2025年能源網(wǎng)絡通信創(chuàng)新應用大會：光通信技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及其在電網(wǎng)中的應用建議

胡昌軍2025年4月24日01背景和需求02光通信技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢03電力的光通信技術應用建議04總結(jié)和展望鞏固提升信息通信優(yōu)勢，推進人工智能+和新型工業(yè)化發(fā)展人工智能+時代的到來，信息通信需求增長強勁，人工智能+時代的到來，信息通信需求增長強勁，對作為承載底座的光纖通信網(wǎng)提出更大帶寬、更低時延、更高可靠性與智能化要求如何適配新型電力系統(tǒng)發(fā)展實現(xiàn)通信連接的動態(tài)智能調(diào)度，構(gòu)建全域全時自感知、自適應、自愈化的智能光網(wǎng)絡已成為發(fā)展趨勢工業(yè)/制造業(yè)公共事業(yè)家庭工業(yè)/制造業(yè)公共事業(yè)家庭移動聯(lián)接泛在融合信息基礎設施大數(shù)據(jù)固定聯(lián)接移動聯(lián)接泛在融合信息基礎設施大數(shù)據(jù)固定聯(lián)接云AI --云AI新型電力系統(tǒng)建設加速數(shù)智化發(fā)展，支撐雙碳國家戰(zhàn)略實施企業(yè)使命：新型電力系統(tǒng)建設企業(yè)使命：新型電力系統(tǒng)建設清潔低碳靈活高效開放互動安全可控智能友好清潔低碳靈活高效開放互動安全可控智能友好為新型電力系統(tǒng)注入數(shù)字動力數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造數(shù)字引擎為新型電力系統(tǒng)注入數(shù)字動力數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造數(shù)字引擎不可預測性不可預測性能源行業(yè)加速數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型，電力通信亟需發(fā)展演進“雙高”特性“雙高”特性消費端：電能替代發(fā)電端：清潔能源替代分布式發(fā)電化石消費端：電能替代發(fā)電端：清潔能源替代分布式發(fā)電化石能源清潔能源汽車供冷供暖電網(wǎng)：數(shù)字化、智能化集中式發(fā)電智慧調(diào)度實時交易智能運維集中式發(fā)電智慧調(diào)度實時交易智能運維特高壓、超長距、實時監(jiān)控配電物聯(lián)、臺區(qū)/電源/負荷統(tǒng)一管理智能有序充電、綜合能源服務特高壓、超長距、實時監(jiān)控配電物聯(lián)、臺區(qū)/電源/負荷統(tǒng)一管理智能有序充電、綜合能源服務新能源并網(wǎng)，無人值守、集中管控無人值守，視頻巡檢分布式發(fā)電風電家庭工廠商業(yè)分布式發(fā)電風電信息通信趨勢與需求信息通信趨勢與需求增強數(shù)據(jù)調(diào)度增強數(shù)據(jù)調(diào)度??????01背景和需求02光通信技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢03電力的光通信技術應用建議04總結(jié)和展望C+L波段一體化加速產(chǎn)品研發(fā)跨段數(shù)xdB跨段數(shù)xdB——擴展C+Ln運營商省際干線已開始規(guī)模應用400GQPSK，全網(wǎng)部署近2萬個400G高速端口。城域網(wǎng)和DCI場景則以400G16QAM方案為主，行標也已啟動了修訂工作，n面向電力骨干網(wǎng)，可以考慮在DC、大區(qū)中心之間適時建設400GWDM/OTN+ROADM/OXC。