在山东,光纤传感技术助力山东济华燃气有限公司,打造安全智慧的管道服务,已经完成全段20千米测试,56个挖掘机样本测试。该公司光纤项目事务部负责人徐晓亮,对其可实现的精准智能化管理大加赞赏。

在贵州,永贵能源开发有限责任公司新田煤矿已经建成1901和1404两个智能化采面,采面集控主机通过全光网络传输,不仅实现了与子公司系统的数据通讯,还实现了与相关设备的一系列远程一键启停控制。该煤矿机电矿长于彬称,有其助力,新田煤矿已完成了“新四化”建设。

这些使传统行业通信网络迸发出新价值的技术就是F5G。第五代固定网络技术F5G(the 5th Generation Fixed Network)由ETSI(欧洲电信标准协会)定义,通过将光纤技术全面应用于各种场景,将“光纤到户”的模式转变为“光联万物”。

在电力行业,5G、F5G光联接、物联感知等技术将生产、传输、消费等联接在一起,并通过IoT、大数据和人工智能等新技术打造电力物联和云计算平台,可以支撑多样的对内和对外业务应用。“这项技术可以让电网具有高承载、高互动、高自愈、高效能四大核心能力。”IEEE中国PES有线专委会F5G工作组组长、国网四川省电力公司信息通信公司主任杜书评价道。

新技术助推新经济

其实,光纤网络基础设施2020年已跻身于“新基建”之列。2021年3月,“加大5G网络和千兆光网建设力度,丰富应用场景”首次写入政府工作报告,工信部也印发了《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021年-2023年)》,统筹推进以5G和千兆光网为代表的“双千兆”网络建设快速落地。

华为政企光领域总裁金志国在华为中国生态大会2021“F5G智简全光网共创行业新价值”主题论坛指出:“千兆光网的建设囊括了企业网络和工业生产网络等应用场景,而泛在千兆接入,必将推动汇聚层和骨干层的网络带宽升级。”

两年来,电力、交通等行业数字化转型的深入,对网络带宽的需求呈爆炸式增长,要求网络提供千兆接入能力。传统的SDH已经无法满足,急需既能延续SDH硬管道物理隔离,又具备超大带宽的新技术在园区网领域落地,Wi-Fi 6的应用,推动接入和骨干层带宽升级。传统网线介质已经被发挥到极致,园区网络必须进行全面光纤化。

在工业生产网领域,特别是煤矿、石化等对安全有极致需求的行业,为降低工人的风险,实现满足本质安全的需求,工业生产网必将向无源化演进。

此前,华为以F5G技术为基础,面向行业打造了智简全光网解决方案,包括全光数据中心、全光承载、全光园区和全光工业网四大场景。2021年,华为不仅对全光承载、全光园区解决方案进行了重大升级,发布了面向工业园区场景的全光工业网解决方案,还隆重提出要将华为领先的光技术延展到光感知、光显示等领域。

针对交通、电力等行业,华为F5G全光承载2.0解决方案引入了光切片技术,在继承SDH硬管道物理隔离特性的基础上,将带宽提升到T级别,成为SDH升级的不二之选;F5G全光园区2.0解决方案融入光电复合技术,解决了光纤无法为Wi-Fi等设备供电的问题,在园区多个场景实现光纤到终端。

F5G标准在电力行业持续推进

随着光纤通信技术发展进入F5G时代,以10G PON、OSU、200G&400G为基础的创新技术,为万物互联提供了更多的技术基础。两者结合将会为电力数字化转型带来更多的价值。

据杜书介绍,2021年4月份有线通信分委会成立“F5G电力通信专题工作组”。工作组旨在为相关领域的企业搭建学术交流平台,推动有线通信新技术产业发展。

通信技术的标准化,使能源网络数字化、智能化转型,更加可靠、平滑地应对信息化带来的流量冲击,同时保证生产业务的绝对安全。OSU技术延续了传统TDM技术发展路线和产业发展方向,在现有OTN技术的基础上创新增加SDH技术特点。

去年国家电网等多家企业已经投入新电力通信技术OSU的创新研究,推动OSU光传送技术在电力信息通信领域的标准化。在IEEE/CSEE/ITU-T取得了阶段性的进展。

OSU继承了SDH与OTN光通信专网技术优势,包括:SDH的2Mbps等小颗粒业务封装,提供极低时延保障。可提供与OTN相同100Gbps速率并面向未来扩展的大带宽能力。延续统一承载的能力,一个技术平台可以承载包括PCM、SDH、分组包业务在内的多种业务。

此外,OSU和SDH同宗同源,同样使用的是TDM技术,它依然具有硬管道的物理隔离特质,对不同系统的业务可以分别配置独立管道进行传送。并且业务相互之间不受干扰和攻击。

又因为OSU继承了SDH的小颗粒特点,相比原有OTN最小1.25Gbps颗粒,它可以进行更精细的切分,最小颗粒可达到与SDH相同的2Mbps速率,由此可以对不同速率业务提供适配带宽,提升带宽资源的利用率。

为降低时延,简化业务管理,OSU技术优化了业务封装的流程,相比OTN的5层封装流程和SDH的3层封装流程,2层封装能力能够提供更有保障的时延性能,同时简化业务管理路径。

最好的智能联接全光底座

目前,IEEE中国PES有线专委会F5G工作组与国内伙伴一起,已经成立了IEEE PES有线标准委员会F5G技术标准工作组,汇聚专家智慧研究 F5G在电力以及能源相关工业互联网领域等应用。

将F5G引入数字电网的应用场景中,包括:智能电力云互联、智慧电力传输网通信、智慧配电物联网、智慧用电通信、智慧巡检运维通信等等。

无疑,F5G技术在电力行业的标准化,将定义数字电网的下一代互联信息通信技术,为数字电网的发展奠定坚实的技术基础。