Reference to the Communication Network of "Uniform Control and Flexible Scheduling"
in the Construction of Power Industry
褚文轩 CHU Wen-xuan
（中国移动通信集团河北有限公司石家庄分公司，石家庄 050000）
（China Mobile Hebei Co.，Ltd. Shijiazhuang Branch，Shijiazhuang 050000，China）
摘要：通过对比电力行业系统组网结构，吸取电力系统“统一控制，灵活调度”的思想，对某城市通信网政企客户专线进行热力分析。同时引入T-SDN技术，明确未来支持按需网络，跨域协同，开放与自愈的网络方向；引入OTN的光交叉+电交叉技术，对不同方向的信号进行业务调度,支撑网络向未来的开放、灵活、弹性、安全的方向演进。
Abstract: By comparing the network structure of the power industry system, and drawing on the idea of "unified control and flexible scheduling" of the power system, the thermal analysis of the government and enterprise customer line of a city communication network is carried out. At the same time, T-SDN technology is introduced to clarify the future support for on-demand networks, cross-domain collaboration, open and self-healing network directions; OTN optical crossover and electrical crossover technology is introduced to perform traffic scheduling for signals in different directions, and support the network to evolve toward openness, flexibility and security.
关键词：电力行业；政企客户热力分析；传输网络T-SDN化；OTN光电交叉
Key words: the power industry；thermal analysis of government and enterprise customers；transmission network T-SDN；OTN photoelectric cross
中图分类号：F626.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）22-0279-02
1 电力系统介绍
电力系统是通过电力线路将发电厂、输电杆塔、变电站和电力用户等联系起来，集发电、输电、变电、配电、用电和调度为一体的系统。
在电力调度网中，国调负责调度各大区局的电力资源调度，包括东北局、西北局、华北局、华东局、华中局、南方局；区调负责调度本区内几个省电力资源的调度；省调是指省电力公司负责的本省内电力资源的调度；市调负责本市内电力资源的调度。
2 组网对标分析
2.1 物理站点
各个等级的变电站选址主要是根据电能潮流计算及用电需求来测算的，与通信现网中各等级机房选址测算模型一致。
电力系统中的主要节点为变电站，联系发电厂和用户，起着变换和分配电能的作用。根据变电站在系统中的地位，主要分为以下几类：（如图1所示）
2.1.1 枢纽变电站<——>核心机房
枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，汇集有多个电源和多回大容量联络线，变电容量大。全站停电时，将引起系统解列，甚至瘫痪。与通信系统中核心机房的功能相似。
2.1.2 地区变电站<——>骨干汇聚机房（县一二局址）
地区变电站以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电站。全站停电时，仅使该地区中断供电。与通信系统中骨干汇聚机房，如县一二局址功能相似。
2.1.3 终端变电站<——>接入机房（全区基站\接入机房）
终端变电站位于输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电。全站停电时，仅使其站供的用户中断供电。与通信系统中基站\接入机房功能相似。
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2.2 管线
电力系统的管线网布局与通信系统的管线网布局基本一致，但因电力系统对安全要求的特殊性，导致管线网安全方面的建设标准要求更高，同时工程造价也相应提高。
电力系统对电力杆的布放规定要求更为细化，可参照电力系统相应安全指标建设要求在通信系统的应用，以完善应急通信系统保障。（如表1所示）
2.3 控制系统
现网电力系统采用交流供电与特高压直流供电混合组网模式，有助于电力资源的灵活调度，实现电力需求的供需平衡。灵活调度方式可借鉴到通信网络中资源调度系统中，如：省干系统搭建、数据中心业务调度承载，结合热力图实现资源准确调度。
近几年国家自主研发“统一控制潮流（以下简称UPFC）”方式,通过UPFC能灵活控制电网中的电能分配，使电网潮流由自然分布转变为智能化灵活控制，不仅可以保障电网安全，还可以让电能流动的更经济，增强已有城市电网的供电能力。统一控制方式可以引入到通信领域中借鉴学习，如实现大颗粒业务流量转发、组网结构扁平化演进、SDN化控制演进。
3 热力图实现政企用户大数据分析
首先根据全市存量政企用户数量，分区域对各行业用户分布情况进行统计并排名。（如图2所示）
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然后对分别制作每一行业的客户区域分布图（如图3所示）和当前流量热点区位分布图（如图4所示）。
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通过对现有流量的分析，可以发现当前专线用户流量分布存在两大特性：第一是部分用户流量在特定时间节点存在较大的变化，如淘宝双十一购物节，突发用户需求流量将达到平时网站流量的指数级倍数，同时客户的流量集中度非常高，会长时间处于峰值访问状态；同时在国庆及春节期间，部分政府及专业网站的业务流量也会同时出现这种流量效应。
第二是客户的业务流量部署会在一定时间点发生较大变化，出现大量维护工单需求。比如某城市运营商前期承建的武警专线项目，主要用于传输武警的数据业务需求，以及武警客户的视频监控需求，网络结构需要延伸至客户的地市支队。但是在完成建设一年后，客户将网络延伸至县局的各个中队，需要进一步将业务向下延伸。因此业务建设需求会逐步增加，现有人工配置模式将无法满足大量业务发展的需求。
4 “统一控制，灵活调度”的应用
4.1 T-SDN技术实现带宽按需调整或预约
4.1.1 带宽按需调整，实时响应带宽请求，提升资源利用率
因为流量突发，各区域带宽发展不均衡，可以在流量需求突发的情况下，通过终端/服务器将业务需求引至相应区域，这部分内容可通过T-SDN进行流量调优，提高资源利用率。
4.1.2 带宽按需预约，灵活满足计划性或突发诉求
可以根据客户的实际业务需求，设定带宽调整策略，从而对类似淘宝双11或某些重要赛事对带宽流量密集突发场景的业务进行配置。
4.2 光交叉+电交叉实现业务的多方向灵活调度
因为某城市运营商后续会在县城1建设DC机房，DC机房后续也会引入大量互联网企业的云服务及内容资源。DC机房当前规划在市区的核心调度环进行业务接入，像县城2这样大型企业及机构部门较多的县局，将新增光交叉方向与县城1的DC机房进行连接，便于市到县波分的部分专线业务需求，与现有的DC机房资源进行光层对接，实现光交叉对业务灵活调度和落地。
4.3 总结
借鉴电力行业系统发电、输电、变电、配电、用电和调度为一体的UPFC统一控制，灵活调度的思想，进行政企客户热力分析，明确未来支持按需网络，跨域协同，开放与自愈的网络方向，通过增加相应控制器及协同器，实现对传输网络的T-SDN化。同时引入OTN的光交叉+电交叉技术，对不同方向的信号进行业务调度。支撑网络向未来的开放、灵活、弹性、安全的方向演进。
参考文献：
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[2]姚兰，都娟，刘志生.SDN技术与T-SDN解决方法[J].数字技术与应用，2017（05）.
[3]杜铮，王亚龙，杨天普.电交叉技术瓶颈日益凸显 可在三大应用场景引入光交叉[J].通信世界，2018（08）. |
