網絡設備具備靈活可編程的能力以及SDN的演進能力，提供開放和可擴展的接口。網絡設備應具備可編程能力，主要基于數字信號處理DSP芯片實現，可以針對具體的網絡應用場景，通過軟件編程來定義相應的硬件能力。例如，基于同樣的硬件，既可以支持100 Gbti/s超長距的干線應用，也能支持200 Gbit/s、400 Gbit/s的大容量城域應用，而這種靈活的切換通過簡單的網管操作就能實現。

網絡向SDN演進是必然的趨勢，目前的網絡建設應該有這方面的考慮和布局。例如，網元設備的北向接口可對接各種上層應用，支持開源軟件的開發。控制器提供軟件可編程的功能，利用開放的接口滿足上層客戶定制化需求，光網絡SDN的基本架構如圖6所示。

圖6 SDN的基本架構

除了SDN的網絡演進，多層多域的控制平面也讓光傳送網絡具有智能管控的能力，基于控制平面可以輕松地進行網絡業務和參數的配置，實時知曉網絡資源的狀況，構建優化的端到端的連接，根據拓撲或者業務的變化實時調整資源的配置，優化業務路由，在網絡層面共享保護的資源（沒有控制平面前的保護資源都是獨占式的），并基于優先級靈活提供多種保護和恢復機制，如有保證的恢復（guaranteed restoration，GR）、保護和恢復結合（protection and restoration combination，PRC）、1+1子網連接保護（sub-network connection protection，SNCP）等保護恢復方式。光層和電層協調的控制平面，充分利用了光層和電層的優勢，在多個層次進行資源的發現、協調和優化使用，提升資源的使用效率，有效保證業務的正常運行。多層、多域控制平面示意圖如圖7所示，光層和電層的資源被協調使用，提供保護和快速恢復。

圖7 多層、多域的控制平面示意圖

中心化的SDN與分布式的控制平面結合起來，既可以保證網絡的實時反應，又能促進網絡的長期演進，既能確保各個網絡區域的智能管控，又能協調全網資源構建優化的端到端連接。針對電力的光傳送網，可以根據現有業務的特點，結合長期的演進趨勢，探討SDN和控制平面結合的網絡優化方案。

6 電力光傳送網光電混合交叉的應用場景分析和展望

針對國內某客戶省內干線的光傳送網，本文用真實的網絡設備比較了不同解決方案的建設成本和運維成本。某省電力干線網絡如圖8所示（網絡相似度90%以上），跨度達到800 km，18個ROADM站點，傳送容量有4 Tbit，客戶業務目前包括GE、STM-16和10GE業務；網絡擴容升級以后將變為以10GE/STM-64業務為主，sub-10G 業務為輔，并計劃近期增加100 Gbit/s業務需求。

電力行業中的業務大多數為匯聚型業務，其中調度數據網可根據其規模分為核心層、匯聚層和接入層，接入層主要是將用戶數據接入網絡，匯聚層完成與核心層之間業務匯聚和分發，其業務呈現典型的匯聚型特征，傳輸網絡實際上是完成從地調骨干節點到省級調度中心、備用調度中心之間的業務匯聚和分發，數據通信網是用于傳輸電力生產調度及管理、管理與營銷信息、應急通信、用戶信息等綜合性IP數據網絡，由省公司核心節點、核心匯聚節點及各地市公司匯聚節點組成，業務同樣是從匯聚節點向核心匯聚節點再向省公司核心節點匯聚的數據流向，對應到傳輸網絡來說，由于核心匯聚節點呈網狀結構，因此會存在部分分散型的業務需求；對于綜合數據網而言，由檢修公司核心節點、少量匯聚節點及各500 kV接入節點組成，業務也以匯聚型為特征，加上部分核心、匯聚節點之間的互聯帶寬需求。

圖8 某省電力干線網絡

以上幾種數據網的業務帶寬有不斷增加的趨勢，同時電力通信網絡中還有一些帶寬需求低、可靠性要求高的保護、安控類業務，這些業務因為數量大、路由組織和管理復雜、安全性要求高而備受重視，目前在國內電力系統中無一例外都是承載在SDH平面上，但是SDH平面隨著整個產業鏈的演進也必然最終退出歷史舞臺，屆時這類業務的處理方式可能會出現多種可能，可以通過OSUflex單元映射方式解決、可以通過內嵌VC交叉的板卡和盒子解決（類似于MSTP解決以太網業務接入的思路）、如果認定SPN切片為物理隔離則還有可能通過SPN實現小顆粒業務的提供等。不管采用那種方式，本文都建議將這類業務統一規劃在其中一個波道或ODU里面，以便和其他業務隔離，通過特殊性能保障方式確保這類保護和安控信號的承載方式實現順利切換。