shipments800Gcoherentport 國際標準ITU-TFlexO-LRITU-TFlexO-SRIEEEOIFIEEEOIFITU-Tshipments800Gcoherentport 國際標準ITU-TFlexO-LRITU-TFlexO-SRIEEEOIFIEEEOIFITU-TItem800GLR1800LR800GER1-20800GER1800ZRG.698.2距離10km10km20km40km80-120km200-450km方案相干IEEE800ER1IEEE800LR12km10km40kmGlobal800Gshipmen1,500,0001,000,000500,000-2020202120222023202420252026202720282029800Glong-haulWDM,pluggablesandembedded800GmetroWDM,pluggablesandembeddedCCSA項目名稱預計完成時間WG1城域N×800Gbit/s光波分復用（WDM）系統(tǒng)技術要求2025WG4800Gb/s相位調(diào)制光收發(fā)合一模塊第1部分：1×800Gb/sYD/T4857.1-2024800Gb/s相位調(diào)制光收發(fā)合一模塊第2部分：2025集成相干收發(fā)光組件第3部分：800Gb/s待正式發(fā)布相干驅(qū)動集成調(diào)制器組件第2部分：800Gb/sYD/T4378.2-2023集成相干光接收器技術條件第5部分：800Gb/sYD/T2799.5-2023?中國移動（哈爾濱）數(shù)據(jù)中心完千億級參數(shù)大模型現(xiàn)網(wǎng)104公里智算互聯(lián)訓練800GOTN的104km跨智算集練,2024.12?中國聯(lián)通臨港智算中心成功完成AI大模型300公里分布式協(xié)同訓練,2025.1行標已通過征求意見稿，140GBaud，PCS-16QAM調(diào)制技術，傳輸距離480km(6800G包括1.6T是ITU-T、OIF、行標已通過征求意見稿，140GBaud，PCS-16QAM調(diào)制技術，傳輸距離480km(6國內(nèi)城域800GWDM來源：CignalAI高速OTN：超1T明確發(fā)展方向，接口與系統(tǒng)同步發(fā)展來源：CignalAIExistingODUk(k=0/1/2/2e/4/flex/Cn)ETHclients層層l更高波特率（440GBaud實驗室內(nèi)NokiaBellLlOFCnet跨越2100多公里的光纖，連接C網(wǎng)絡，支持5.6Tbps廣域網(wǎng)帶寬，實現(xiàn)805公里?產(chǎn)品方面：華為、中興、烽火、瑞斯康達、?產(chǎn)品方面：華為、中興、烽火、瑞斯康達、華環(huán)等均已研發(fā)fgOTN產(chǎn)品，fgOTN核心功?應用方面：中國移動計劃2025年部署fgOTN，正在積極推進fgOTN實驗室測試和現(xiàn)網(wǎng)試點工作。中國電信、中國聯(lián)通也在進行方案討論和驗證等工作。標準內(nèi)容//測試方法 從產(chǎn)品現(xiàn)狀看，主要以FGPA方案開發(fā)fgOTN，芯片ASIC方案預計在2025年Q4可商用。從未來規(guī)劃看：fgOTN和OSU產(chǎn)品將逐步歸一，芯片歸一，線路板卡歸一，通過不同支路板區(qū)分業(yè)務接入。fgOTN小顆粒承載技術提供TDM時隙隔離、高可靠性、確定性低時延和高效率的端到端解決方案。建議加快推進fgOTN產(chǎn)業(yè)鏈成熟，推動fgOTN在電力信息通信的生產(chǎn)控制類業(yè)務傳輸、數(shù)字化業(yè)務和配電網(wǎng)融合承載、算力接入等場景的應用。