光的進化曲：電力承載網(wǎng)的升級之路 SDH（同步數(shù)字體系）的價值辨析

熟悉我們的朋友，可能會發(fā)現(xiàn)在各個行業(yè)的數(shù)字化、智能化討論中，電力行業(yè)經(jīng)常被反復(fù)提及。

確實如此。由于電力產(chǎn)業(yè)在國計民生中的重要地位，以及其數(shù)據(jù)眾多、業(yè)務(wù)復(fù)雜、數(shù)字化要求多元以及地域跨度廣的行業(yè)特征，電力行業(yè)的數(shù)字化、智能化進程被社會各界的重點關(guān)注。圍繞電力產(chǎn)業(yè)的ICT需求，凝結(jié)出了大量產(chǎn)業(yè)共識與發(fā)展思路。而在以往的討論中，我們更多關(guān)注的是“電力+AI”，電力行業(yè)上云、電力數(shù)據(jù)平臺等議題。但在實際的產(chǎn)業(yè)進程里，電力行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)能力升級其實也至關(guān)重要。

上世紀90年代，SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）在電力等重點行業(yè)的承載網(wǎng)體系中被廣泛應(yīng)用。高可靠、低時延的網(wǎng)絡(luò)特征在產(chǎn)業(yè)升級進程里發(fā)揮了重要作用。對于電力承載TDM業(yè)務(wù)，比如E1/PCM等來說，SDH可以說是最佳匹配方案。其原因在于SDH與PCM、PDH是一脈相承的技術(shù)，都發(fā)源于程控電話的調(diào)制技術(shù)，SDH承載PCM/E1業(yè)務(wù)信號可實現(xiàn)最佳效果。如今，行業(yè)承載網(wǎng)的變革需求愈發(fā)清晰，究竟哪種技術(shù)最適合接力SDH，完成這首“光的進化曲”呢？

讓我們先來從電力承載網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)升級背景開始說起。

智能時代，電力承載網(wǎng)的進階需求

電力承載網(wǎng)的整體特點，是在跨地域產(chǎn)業(yè)體系中對安全系數(shù)提出了嚴苛要求。承載網(wǎng)是聯(lián)接產(chǎn)業(yè)體系的動脈，因此在升級過程中也具有非常特殊的進階需求。

首先一點，電力承載網(wǎng)具有始終不變的高安全度需求，所有產(chǎn)業(yè)升級都不能違背安全為先的根本。舉例來說，電力承載網(wǎng)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)項就是繼電當中的“三遙”業(yè)務(wù)，即遙測，遙信，遙感。三遙控制關(guān)乎電力安全與國計民生的能源保障，不能有絲毫瑕疵。這就形成了電力承載網(wǎng)的高安全基礎(chǔ)需求。

在高安全的產(chǎn)業(yè)需求基礎(chǔ)上，電力承載網(wǎng)也經(jīng)歷了一系列業(yè)務(wù)變化與發(fā)展。從智能電網(wǎng)，向能源互聯(lián)網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變的這一進程里，能夠承載大容量、細顆粒度的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進入，并且提供安全隔離、低時延、高穩(wěn)定特征的網(wǎng)絡(luò)能力，成為了電力行業(yè)的普遍需求，進而需要對現(xiàn)有行業(yè)固網(wǎng)系統(tǒng)進行圍繞帶寬、時延、可靠性、安全性、管理便捷度等維度的全面提升。同時，行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的長期建設(shè)成果不能被輕易棄置，推倒重來，避免網(wǎng)絡(luò)升級造成巨大的行業(yè)與社會成本浪費。

整體而言，電力承載網(wǎng)的進階需求可以歸納為三個方面：

1.高安全始終都是不可動搖的第一要求，一切升級需要以高安全為前提。

2.云網(wǎng)融合的大趨勢下，承載網(wǎng)要適配業(yè)務(wù)發(fā)展，與業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新。

3.需要考慮行業(yè)綜合發(fā)展模型與建設(shè)成本，不能盲目推倒重來。

在這些趨勢下，我們可以看到SDH技術(shù)作為主體的電力承載網(wǎng)體系，具有獨特的進化路徑與演進方案。

變與不變：SDH的價值辨析

所謂SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系），是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。這種技術(shù)的特點，是高度考慮到網(wǎng)絡(luò)的有效管理和業(yè)務(wù)監(jiān)控、維護等需求，能夠極大提升網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，降低管理維護中的不確定性。

在電力行業(yè)，網(wǎng)絡(luò)通信能力與生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密相關(guān)，需要極大程度上確保通信傳輸能力的確定性、網(wǎng)絡(luò)時延低，以及特定業(yè)務(wù)需要寬帶獨占，確保不受干擾等特點——而SDH也就成為了滿足這些條件的最佳選擇。

