Red nativa de tuberías rígidas: Base óptica para digitalización de industrias 

La energía eléctrica y el transporte brindan servicios esenciales para las economías nacionales y los medios de vida de las personas y, como tal, forman una parte vital del proceso de transformación digital.

En la industria de la energía eléctrica, la Internet de la energía (IoE) surgió en las redes eléctricas de tercera generación a fines del siglo XX, apoyando nuevos sistemas de energía que usan energía limpia y funcionan con redes eléctricas y arquitectura inteligentes de voltaje ultra alto. En la industria del transporte, el Programa de Fortalecimiento Nacional en el Transporte de China de 2019 estableció requisitos similares: primero, integrar profundamente las Tecnologías de Información (TI) avanzadas en el transporte para digitalizar el sistema. Y segundo, establecer un sistema de transporte integrado que conecte el transporte marítimo, aéreo, terrestre, ferroviario y de carga.

Las industrias necesitan digitalizar tanto la infraestructura como los servicios. Los servicios digitales deben depender de una infraestructura digital equipada con capacidades integrales de detección y conectividad. Los conductos duros nativos son una tecnología subyacente para la infraestructura digital que admite servicios seguros en tiempo real para múltiples industrias.

Múltiples redes coexistentes resultan de nuevos servicios digitales

La digitalización industrial es un proceso continuo a largo plazo que requiere ajustes periódicos para adaptarse al desarrollo social y los cambios empresariales. A medida que surgen nuevos servicios, hemos visto un número creciente de redes de comunicación construidas para respaldarlos.

Por ejemplo, los nuevos servicios desarrollados rápidamente en la industria de la energía eléctrica, incluida la automatización de la distribución, la inspección inteligente y la energía limpia distribuida, han dado como resultado la construcción de múltiples redes. La automatización de la distribución, en particular, se ha vuelto indispensable para la administración moderna de la red eléctrica y la mayoría de los clientes ahora prefieren construir redes de comunicación de fibra óptica independientes para la distribución de energía.

A medida que las instalaciones de energía en rápida expansión aumentan la capacidad de generación instalada y la longitud de la línea de transmisión, la inspección manual ya no es suficiente. Esto ha impulsado la adopción de la inspección inteligente que requiere redes con alto ancho de banda, baja latencia y alta seguridad, por lo que muchos clientes optan por construir nuevas redes para este servicio.

Bajo los objetivos de pico de carbono y neutralidad de carbono, se deben conectar más sistemas de energía limpia distribuidos y el Internet de las Cosas (IoT) de energía subyacente debe respaldar la recopilación de información de la red eléctrica y los servicios de control industrial. Se necesitan redes de IoT independientes que proporcionen Service Level Agreement (SLA) de extremo a extremo y soporten el aislamiento del servicio para cumplir con los requisitos de alta seguridad de estos servicios.

Problemas similares existen en la industria del transporte. Por ejemplo, los sistemas de operaciones de las estaciones de metro ejecutan múltiples servicios, incluida la información de los pasajeros, la emisión automática de boletos y la videovigilancia. Estos sistemas de servicio generalmente se construyen por separado, lo que significa que cada uno tiene su propia red de comunicación.

El sistema de información de pasajeros, por ejemplo, proporciona avisos de pasajeros, tiempos de servicio, advertencias de emergencia y otra información dinámica, lo que lo convierte en un servicio de producción crítico que requiere una red segura independiente con capacidades en tiempo real. El sistema de emisión de boletos automatizado, que ha evolucionado en los últimos 20 años desde la lectura de tarjetas magnéticas hasta el procesamiento de pagos móviles, también necesita una red separada debido a los estrictos requisitos de seguridad. Con la maduración de la tecnología de videovigilancia, se necesita otra red para vigilancia en tiempo real, despacho y comando, videoconferencias y otros servicios de video modernos. Cada uno necesita un sistema de comunicación subyacente que sea seguro, estable y fiable, y que permita operaciones y mantenimiento sencillos.

Redes ópticas integradas y simplificadas

Estos son solo algunos ejemplos de cómo los nuevos servicios traídos por la transformación industrial a menudo conducen a múltiples redes coexistentes, lo que resulta en una inversión repetida en la red, operación y mantenimiento complejos, baja utilización y seguridad insuficiente. Deben integrarse para que la digitalización industrial proceda por múltiples razones.

