摘要:文章描述了漳州電力光纖通信網絡及通信數據網的現狀,介紹了系統信息化應用情況。通過對幾種主要寬帶城域網組網技術的比較,分析各類技術的優缺點和適用環境,選擇了MPLS技術組網。文章闡述了漳州電力通信數據網的組網原則、網絡拓撲、設備選型等組網方案。
關鍵詞:電力;信息; 通信;數據網; MPLS
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)31-0130-03
1 漳州地區電力通信及數據網現狀
目前漳州地區電網已建成以地調為通信樞紐中心,以各廠站、縣(市)調為用戶,覆蓋轄區內所有縣調、電廠、500kV、220kV及110kV變電站的光纖通信網絡,且地調與所有縣調、500kV變電站及220kV集控站實現了光纖環網。
漳州地調目前配置有一臺北電Passport 15000 ATM交換機,交換容量為40G,另有一臺Passport 7480作為接入交換機,交換容量為1.6G,通過STM-4 SDH接入福建電力通信數據網核心層,成為省電力通信數據網的骨干層。除此之外,覆蓋本地區電網縣(市)調、供電所、營業所的電力通信數據網絡尚未建設,整個地區數據通信網還是一片
空白。
隨著電力企業的高速發展,信息化應用日益深化,電力通信網上承載的業務不僅有傳統的生產調度電話、行政電話、調度自動化、配網自動化、繼電保護、電壓監測、負荷控制等業務,近些年增加了IP語音、會議電視、通信監測、圖像監視、MIS、DMIS、營銷支持系統等基于IP數據的新業務,將來還會有信息檢索、科學計算和信息處理、電子郵件、Web應用、可視圖文、多媒體會議、視頻點播、視頻廣播、電子商務等新業務的應用。因此有必要建設一個與之相適應的地區電力通信數
據網。
2 電力通信數據網組網技術分析
根據網絡的發展水平和網絡業務的不同,目前建設寬帶城域網主要有三種方式,即路由器方式(IP網絡)、ATM交換機方式(AIM網絡)和多業務路由交換機方式(多業務網絡)。
第一種方式面向目前網絡上占80%以上而且還將不斷劇增的數據流量,利用吉比特以太網技術、IP over SDH技術、IP over DWDM技術組建純IP技術的城域網,為用戶提供基于最好努力(Best effort)、不保證服務質量的服務。
第二種方式是面向專線與話音業務,采用統一的網絡支持DDN、FR、話音等傳統業務以及IP業務,為用戶提供按需分配網絡帶寬、保證服務質量的服務,其中,支持IP業務可以采用IPOA、LANE、MPOA或VLAN技術實現。
第三種方式采用MPLS技術,在網絡邊緣實現第三層靈活路由,在網絡核心實現第二層快速交換。
三種方式優缺點比較:
采用路由器方式:此種方式組建的網絡傳輸速率和效率都很高,主要面對IP業務,對電力系統的其他語音、遠動信息等業務不是放到首要位置,并且IP業務無法形成共享通道,不能提供較好的服務質量保障(QoS),IPX等其他主要網絡技術支持有限。適用于經營IP業務的、以ISP業務為主的電信網,不適合漳州電力系統應用。
采用ATM方式:利用ATM寬帶系統(或SDH結合使用)來開展業務寬帶IP業務,具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢復能力,網絡可靠性高。ATM網絡在網絡覆蓋范圍、傳輸帶寬、技術體制、擴容造價、可靠性、MPLS VPN部署等各方面均難以滿足要求。只能用于少量的骨干層接點使用,對于電力系統分散而眾多的接入層不適合,造價太
昂貴。
多業務路由交換機方式:此種方式將IP業務與ATM網絡無縫地結合在一起,使ATM網絡全網不再需要兩套地址,既能很好地支持DDN、FR、話音等傳統業務,也能夠很好地支持IP業務,按用戶需要的服務質量提供相應的各種服務。此種方式組建的網絡適合數據業務類型多而總量不大的地方,支持傳送包括IP業務在內的各種業務,特別是電力系統的傳統數據業務。
總結漳州地區電力通信數據網建設解決方案:考慮到福建電力通信數據網核心層采用ATM組網、漳州電力系統的接入層分散而眾多、數據網傳輸數據既有生產調度實時數據業務又有IP業務等實際情況,漳州地區電力通信數據網不僅要能與省數據網互連互通,同時又要保證生產調度業務和生產管理業務的安全、可靠傳輸。綜合以上因素,漳州地區電力通信數據網的建設宜采用多業務路由交換機方式,此種方式充分利用原有的SDH光傳輸網絡的富余容量及自愈環保護等優異功能,高效可靠地開展寬帶IP業務,是漳州地區電力數據網建設的理想
