行业数字化的全光底座：原生硬管道网络

张弛

华为企业传送解决方案咨询师

2021年，在国家“十四五”规划中，明确将“加快数字化发展，建设数字中国”作为独立篇章书写。关系国计民生的能源电力和交通行业，作为数字化转型中的主要传统行业，正迈向行业数字化的新方向。

在能源电力行业，早在20世纪末，以第三代电网为基础的能源互联网崛起，形成了以智能电网为基础、特高压电网为骨干网架、清洁能源为根本的新型能源体系。在交通行业，《交通强国建设纲要》指出，要促进先进信息技术与交通运输深度融合，实现交通行业的数字化转型，建立围绕旅客出行、货物运输形成的海陆空铁一体化综合大交通。

无论是能源互联网还是综合大交通，行业数字化通常包括基础设施数字化和业务数字化，前者是后者的基础和前提，其技术特征是全方位的感知和联接。其中，以F5G为基础的硬管道技术，支撑着行业安全、实时的业务承载，成为行业数字化新基建的底座。

数字化进程中新业务涌现，导致多网叠加

行业数字化是个长期的持续的过程，且随着社会发展、业务变化进行调整。在这个过程中，新业务不断涌现，联接网络作为数字基础设施也在不断叠加。

电力行业的配电自动化、智能巡检、分布式清洁能源等业务的发展导致建设多张网络的问题出现。

配电自动化有近40年的发展历史，已成为电网现代化管理中不可缺少的组成部分，多数客户选择建立独立的配电通信网络，而光纤通信是主流通信系统的首选及共识。

智能巡检通信网络具备大带宽、低时延、高安全等特征。随着发电装机容量和输电线路长度的稳步增长，以人工为主的巡检方式难以满足快速增长的电力设施建设的需求，智能化巡检成为必然趋势，因此，很多客户选择通过新建网络来承载相关业务。

在“双碳”的发展目标下，分布式清洁能源的接入需求快速提升，电力物联网要满足电网信息采集类及工控类业务连接，其高安全的业务特征要求建设一张满足端到端网络SLA、业务隔离的独立物联通信网。

在交通行业，以地铁车站为例，车站的运营系统包括乘客信息、自动售票、视频监控等多种系统，各业务系统通常采用“烟囱式”的独立建设，网络也随着业务系统不同而各自独立。

具体来看，乘客信息系统提供乘车须知、服务时间等实时动态信息及紧急疏散提示，是重要的生产业务，具备高安全、实时性特点，其通信网络通常跟随系统部署建设；自动售票系统经过近20多年的发展，已由磁卡票发展到移动支付阶段，由于业务安全性需求，其网络要求独立建设；随着视频监控技术的成熟，在实时监控、调度指挥、视频会议方面，视频监控网络已成为越来越重要的通信网络，视频业务需要具备网络安全、简易运维、稳定可靠等特性。

从上述举例可以看到，在行业数字化的进程中，新业务的涌现会导致多张网络叠加建设，出现网络重复投资、运维复杂化且利用率低等问题，而新数字化业务普遍要求高安全的通信技术。

深耕数字化，整合的极简光网呼之欲出

随着行业数字化进入深水区，这些网络必然走向融合，其驱动力主要来自以下方面：

首先，低碳环保成为全球发展共识，作为行业数字基建的联接网络，绿色低碳将是其演进目标之一，而多张网络并存，将导致资源的极大浪费；其次，随着未来新业务不断涌现，网络联接需要保持极简的架构，避免复杂化、多层次等问题，才能有效支撑新业务的快速上线；最后，数字化要求企业降低管理成本，提升管理效率，多网并存将带来运维成本增加、效率降低，这与数字化方向背道而驰。

因此，行业数字化发展趋势必将是整合多张网络，使其成为一张支持业务端到端物理隔离的极简网络。

从NHP原生硬管道，到光通信产品H-OTN

在电力、交通行业数字化进程中，光传输以PDH和SDH为代表的硬管道技术在过去40多年支撑着生产承载网稳定运行，以其独特的安全性为各行各业保驾护航。

基于数字化发展趋势，华为提出了NHP原生硬管道（Native Hard Pipe）网络，其主要技术OSU（Optical Service Unit）与PDH、SDH都是同源的硬管道技术。NHP通过将OSU技术从广域网延伸到接入网，构建一张支持端到端硬管道隔离的极简光网络。OSU作为一种硬管道技术，具备将不同业务物理隔离的天然属性。

传统网络架构与NHP网络架构对比

通过NHP网络，电力、交通行业可以基于光传输生产承载网向下延伸至接入网络，采用OSU-A技术，将配电自动化、智能巡检、乘客信息系统及自动购票系统等多张接入网通过一张P2MP光纤网络承载。各个业务通过不同OSU传输，从而保障业务间的物理隔离，实现多网合一，减少资源浪费，达成行业数字化的绿色低碳目标。

NHP网络将为行业带来三大主要优势：

第一，更安全。数字化业务从终端接入网络至广域网络都通过硬管道OSU承载，为不同的业务提供端到端的物理隔离，从而有效保障业务安全。

第二，更快速。由于OSU是原生硬管道技术，能够实现确定性超低时延、业务零抖动，为行业的实时类业务提供保障。

第三，更高效。由于NHP网络采用极简架构，避免多张网络叠加，提升了网络运维管理效率，并支持新业务快速上线，降低企业的管理成本。

作为承载原生硬管道（NHP）网络的关键设备，在华为全联接2021大会上发布的融合光通信产品H-OTN，以OSU硬管道技术为基础，并创新性地提出了点对多点（P2MP）OTN架构。

可以说，原生硬管道技术为行业数字化的深入发展提供了强有力的支撑，为能源、交通行业提供了高安全、高可靠、低时延、大带宽的承载网络，而H-OTN的推出，也将为数字网络基建开辟无限可能，照亮行业数字化的前进道路。

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