En primer lugar, el consenso mundial emergente sobre el desarrollo respetuoso con el medio ambiente y con bajas emisiones de carbono está influyendo en gran medida en los planes de evolución de las redes de comunicación. Múltiples redes coexistentes simplemente desperdician demasiados recursos. En segundo lugar, simplificar la arquitectura de las redes de comunicación para evitar operaciones complejas en múltiples capas acelerará la implementación de nuevos servicios a medida que surjan. Finalmente, la operación y mantenimiento complejos y la baja eficiencia generada por estas redes redundantes son demasiado costosas para muchas empresas que buscan mejorar la eficiencia de la gestión volviéndose digitales.

Por lo tanto, estas redes deben integrarse, lo que requiere la capacidad de crear una única red simplificada que admita el aislamiento físico de los servicios de extremo a extremo.

De Native Hard Pipe (NHP) a Hybrid-Optical Transport Network (H-OTN)

Las tecnologías de transmisión óptica de tubería dura, como PDH y SDH, se han utilizado en las industrias de transporte y energía eléctrica durante los últimos 40 años para garantizar operaciones estables y seguras de las redes de transporte de producción.

Sin embargo, a medida que más industrias se vuelven digitales, han surgido nuevos problemas, como los mencionados anteriormente. Huawei ha lanzado así la red nativa de tubería rígida (NHP) respaldada por la tecnología de unidad de servicio óptico (OSU), una tecnología de tubería dura similar a PDH y SDH. La red NHP es una red óptica simplificada que admite el aislamiento de tubería dura de extremo a extremo al extender el uso de la tecnología OSU de WAN a las redes de acceso. Como tecnología de tubería dura, OSU puede aislar físicamente diferentes servicios.

Con la tecnología OSU-A, las redes NHP reemplazan múltiples redes de acceso tradicionales con una red de fibra óptica P2MP. Se integran múltiples redes de acceso coexistentes, por ejemplo, para la automatización de la distribución y la inspección inteligente de la energía eléctrica y la información de los pasajeros y la emisión automatizada de boletos en el transporte, y se transmiten múltiples servicios a través de diferentes OSU, lo que garantiza que cada servicio esté físicamente aislado. Esto ahorra recursos y ayuda a las empresas a ser ecológicas y bajas en carbono.

Las redes NHP tienen tres ventajas distintas:

En primer lugar, es más seguro. Los servicios digitales se transportan a través de OSU de tubería rígida desde los terminales hasta la red de acceso y luego a la WAN, lo que permite el aislamiento físico de un extremo a otro, lo que garantiza de manera efectiva la seguridad del servicio.

En segundo lugar, es más rápido. Como tecnología de canalización rígida nativa, OSU proporciona una latencia ultrabaja determinista y fluctuaciones cero, lo que permite servicios en tiempo real.

En tercer lugar, es más eficiente. La arquitectura simplificada de las redes NHP puede reducir los costos de gestión empresarial al mejorar la eficiencia de O&M y permitir una rápida implementación del servicio.

En HUAWEI CONNECT 2021, Huawei lanzó un componente clave de las redes NHP: H-OTN, un producto de comunicación óptica que integra tuberías duras. H-OTN se basa en la tecnología de tubería dura de OSU y tiene una innovadora arquitectura OTN de punto a multipunto (P2MP).

Hemos estado trabajando con State Grid Shanxi Information & Telecommunications para explorar H-OTN y la solución de doble plano SDH + OSU desde 2016. Esta nueva solución implementa aún más OSU en los puntos de acceso de terminales de la red de distribución de energía para construir un extremo a -terminar la red de tuberías rígidas nativas.

La tecnología nativa de tubería dura es la herramienta ideal para profundizar la digitalización industrial. Puede proporcionar redes de transporte de alta seguridad, alta confiabilidad, baja latencia y gran ancho de banda para diversas industrias, como la energía eléctrica y el transporte. El lanzamiento de H-OTN también abrirá infinitas posibilidades para la infraestructura de red digital, iluminando el camino a seguir para la digitalización industrial.