具體而言，隨著業(yè)務(wù)ETH化的發(fā)展，ETH接口越來越普遍，而以SDH為基本的通信承載技術(shù)，承載ETH專線后，發(fā)展成為MSTP承載平臺。SDH承載ETH業(yè)務(wù)過程中可以展現(xiàn)出一系列優(yōu)勢，比如承載帶寬可變化的ETH業(yè)務(wù)，根據(jù)通過ETH帶寬的峰值，分配充足的帶寬，從而進行時隙綁定，來保證帶寬和時延，以此確保端到端ETH報文不可見，提升承載安全性。

這一系列優(yōu)勢，讓SDH在電力行業(yè)通信承載中具備強大的生命力?？梢哉f，在具有相當寬度的行業(yè)應(yīng)用中，SDH都具有不可替代性。

由于這些優(yōu)點的存在，SDH在90年代就得到了規(guī)?；渴?，被廣泛應(yīng)用于電力承載網(wǎng)中。雖然目前行業(yè)承載網(wǎng)的進階需求已經(jīng)明確，產(chǎn)業(yè)升級在所難免。但即使三十年過去，在工業(yè)控制和承載網(wǎng)質(zhì)量把控上，SDH依舊具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。在進行電力承載網(wǎng)升級時，一方面需要考慮到SDH的廣泛普及性以及人才適配度，不能盲目發(fā)展新的建設(shè)思路；另一方面需要考慮到如何繼承且發(fā)展SDH的技術(shù)優(yōu)勢，確保產(chǎn)業(yè)有序迭代。

面對SDH依然具備的頑強生命力，產(chǎn)業(yè)升級需要考慮兼顧建設(shè)成果和技術(shù)優(yōu)勢。而這種情況下，OSU技術(shù)作為有效的小顆粒技術(shù)，其小顆粒業(yè)務(wù)承載能夠達到SDH水平，其優(yōu)勢與SDH具有顯著的一致性，并且還具有大帶寬，靈活帶寬調(diào)整、端到端時延可視、智慧化運維等一系列新的優(yōu)勢，可以說是最具合理性的下一代行業(yè)承載網(wǎng)發(fā)展方案。

可靠升級： OSU是電力承載網(wǎng)的最佳進化路徑

數(shù)據(jù)傳輸率增大、企業(yè)云化不斷發(fā)展，專線和視頻業(yè)務(wù)成為企業(yè)標配，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)愈發(fā)靈活多變，從而導(dǎo)致小顆粒、高效率的網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)愈發(fā)重要。而SDH技術(shù)不能滿足大帶寬業(yè)務(wù)承載的需求，無法完成電力數(shù)字化承載的使命。在這種背景下，OSU(Optical Service Unit)技術(shù)應(yīng)運而生。OSU的優(yōu)勢在于，它能夠非常顯著體現(xiàn)出對SDH技術(shù)的繼承性。比如OSU可以通過時隙隔離和波分隔離技術(shù)，提供物理隔離的業(yè)務(wù)傳輸。這一點與SDH的硬管道特性具有一致性，通過物理隔離來保證電力生產(chǎn)網(wǎng)的安全。在此基礎(chǔ)上，OSU具有細顆粒的可調(diào)節(jié)度，可以在2M~100G范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)更高效的帶寬調(diào)整機制，從而使網(wǎng)絡(luò)承載能力與靈活多變的業(yè)務(wù)模式更加匹配。

回到與SDH技術(shù)的對比中，可以發(fā)現(xiàn)OSU保留了SDH具備的高安全、高可控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢，同時在應(yīng)用場景上與SDH基本一致，不會造成極大的更新成本。并且OSU具備大帶寬、簡單架構(gòu)、確定性低時延等優(yōu)勢，更加符合電力行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)升級需求，能夠與業(yè)務(wù)數(shù)字化融合發(fā)展，能夠滿足承載網(wǎng)的未來發(fā)展。

總體而言，下一代的TDM技術(shù)OSU可以承載PCM/E1/SDH等傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)，繼承SDH的高安全性能，保障PCM/E1等業(yè)務(wù)的端到端時延。OSU承載ETH業(yè)務(wù)時，適配性優(yōu)于SDH要好，如ETH帶寬綁定適配性更好，業(yè)務(wù)與管道一對一對應(yīng)，可根據(jù)帶寬的變化，做到帶寬的無損調(diào)整。

在電力行業(yè)中，OSU已經(jīng)被業(yè)界廣泛認定為有效的下一代傳輸技術(shù)。IEEE ITU-T CSEE電力相關(guān)標準組織，已經(jīng)對OSU方案進行了標準立項。

整體來看，面對SDH技術(shù)優(yōu)勢依舊清晰，電力承載網(wǎng)不必顛覆重來的基本邏輯。發(fā)展OSU是承接SDH，走向下一代電力承載網(wǎng)的理想方案。這樣不僅能夠提升網(wǎng)絡(luò)的綜合可控性，還能對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系實現(xiàn)較好的兼容性。

走向電力智能化與云網(wǎng)融合，高品質(zhì)的OSU堪稱最佳承載方案。行業(yè)承載網(wǎng)的升級，正讓“光的進化曲”被持續(xù)譜寫，給智能世界標注一個美麗的音符。