選擇。
3 組網方案
3.1 主要技術原則及措施
電力通信數據網絡應遵循分層分區原則建設。在省網核心層建設基礎上,發展以IP技術為基礎的地區骨干/匯聚層、接入層電力通信數據網絡建設,新建廠站同步配套建設電力通信數據網絡
設備。
網絡規劃中應注意網絡的延伸及網絡一體化問題。首先,可根據業務發展的需要,加強直屬單位的數據網絡建設及接入工作,尤其應加強其所屬縣級的城域和骨干數據網絡的建設工作,提高電力通信數據網絡的覆蓋能力。其次,各級數據網絡應注重發展網絡接入技術的研究,解決由不同廠家、不同技術體制、不同自治域等方式組成的數據網絡的接入問題,切實增強整體數據網絡的一體性,保證各類業務的暢通及安全。
進一步完善網絡拓撲結構,增強網絡安全性。個別節點采用單點接入方式,存在安全隱患,應充分利用傳輸網絡資源,實現各核心、骨干節點至少兩點接入的原則。
在網絡建設中應積極采用多協議標簽交換(MPLS)、虛擬專網(VPN)、組播(MULTICAST)、流量工程(TE)等技術,并同步建設數據網絡安全系統,滿足國家經貿委[2002]第30號令《電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》和電監會5號令《電力二次系統安全防護規定》的要求。
網絡應根據不同應用業務要求提供不同的服務(COS),應采用MPLS VPN等技術措施實現不同應用系統的隔離,統一規劃各類業務的接入方式及使用帶寬。
3.2 網絡技術體制
采用MPLS IP技術體制建設地區電力通信數據網絡。
3.3 網絡拓撲結構
漳州地區電力通信數據網絡從上至下分為核心層、骨干/匯聚層和接入層,一般依據調度管理的等級和廠站電壓等級分層,依據地理位置和調度管理所轄范圍分區。骨干/匯聚層和接入層網絡采用樹干型和網格型結構,網絡設備視情況選用網絡交換機、路由交換機或具MSTP功能的SDH設備。
骨干層中地調、縣調和220kV集控站配置IP路由交換機形成地區網狀骨干IP網,220kV集控站負責匯接所轄220/110kV變的IP鏈路。為提高網絡的可靠性,地調、縣調和220kV集控站的IP路由交換機可按雙重化配置。各地區設1套地區電力通信數據網絡網管系統,對地區網絡進行
監控。
各類業務采用10/100M端口接入網絡,并采用基于MPLS的VPN劃分VLAN,提供應用系統之間的隔離。其中110kV變的通信監測和圖像視頻合用1個2M帶寬,其他業務合用1個2M帶寬;220kV及以上廠站可每類業務占用1個2M帶寬。
3.4 設備選型
骨干節點:骨干路由器1臺,雙電源,雙引擎,可提供155M ATM接口、155M POS接口、FE路由電口、GE路由口、GE交換口、100M交換光口、100M交換口。接入交換機1臺:L3交換機。
匯聚節點:高端路由器1臺,≥5Mpps,電源、引擎、風扇雙備份,可提供GE路由口、100M交換口。匯聚接入交換機1臺:光電混合接口以太網交換機,可提供多模GE、FE電口、FE光口。通信業務接入交換機1臺:L2交換機。
接入節點:邊緣路由器1臺,200kpps,冗余電源,可提供100M交換口。通信業務接入交換機1臺:L2交換機。
供電公司節點:邊緣路由器1臺,1Mpps,雙-48V電源,可提供GE光口、FE電口。通信業務接入交換機1臺:L2交換機。
縣調節點:高端路由器1臺,≥5Mpps,電源、引擎、風扇雙備份,可提供GE路由口、100M交換口。匯聚接入交換機1臺:光電混合接口以太網交換機,可提供FE電口、FE光口。通信業務接入交換機1臺:L2交換機。
電廠節點:高端路由器1臺,≥5Mpps,電源、引擎、風扇雙備份,可提供100M交換口。通信業務接入交換機1臺:L2交換機。
4 結語
建設以IP技術為基礎的地-縣級電力通信數據網絡,將為漳州電力系統各類信息業務提供服務質量優良、可靠性高的網絡平臺,為系統生產、營銷和管理等各種應用的推廣打下堅實的基礎。
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作者簡介:葉穎(1968-),男,福建廈門人,福建省電力有限公司漳州電業局工程師,研究方向:電力系統通信工程的設計、建設和系統運行管理。
(責任編輯:秦遜玉)