光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用效果和價(jià)值分析

馮萬平 郭廣磊 尚長仲 曲志明

1.中國人民解放軍31401部隊(duì) 吉林 長春 130000;2.中國人民解放軍31401部隊(duì) 遼寧 大連 116000 3.中國人民解放軍31401部隊(duì) 吉林 長春 130000;4.中國人民解放軍31401部隊(duì) 黑龍江 哈爾濱 150000

電力企業(yè)開始紛紛利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來打造職能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)必須要有電力通信網(wǎng)來作為基礎(chǔ)支撐平臺(tái),電力通信網(wǎng)的構(gòu)建在很大程度上決定了電網(wǎng)的安全運(yùn)行、公司現(xiàn)代化管理以及市場經(jīng)營水平的高低。作為當(dāng)前最火熱的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),SDN 能夠有效分離網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)層面,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化、快速故障診斷、流量管控等功能。所以,利用SDN 為基礎(chǔ)來構(gòu)建電力承載網(wǎng),能夠改變電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效果、靜態(tài)配置差的現(xiàn)狀,并與主站動(dòng)態(tài)化趨勢相適應(yīng),促進(jìn)電力通信網(wǎng)向ICT 方向發(fā)展。

一、光纖通信SDN 技術(shù)概述

(一)SDN 定義

SDN 是一種新型的基于軟件的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù),SDN 技術(shù)特點(diǎn)主要包括三大方面：一、控制與數(shù)據(jù)平面具備松耦合性;二、支持集中化網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制;三、實(shí)現(xiàn)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對(duì)上層應(yīng)用的透明。和其軟件定義網(wǎng)絡(luò)名字一樣,SDN 技術(shù)在軟件編程能力方面更為靈活,這使網(wǎng)絡(luò)在控制能力與自動(dòng)化管理方面有非常大提升,對(duì)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的組網(wǎng)靈活性比較差、資源規(guī)模擴(kuò)展受到限制、針對(duì)新業(yè)務(wù)需求沒有辦法快速滿足的現(xiàn)狀起到有效解決效果[1]。

對(duì)于SDN 技術(shù)來說,其最早提出時(shí)間以及起源沒有辦法進(jìn)行明確,業(yè)界很久以來在很多研發(fā)工作方面都是朝著SDN方向進(jìn)行努力?？墒?對(duì)于當(dāng)前SDN 浪潮來說,毫無疑問的是ONF標(biāo)準(zhǔn)化組織是當(dāng)前浪潮的領(lǐng)導(dǎo)者,該組織所提出的Open Flow 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)首次向世界系統(tǒng)性證明SDN 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的重要程度,這也是目前SDN 技術(shù)發(fā)展的最關(guān)鍵基礎(chǔ)。伴隨著SDN 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的關(guān)注力度越來越大,針對(duì)該方面的研究程度日益加深,SDN 內(nèi)涵以及外延正在不斷豐富,對(duì)于不同參與者來說,從不同角度進(jìn)行看待,在對(duì)SDN 理解方面都會(huì)不盡相同,存在很多差異性,正是基于這一點(diǎn),目前對(duì)于SDN 技術(shù)定義存在非常多類型,其中比較具備代表性的就是ONF用戶角度定義架構(gòu)還有歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營上角度的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化架構(gòu)[8]。除此之外,在2013年4月,微軟、思科等巨頭聯(lián)手打造OpenDaylight的開源SDN 項(xiàng)目,盡管這個(gè)項(xiàng)目并不是以定制標(biāo)準(zhǔn)作為目標(biāo),可是還是非常有可能成為當(dāng)前業(yè)界對(duì)于SDN 界定的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

(二)SDN 核心技術(shù)

在SDN 技術(shù)中有加入很多創(chuàng)新技術(shù)作為技術(shù)支撐,以滿足不同技術(shù)需求。根據(jù)SDN 層次架構(gòu),其核心技術(shù)體系具體如圖所示：

