電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)研究

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信息技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)信息的廣泛應(yīng)用，從而推進(jìn)了電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。隨著各大領(lǐng)域信息應(yīng)用系統(tǒng)的飛快發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如經(jīng)營、管理和電力生產(chǎn)等，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)象正在發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變，涉及面越來越廣，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為電力通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)傳輸?shù)闹匾獙?duì)象，其傳輸方式不斷向綜合化和多業(yè)務(wù)發(fā)展，由以往利用載波和微波單一的傳輸方式向以載波、微波為輔、光纖為主的傳播方式轉(zhuǎn)變，且傳輸速度越來越快，傳輸容量越來越大。在諸多電力部門寬帶接入方式中，以太網(wǎng)因其具有的易于管理、擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低、技術(shù)成熟和傳播速度快等特點(diǎn)而突出，在當(dāng)前電力系統(tǒng)的通信方式中，利用SDH網(wǎng)絡(luò)體制構(gòu)成的光纖通信網(wǎng)絡(luò)已成主流。SDH是一種十分嚴(yán)密而又成熟的傳送網(wǎng)，從它被研發(fā)的那一刻起就被獲得廣泛的關(guān)注和應(yīng)用支持，目前世界各國核心網(wǎng)的主要傳送技術(shù)便是SDH。本文主要介紹SDH網(wǎng)絡(luò)承載電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)的特點(diǎn)以及電力系統(tǒng)多信息業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，重點(diǎn)描述通過SDH構(gòu)建電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的方法、組網(wǎng)方案以及相關(guān)應(yīng)用。

1SDH網(wǎng)絡(luò)體制下電力信息業(yè)務(wù)的特點(diǎn)

SDH網(wǎng)絡(luò)體制具有容量大、可靠性高、提供快速恢復(fù)和保護(hù)機(jī)制等特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)的主要目的是傳送話音，采用的是電路交換和TDM技術(shù)。SDH網(wǎng)絡(luò)體制可以輕易的使固定速率的業(yè)務(wù)適配到固定的容量網(wǎng)絡(luò)傳播通道中，從而確保信息傳播的質(zhì)量[1]，例如利用E1接口傳送的繼電保護(hù)信息、安全穩(wěn)定信息以及圖像類信息，通過PCM話路傳播的運(yùn)動(dòng)信息和話音業(yè)務(wù)等。但是，由于傳送效率低，尤其是對(duì)于管理信息和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)信息之類的任意速率業(yè)務(wù)和可變速率VBR業(yè)務(wù)而言，采用TDM技術(shù)則顯得靈活度不夠，所以這類版塊的業(yè)務(wù)基本上都利用以太網(wǎng)的方式進(jìn)行接入。以往的SDH網(wǎng)絡(luò)體制沒有傳輸以太網(wǎng)信息的功能，若要完成以太網(wǎng)接入需要間接搭建一個(gè)以太網(wǎng)連接，例如通過E1經(jīng)過10BASE—T進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在這種接口轉(zhuǎn)換器和SDH共同搭建的模式下，其應(yīng)用效率并不高。隨著MAC標(biāo)準(zhǔn)的逐步制定和完善，應(yīng)用SDH網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的方式得到了快速的發(fā)展。

2電力系統(tǒng)信息分類及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求

在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中，電力傳輸?shù)男畔⒅饕▋纱箢?，即?shù)據(jù)和話音。其中，數(shù)據(jù)信息分為管理信息和生產(chǎn)信息；話音系統(tǒng)包括行政電話和調(diào)度電話兩方面的傳輸[2]。從電力信息業(yè)務(wù)方面進(jìn)行劃分，又包括可變速業(yè)務(wù)和固定業(yè)務(wù)。各類業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的接口方式以及信號(hào)類型

3應(yīng)用SDH構(gòu)成電力通信系統(tǒng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的方法和組網(wǎng)方案