千兆光網(wǎng)萬兆光網(wǎng)千兆光網(wǎng)萬兆光網(wǎng) 我國加快推進“千兆普及、萬兆啟航”，持續(xù)鞏固提升我國“雙千兆”網(wǎng)絡規(guī)模部署和綠色敏捷全光網(wǎng)實時韌性聯(lián)接增強固定寬帶2025年1月，工信部發(fā)布《關于開展萬兆光網(wǎng)試點工作》綠色敏捷全光網(wǎng)實時韌性聯(lián)接增強固定寬帶2025年1月，工信部發(fā)布《關于開展萬兆光網(wǎng)試點工作》的通知，目前已確定了168個萬兆光網(wǎng)試點入圍項目，針對萬兆小區(qū)、萬兆工廠和萬兆園區(qū)開展試點，預計今年年底完成 光感知與可視化 光感知與可視化全光聯(lián)接可保障品質(zhì)體驗萬兆創(chuàng)新應用開始涌現(xiàn)空芯光纖在智算中心內(nèi)/間互聯(lián)未來應用具有潛在優(yōu)勢：具備低時延、大帶寬、低損耗等特性，提升互聯(lián)性能n超低時延空芯光纖在智算中心內(nèi)/間互聯(lián)未來應用具有潛在優(yōu)勢：具備低時延、大帶寬、低損耗等特性，提升互聯(lián)性能n超低時延：＜3.5us/km（比實芯光纖低33%）n超寬帶：超850nm（當前實芯光纖C6T+L6T為96nm）n傳輸損耗：當前最優(yōu)損耗≤0.05dB/km（2025OFC）n超低非線性：比實芯光纖低3至4個數(shù)量級C270T（單波1.2T）C注：產(chǎn)業(yè)化仍面臨光纖拉制工藝和性能一致性、工程應用中氣密性和水密性等問題超低損光纖成為智算中心間互聯(lián)應用優(yōu)配：超低損光纖成為智算中心間互聯(lián)應用優(yōu)配：適配400G+超高速長距離、C+L多波段大容量，提升網(wǎng)間互聯(lián)性能nG.652.D光纖持續(xù)向超低損耗方向優(yōu)化提升，仍是長途干線大規(guī)模部署的主流光纖nG.654.E光纖已具備規(guī)模生產(chǎn)能力，進入工程應用階段，東數(shù)西算建設推動G.654.E光纖在骨干長途和城域的光傳輸部署nG.654系列超低損光纖已成為海纜系統(tǒng)跨洋數(shù)據(jù)中心互聯(lián)應用首選n2024年度三大運營商共建設光纜超5.8萬皮長公里，相比2023年總建設長度增長43%n2024年度G.654.E光纜共建設超4.9萬皮長公里（含混纜），占比達83.24%注：G.654.E光纜工程應用需配置（國產(chǎn)化）大有效面積熔接機超低損光纖是網(wǎng)絡傳輸性能提升的關鍵，G.654.E光纜部署還需提速，構(gòu)建高性能算力網(wǎng)全光骨架空芯光纖發(fā)展?jié)撃芸善?，標準化研究開啟，產(chǎn)業(yè)鏈布局待加強，助力鍛造超低時延算力網(wǎng)12光傳感：開展通感一體化技術標準研制，AI分析預測成焦點分布式光纖傳感、隨路感知兩大技術方向齊頭并進ITU-T、CCSA國內(nèi)外標準工作組積極開展研究工作G.dfos標準項目:聚焦反饋式傳感技術主）研究總體技術框架、接口參數(shù)等，重點關注波長分配、通信與傳感信號串擾抑制和同步處理等問題TR.fsc（光網(wǎng)絡前饋式傳感技術報告聚焦利用通信信號解調(diào)實現(xiàn)傳感，重點關注應用場景、與實際部署通信網(wǎng)絡兼容兼容的感知方案和標準化路線環(huán)境態(tài)勢動態(tài)變化監(jiān)測環(huán)境態(tài)勢動態(tài)變化監(jiān)測…光網(wǎng)絡健康診斷…AI強大的數(shù)據(jù)分析和信息提取能力，對傳感單元產(chǎn)生的規(guī)?