圖1 SDN 核心技術(shù)體系

在SDN 架構(gòu)中基本每一層上都會(huì)有多種核心技術(shù)進(jìn)行支撐,其目標(biāo)是做到針對(duì)控制層以及轉(zhuǎn)發(fā)層有效分離,能夠?qū)崿F(xiàn)在邏輯上的集中統(tǒng)一控制,提高開放接口的靈活性。對(duì)于整個(gè)SDN 架構(gòu)來說,控制層是整個(gè)架構(gòu)的核心所在,系統(tǒng)中的南、北向接口就是以控制層為中心命名的[2]。

二、SDN 在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢

在最近幾年內(nèi),SDN 隨著研究的不斷深入,在技術(shù)發(fā)展上越來越快,已經(jīng)日益臻熟,目前被廣泛應(yīng)用于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心等網(wǎng)絡(luò)中?？墒箤?duì)于電力通信網(wǎng)絡(luò)來說,目前對(duì)于SDN 技術(shù)的應(yīng)用才剛剛開始起步,在本段內(nèi)容中主要介紹當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)狀,針對(duì)SDN 在電力通信網(wǎng)中進(jìn)行應(yīng)用所占據(jù)的優(yōu)勢進(jìn)行分析。

(一)電力通信網(wǎng)絡(luò)

為使在供輸電過程能夠一直保持穩(wěn)定,而且確保使用過程中的安全性以及經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于電能能夠進(jìn)行科學(xué)合理的分配,使電力質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)指標(biāo)要求,還有針對(duì)一些系統(tǒng)事故能夠進(jìn)行預(yù)防或者在發(fā)生時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行處理,這樣就必須對(duì)于電力系統(tǒng)來進(jìn)行集中管理以及統(tǒng)一調(diào)度,基于這一點(diǎn),電力系統(tǒng)中必須要有一個(gè)能夠通信網(wǎng)絡(luò)能夠提供特殊保障。

對(duì)于電力系統(tǒng)來說,通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接決定電網(wǎng)能否提供一個(gè)穩(wěn)定的電力環(huán)境,而且對(duì)于服務(wù)對(duì)象以及物理結(jié)構(gòu)來說,兩者直接決定電網(wǎng)必須要與電力通信網(wǎng)緊密連接,所以,對(duì)于電力系統(tǒng)來進(jìn)行發(fā)展的過程,必須要保證電力通信網(wǎng)也要在建設(shè)程度上保持一致。當(dāng)前對(duì)于電力通信網(wǎng)來說,隨著發(fā)展已經(jīng)開始初具規(guī)模,利用多種現(xiàn)代信息技術(shù)如衛(wèi)星通信、微波通信、電力線載波通信以及光線通信等多種來進(jìn)行構(gòu)建而成,這對(duì)于公網(wǎng)來說,非常大程度彌補(bǔ)了對(duì)于不同電力部門在通信需求方面存在不足的缺陷,還有就是在一定程度上解決了公網(wǎng)發(fā)展速度緩慢而導(dǎo)致通信能力不足的重大問題,進(jìn)而能夠?qū)τ陔娏ιa(chǎn)能夠正常高效的運(yùn)行起到一個(gè)非常強(qiáng)有力的保障作用[3]。

(二)電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)定位

電力通信網(wǎng)對(duì)于電力企業(yè)來說不僅是其進(jìn)行現(xiàn)代化管理、自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度、市場化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的關(guān)鍵所在,還對(duì)于電網(wǎng)能夠穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行起到非常大的保障作用。電力通信網(wǎng)在業(yè)務(wù)功能上包含了很多領(lǐng)域,具體包括音像處理、數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)動(dòng)繼電保護(hù)、語音、監(jiān)控、移動(dòng)通信以及傳真。

結(jié)語

SDN技術(shù)屬于突破性新型技術(shù),是未來通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,本文從SDN 技術(shù)概念以及核心技術(shù)進(jìn)行分析,指出當(dāng)前SDN技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景,并詳細(xì)分析這種技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行應(yīng)用的巨大優(yōu)勢,可以見得SDN技術(shù)能夠有效改善當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)中存在的不足,幫助電力通信網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)構(gòu)建能夠相協(xié)調(diào),可當(dāng)前對(duì)于SDN技術(shù)在應(yīng)用方面來說還不太純熟,隨著研究的不斷深入,相信SDN技術(shù)在未來的電力通信網(wǎng)絡(luò)中一定會(huì)大放光芒。