電力系統(tǒng)在構(gòu)成多業(yè)務(wù)平臺(tái)之前，其傳輸業(yè)務(wù)相對(duì)比較單一，應(yīng)用SDH網(wǎng)絡(luò)體制構(gòu)成多業(yè)務(wù)平臺(tái)后，系統(tǒng)不僅能傳輸窄帶業(yè)務(wù)，如圖像信息、生產(chǎn)信息、話音信息等固定速率類業(yè)務(wù)，還可以傳輸寬帶IP業(yè)務(wù)，如多媒體信息、管理信息等非固定速率的業(yè)務(wù)。在企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度過程中，要想高效率的完成作業(yè)，單純的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需要，電力通信系統(tǒng)需要向企業(yè)生產(chǎn)到經(jīng)營整個(gè)過程提供信息服務(wù)，即結(jié)合圖像信息、數(shù)據(jù)信息、話音信息等各項(xiàng)通信業(yè)務(wù)為一體的綜合性轉(zhuǎn)變[3]。

3.1構(gòu)建方法

在電力通信系統(tǒng)中，不同類型的寬帶業(yè)務(wù)接口方式也不一樣，如多媒體信息和管理信息等，這類IP服務(wù)屬于非固定速率寬帶，其傳送方式主要用以太網(wǎng)接口進(jìn)行傳輸，圖像信息、生產(chǎn)信息、話音信息等，這類窄帶業(yè)務(wù)屬于固定速率，其傳輸方式主要通過PCM設(shè)備和E1接口進(jìn)行傳送[4]。通過SDH網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建電力通信系統(tǒng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)的方式是在SDH設(shè)備上安裝一個(gè)以太網(wǎng)接口盤，透過網(wǎng)管提供不通業(yè)務(wù)的寬帶，設(shè)置網(wǎng)管時(shí)，間隙不能太小。一些老式的SDH設(shè)備不具備以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，針對(duì)這類SDH設(shè)備，可以利用外置式EOS設(shè)備，通過EOS設(shè)備構(gòu)建以太網(wǎng)鏈路。

3.2典型組網(wǎng)方案

3.2.1利用VLAN二層隔離形成以太網(wǎng)應(yīng)用共享的狀態(tài)

利用具有交換功能、支持802.1QVLAN技術(shù)的以太網(wǎng)接口盤，進(jìn)行二層隔離的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)可以通過N×2/155Mbit/s帶寬實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸共享。除此之外，還可以通過帶寬配置管理不同的用戶，實(shí)現(xiàn)Intanet覆蓋整個(gè)城域范圍，在企業(yè)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量要求不同時(shí)，它也能實(shí)現(xiàn)專線互連，從而實(shí)現(xiàn)差異化的時(shí)延、帶寬以及丟包率等各方面要求，該方案尤其適合用于管理信息和生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息是分離狀態(tài)的技術(shù)政策，同時(shí)，還適應(yīng)管理信息及電力生產(chǎn)對(duì)安全性要求較高的原則。它與虛擬網(wǎng)絡(luò)不同的是，該組網(wǎng)方式在物理上完全與外界隔離開，實(shí)現(xiàn)真正的專用網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)保密性和安全性都能得到保障。

3.2.2局域網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連

采用沒有隔離層交換功能的透?jìng)鞴δ鼙P作為以太網(wǎng)接口盤，在局域網(wǎng)中進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連，這種組網(wǎng)方式下的電路系統(tǒng)相當(dāng)于專線互連系統(tǒng)，通過網(wǎng)管指配帶寬，同時(shí)采用物理隔離的方式對(duì)PDH接口和以太網(wǎng)接口進(jìn)行隔離。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連的方式適合網(wǎng)絡(luò)互連安全級(jí)別要求非常高的用戶。