；瘧妹媾R諸多挑戰(zhàn)：模型泛化能力不足數(shù)據(jù)標注普模型泛化能力不足數(shù)據(jù)標注普精度和可靠度較高智能管控：大模型和智能體加速發(fā)展，需加快應用評測研究<<<證推動規(guī)?；渴饝?lt;<<任務規(guī)劃模塊編排與執(zhí)行模塊任務規(guī)劃模塊編排與執(zhí)行模塊短期記憶塊體系，實現(xiàn)全專業(yè)場景覆蓋、全流程評估智能體評估標準和測試規(guī)范，以測促用，推動網(wǎng)絡運營管理體規(guī)模應用，推動實現(xiàn)L4+高階自智網(wǎng)絡 傳送網(wǎng)故障業(yè)務開通自動化執(zhí)行專業(yè)場景覆蓋推理邏輯鏈專業(yè)場景評估框架網(wǎng)絡自動化執(zhí)行專業(yè)場景覆蓋推理邏輯鏈專業(yè)場景評估框架網(wǎng)絡智能體評估體系大模型驅(qū)動的大模型驅(qū)動的Agent評估框架強化學習Agent強化學習Agent策略穩(wěn)定性多Agent系統(tǒng)協(xié)作效率倫理合規(guī)性測試倫理合規(guī)性測試通用評通用評估框架魯棒性與安全測試魯棒性與安全測試性能效率測試性能效率測試基本功能測試基本功能測試01背景和需求02光通信技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢03電力的光通信技術應用建議04總結(jié)和展望主配微多級網(wǎng)絡協(xié)同，助力新型電力系統(tǒng)實施落地2.業(yè)務感知技術2.業(yè)務感知技術4.跨域網(wǎng)絡協(xié)同?算網(wǎng)協(xié)同?異廠家跨域協(xié)同5.網(wǎng)絡智能化?現(xiàn)場運維智能化?網(wǎng)絡管理AI化1.高速大容量?生產(chǎn)/非生產(chǎn)業(yè)務分級確定性；能、柴油發(fā)電機、電動汽車充電樁網(wǎng)光通信技術在電力通信網(wǎng)絡應用發(fā)展建議?I/II區(qū)主網(wǎng)：A平面保持SDHASON+MSTP，作為主網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務穩(wěn)定底座，B平面向100GOTN+fgOTN演進；?III/IV區(qū)主網(wǎng)：骨干網(wǎng)實現(xiàn)100GOTN全覆蓋，按需建設400GOTN；地區(qū)網(wǎng)簡化傳輸組網(wǎng)架構(gòu)，推進多業(yè)務綜合承載網(wǎng)建設，按需建設100GfgOTN。?主配網(wǎng)微一體化：10KV/35KV及以下配網(wǎng)推進光纖化組網(wǎng)，解決配網(wǎng)的多業(yè)務綜合承載和差異化業(yè)務隔離能力問題，并實現(xiàn)配網(wǎng)有線和無線接入融合承載，探索固移融合+邊緣算網(wǎng)感知+確定性承載技術。VVVVVVVVVVVVVVVVVV光纖接入微網(wǎng)VV光纖接入微網(wǎng)fgOTN綜合承載（地區(qū)網(wǎng)）V 100G/400G 100G/400GOTN（骨干網(wǎng)）變電站內(nèi)部Wi-Fi光接入和駐地網(wǎng)技術在電力通信應用發(fā)展建議變電站內(nèi)部Wi-Fi光接入和駐地網(wǎng)技術在電力通信應用發(fā)展建議10kv/35kv變電站10kv/35kv變電站10kv配網(wǎng)鏈式手拉手ODN用途：用于變電站內(nèi)部通信/用途：用于變電站內(nèi)部通信/無線通信的組網(wǎng)利用FTTR的光纖/無線統(tǒng)一覆蓋協(xié)同組網(wǎng)，提供下述能力：統(tǒng)一管理：對有線無線網(wǎng)絡提供統(tǒng)一管理和簡化的用途：用于配電控制、數(shù)據(jù)采集、圖像視頻等業(yè)務利用光纖網(wǎng)絡的長距離、高速率、抗