從前面的分析可以看出，電力OTN中承載的業務是以匯聚型為主、輔之以少量分散型業務（如SDH光路承載、檢修波道、數據網核心匯聚節點之間的互聯電路等），總的來說呈現出的是負載不均衡的情況，一般來說省級調度中心、備用調度中心的鏈路容量相對大。因此，本文以容量瓶頸節點周圍的波道數為基礎進行分析。考慮到目前國內用戶的使用習慣，采用光、電混合代替純光交叉，以光、電混合方式和純電交叉方案進行比較，切合實際應用場景。

（1）OTU數量對比

純電交叉應用時，信號進出電矩陣都需要光傳送單元（optical transport unit，OTU）的配置，而光交叉矩陣則沒有對OTU的要求，它是在光域進行業務的調度，沒有光電轉換的需要。所以電交叉會比光交叉使用更多的OTU，而且隨著業務需求的增加，OTU數量的差異會越來越大。當80波配置時，純電交叉比光、電混合方案的OTU使用量高出接近90%，如圖9所示。OTU的成本占到網絡建設成本的大部分，從這個角度而言，純電交叉的建網成本遠遠高于光電混合交叉。

圖9 兩種方案的OTU需求對比

（2）機房空間占用

由于機房空間占用和子架有關，一般來說，在業務需求較少的時候，光、電交叉區別不明顯，波道數越多的時候，光交叉的優勢就越來越明顯。實際上，在電力行業應用中，不同的節點位置情況差異也會比較大，依據節點業務處理功能的不同將其分為3類——省調（業務接入及傳送為主）、核心位置節點（業務電中繼比較多）和非核心位置（業務電中繼少）節點，兩種方案在不同場景下的機房占用空間對比如圖10所示。就平均情況而言，在波道數量較少時二者的差異相對較小，80波配置時，純電交叉比光、電混合交叉高出將近30%；其中省調和核心位置節點的情況差不多，由于大量的電中繼板卡和業務上下板卡的存在，使得兩種方案的差別非常小；差別最大來自于數量占比較大的非核心位置節點，差異甚至超過了50%。因此，需要將網絡中占比較大的非核心節點的機房空間消耗降下來就有必要采用光、電混合的方案，這也是和實際項目應用需求是吻合的。

（3）網絡擴展成本差異

由于光交叉初期有波長路由器，投入較大，對于平臺建設初期而言，光交叉成本略高于電交叉，但是當業務需求增長到3個波長以上時，二者的成本趨于一致，隨著波長的繼續增加，純電交叉的成本越來越高于光電混合交叉。當80波配置，純電交叉的網絡擴展成本相對于光、電混合方案高出60%左右，兩種方案的網絡擴展成本對比如圖11所示。

（4）能耗對比

兩種平臺在開通業務的初期，能耗沒有太大差異，但隨著業務的增加，電交叉的能耗就會明顯高于光交叉，二者的差別也會越來越大。作為能耗對比，本文以網絡穩定工作時的功耗為基礎比較，但是在實際網絡設計過程中，設備供電常常要以最大的功耗為基礎進行設計，否則便會存在掉電重啟不正常的情況。

通過實際的數據分析發現，就平均水平而言，在純電交叉方案中，當業務需求達到10波的時候，單站的平均最大功耗需求會達到6 000 W以上，考慮主、備供電，需要提供四路63 A的?48 V電源，這對電力行業的機房提出了巨大的挑戰，使得全電交叉的應用受到很大的限制。同樣的電源條件下，如果采用光交叉，可以滿足兩倍以上的波長的業務需求。

總體能耗方面，業務波長數越多，純電交叉的功耗優勢越明顯，到80波配置時，純電交叉的功耗比光、電混合交叉高40%左右，和機房空間占用情況類似，對于省調和核心節點而言，兩種方案的功耗差別不大，但是對于非核心節點來說，功耗差別非常大，兩種方案在不同情況下的能耗對比如圖12所示。