3.2.3帶寬共享的應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)多個(gè)以太網(wǎng)共同享用一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道，完成交換功能，形成帶寬共享的模式，可以將不同站點(diǎn)以太網(wǎng)接口或本地單盤以太網(wǎng)接口的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用[5]。這種帶寬共享應(yīng)用的模式就可以實(shí)現(xiàn)各種以太網(wǎng)接口共同使用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。這種組網(wǎng)方式適合用于一些對(duì)于上網(wǎng)要求不高的遠(yuǎn)程互連，例如職工住宅區(qū)，在這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求不嚴(yán)格的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的利用率高，但由于需要的網(wǎng)管設(shè)置不同，其在連接上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)后，管理難度增加，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，不易于管理，增加性能管理和配置管理的難度，從而影響網(wǎng)絡(luò)的安全性，因此，在電力通信系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)安全要求和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行應(yīng)用。

4SDH網(wǎng)絡(luò)傳送業(yè)務(wù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1實(shí)施方案

某供電公司通過該市某通信公司具有能應(yīng)用于MSTP的SDH設(shè)備，構(gòu)建比較完善的SDH網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，主環(huán)設(shè)備是STM—4GF622—06A，小環(huán)設(shè)備是STM—1GF155—03A，其他分支點(diǎn)設(shè)備是SAU/SI—02IBAS，這些設(shè)備全部都能夠插入以太網(wǎng)接口盤。為了實(shí)現(xiàn)將信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阶冸娬?，該市電力系統(tǒng)采用EthernetSDH技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路，通過以太網(wǎng)透?jìng)鞅P，在分公司和變電站之間構(gòu)建一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的以太網(wǎng)電路，利用SDH網(wǎng)管對(duì)每個(gè)站點(diǎn)的以太網(wǎng)電路進(jìn)行帶寬配置。在SDH設(shè)備上設(shè)置擴(kuò)展主框，用于以太網(wǎng)接口盤插盤。同時(shí)，設(shè)置一臺(tái)交換機(jī)接入各變電站，交換機(jī)中的每個(gè)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)連接的變電站，此外，對(duì)于千兆以太網(wǎng)主干的連接，設(shè)置一個(gè)特殊接口的中心交換機(jī)，在該市的所有變電站中各配置一臺(tái)交換機(jī)連接以太網(wǎng)接口盤，利用VLAN的區(qū)分提供OAK、MIS等各業(yè)務(wù)的接入。

4.2方案特點(diǎn)

4.2.1平臺(tái)支持多業(yè)務(wù)傳輸功能

該方案支持STP協(xié)議，支持各類業(yè)務(wù)，端口連接方式不受局限，支持VLAN劃分的802.IO端口以及COS分類，支持非實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)信息的應(yīng)用，支持以太網(wǎng)接入100Mbit/s，除以上諸多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)的支持，該方案還可以解決營銷點(diǎn)以及變電站等邊沿節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

4.2.2節(jié)約投入成本

該方案只需要在現(xiàn)有的SDH設(shè)備上安置以太網(wǎng)接口盤，就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的以太網(wǎng)鏈路，而針對(duì)一些不可以進(jìn)行加載的早期SDH設(shè)備，可以在對(duì)點(diǎn)安裝外置式EOS設(shè)備，因此該組網(wǎng)方案能夠節(jié)省不少投資成本。

5結(jié)束語

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)不斷更新，能夠?qū)崿F(xiàn)電力通信系統(tǒng)多種業(yè)務(wù)信息傳輸?shù)氖侄魏图夹g(shù)多種多樣，如何選擇最佳技術(shù)方案，需要結(jié)合當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)情況因地制宜地進(jìn)行分析和對(duì)比，從中挑選出既滿足網(wǎng)絡(luò)需要又節(jié)省成本的組網(wǎng)方式。在以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展中，通過SDH網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建電力系統(tǒng)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)綜合接入，這樣不僅能避免重復(fù)投資，節(jié)約不必要的花費(fèi)，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)資源共享。

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作者：謝妮娜，陳秋臨，周戈 單位：國網(wǎng)浙江臺(tái)州供電公司