干擾等特性，提供下述能力：新型光纖在電力通信的應用發(fā)展建議n常規(guī)距離傳輸：G.652光纖仍是新建國干、省干和城域傳輸網(wǎng)中光纜纖芯的主要類型，可支持各級傳輸網(wǎng)部署需要，可適配各類別傳輸設備n超長距離傳輸：單跨段200km以上超長距離光纜宜采用G.654.E光纖或G.652.D+G.654.E混纜n支撐“十五五”規(guī)劃期400G及未來超1T傳輸系統(tǒng)建設：G.654.E光纖將成為光纜網(wǎng)新建和更新改造的重要配置截止波長(λcc）0.20ps/√km0.20ps/√km來源：ITU-TG.652(08/2024)、ITU-TG.654(08/2024)持續(xù)推進空芯光纖在電力OPGW光纜運行環(huán)持續(xù)推進空芯光纖在電力OPGW光纜運行環(huán)n超低時延特性：空芯光纖可助力數(shù)據(jù)中心/智算中心互聯(lián)應用性能提升n超長距離特性：空芯光纖相比實芯光纖具備傳輸距離倍增潛能（注：技術有待持續(xù)研究突破，工程化部署尚存問題）n超大容量傳輸：空芯光纖相比實芯光纖可提升傳輸容量1.5至5倍，具備單芯P比特傳輸容量潛能<0.05dB/km（最優(yōu)值）<0.14dB/km（最優(yōu)值）<0.01/(kmW)>850nm<2ps/nm/km光纖傳感技術在電力通信的應用發(fā)展建議發(fā)展建議：在現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡架構(gòu)中按需部署分布式光纖傳感技術，利用AI增強數(shù)據(jù)分析、推理應用光纖傳感電力行業(yè)標準：通感一體相關標準亟待完善光纖傳感電力行業(yè)標準：通感一體相關標準亟待完善系統(tǒng)架構(gòu)一：OPGW內(nèi)一芯冗余光纖作為傳感單，光散射信號作為傳感信號管理系統(tǒng)設備管理狀態(tài)監(jiān)測預警管理AI處理單元特征工程推理引擎AI模型數(shù)據(jù)處理分布式光纖傳感設備在覆冰、雷擊、弧垂、舞動監(jiān)低誤報、零漏報仍存在挑戰(zhàn)多方面開展標準化工作：系統(tǒng)架構(gòu)議多方面開展標準化工作：系統(tǒng)架構(gòu)議數(shù)據(jù)處理測試與評估管理單元環(huán)境監(jiān)測光纜安全系統(tǒng)架構(gòu)二：在已搭建光網(wǎng)絡系統(tǒng)中增加感知信號處理模塊，光通信信號作為傳感信號 數(shù)據(jù)處理和分析單元數(shù)據(jù)提取模型分析AI學習分類數(shù)據(jù)采集單元技術方向包括基于SOP信號傳感、基于相位變化傳感和PPE反演光功率變化技術應用前景廣闊，業(yè)界正廣泛討論高精度可商用方案網(wǎng)絡智能化管控技術在電力通信的應用發(fā)展建議n挖掘場景：挖掘電力通信網(wǎng)絡智能化需求迫切的場景，形成電力通信網(wǎng)絡智能化應用高價值場景，并推動高價值場景標準化n完善標準：針對電力通信網(wǎng)絡智能化發(fā)展需求，開展電力通信網(wǎng)絡智能化管控技術要求、電力通信網(wǎng)絡智能體能力要求、多層多域智能體協(xié)同機制、智能體接口要求、智能體測試評估等標準制定工作，通過標準引領電力通信網(wǎng)智能化水平建設n以測促用：選取高價值應用場景，聯(lián)合開展電力通信網(wǎng)絡中智能體/大模型等應用的相關測評，發(fā)布相關成果，帶動規(guī)模應用聚焦故障管理等智能化需求迫切場景，優(yōu)先開展應用試點聚焦故障管理等智能化需求迫切場景，優(yōu)先開展應用試點?故障管理?業(yè)務保障?質(zhì)量優(yōu)化?業(yè)務交付?投訴處理?能效優(yōu)化17%3%21%5%31%3%36%6%33%15%