圖10 兩種方案在不同場景下的機房占用空間對比

圖11 兩種方案的網絡擴展成本對比

圖12 兩種方案在不同情況下的能耗對比

數據分析表明，針對這個具體的網絡建設，光電混合交叉與純電交叉在各方面有著巨大的差別，特別是隨著波長數的增加，兩個方案的差別更加凸顯出來，光電混合交叉有效地降低了OTN交叉矩陣的容量和OTU 的數目，80波配置時純電交叉要多使用90%的OTU。光電混合交叉網絡擴容成本明顯降低，80波配置時純電交叉比光、電混合交叉高出55%左右。運維成本也存在顯著差異，80波配置時純電交叉比光、電混合交叉多用40%的功耗。占用空間而言，80波配置時純電交叉也相較于光、電混合交叉高出將近30%。當然，這個分析結果和具體的網絡模型有一定關系，對于網絡中超長距較多，業務電中繼需求多的應用場景二者差別稍微小一點，反之則差別更大。

從這個真實網絡的分析對比，可以看出，純電交叉方案在面對大容量交叉連接、高速率的信號傳送等存在技術上的先天不足，應將其定位于低速業務的匯聚和長途業務的再生。光電混合交叉可以有效降低網絡投資成本，縮減網絡設備所占空間，降低網絡運維成本，并且使傳送網絡變得簡潔靈活，易于升級擴展，契合網絡智能化的發展，有助于網絡向SDN的平滑演進。

7 結束語

ROADM技術作為成熟的光交叉技術在全球范圍內得到廣泛的應用，隨著相干技術的不斷創新，100 Gbit/s的傳送距離已經足以支持支持ROADM的應用，先進的CDC-FROADM技術已經被廣泛地測試和應用，為網絡的演進帶來了方向，同時OTN電交叉已經從交叉功能轉換為低速業務的匯聚和疏導。光電混合交叉有效發揮了光交叉和電交叉各自的優勢，分層處理消除了網絡業務的瓶頸，帶來了智能管控的演進可能。通過對電力真實光網絡的對比分析，光電混合交叉組網將帶來網絡建設和運維巨大的成本節省以及網絡智能的平滑演進，本質上這兩個技術并非競爭關系，而是互相配合、優勢互補，為電力光網絡提供了優化的應用之道和升級之道。

[1] Nokia white paper. Benefits of CDC-F ROADMs[R]. 2016.

[2] FUJITSU white paper. CDC ROADM Applications and Cost Comparison[R]. 2016.

[3] NOKIA 1830 Photonic Service Switching Release 10.1, product info and planning guide[S]. 2017.

[4] ZHAO Z Q, DENG N, LI F, et al. the technical requirements on the re-configurable Optical Add/Drop Multiplexing (ROADM) system[EB]. CCSA standardization, 2017.

Optimization of power optical transmission network based on photo-electronic hybrid cross-connection technology

ZHAO Yang1, SONG Wei1, DUAN Chengyu1, SHEN Fang1, ZHANG Xiaohong2, ZHAO Jihua2

1. Information and Communication Branch of State Grid Jibei Electric Power Co., Ltd., Beijing 100053, China 2. Nokia Shanghai Bell Co., Ltd., Shanghai 201206, China

A preliminary analysis to the current situation of the power grid optical transmission network was made. The power grid optical transmission network is facing huge challenges such as the increasing transmission capacity, the increasingly complex topology, the flexible scheduling of services and the evolution of network intelligence. By adopting photoelectric layered cross processing, electric layer cross focus on small particles business convergence and long distance electric regeneration, optical layer routing provides the flexible wavelength routing, based on colorless, directionless, and contention less flexible grid configurable add/drop architecture CDC-F ROADM technology to optimize network structure, improve the network transmission efficiency, reducing energy consumption and space, which also benefits the evolution of network intelligence, and greatly save the construction and operational costs.

ODUswitching, photonics switching, hybrid switching, flex grid

TN919.6+4

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2021264

2021?09?17；

2021?12?08

趙陽（1987? ），男，國網冀北電力有限公司信息通信分公司工程師，主要研究方向為電力通信系統。

宋偉（1983? ），男，國網冀北電力有限公司信息通信分公司工程師，主要研究方向為電力通信系統。

段程煜（1989? ），男，國網冀北電力有限公司信息通信分公司工程師，主要研究方向為電力通信傳輸。

申昉（1990? ），男，國網冀北電力有限公司信息通信分公司工程師，主要研究方向為電力通信系統。

張曉宏（1971? ），男，上海諾基亞貝爾股份有限公司高級工程師，主要研究方向為光網絡系統架構。

趙繼華（1972?），男，上海諾基亞貝爾股份有限公司高級工程師，主要研究方向為光網絡系統方案設計。