以太环网(交换机)在电力通信系统解决方案

Raisecom以太环网在电力系统的运用一、我国电力通信系统概述：作为电力系统的支撑和保障系统，电力通信网不仅承担着电力系统的生产指挥和调度，同时也为行政管理和自动化信息传输提供服务。电力通信传输网可分为干线传输网和本地/城域传输网。干线传输网络主要承担区域级电力公司间的业务调度和管理，主要实现大容量的业务承载。本地/城域网则主要承担区域电力公司和其所辖区域内的直属单位之间的信息传送。这些直属单位包括：电厂、电力配送站、变电站、变电所、电力局等。本地/城域网可划分为核心网和接入网。核心网主要完成业务的收敛汇聚、大颗粒调度等；接入网主要实现各站点的多业务接入和适配。在业务需求方面，电力系统呈现出多层次、多方位的特点。其主要业务需求可分为：1、自动化业务：包括调度自动化（SCADA）、电能计量系统、变电站综合自动化、调度生产MIS、电力市场技术支持系统等。2、保护业务：包括故障录波系统、电网安全稳定控制系统、雷电检测系统、继电保护系统等。3、话音业务：包括调度电话、行政电话、会议电话系统。4、管理信息业务：包括各种用电MIS、财务MIS、电力基建项目管理系统、电力生产及安全管理系统、人事管理、运营管理、OA、GIS系统等。5、视频业务：包括会议电视系统、变电站自动监控系统等。6、居民小区业务：包括电力居民小区的宽带、语音、电视业务等。基于电力系统本身的特点，接入网的实现技术要提供综合接入能力以满足丰富的业务种类，灵活的网络部署以满足分散的接入点，高系统可靠性以满足业务质量。二、以太环网概述：以太环网所要解决的问题：当前多数现有网络中采用星形或双归属组网模型，多会存在缺乏有效保护和浪费网络资源等诸多问题，如下图所示：图1现网存在的问题双归属网络中，汇接局和中心机房之间为了保证可靠性部署双链路上行，但实际应用中这两链路或光纤都处于一个地沟或管道中，这样就出现了SRG（sharedriskgroup）共享风险组，链路保护无任何意义；在这种状况下，以太环网在以太网基础上借用了SDH环网的思想，提出了以太环网来改变这种现状。双归属网络经环网优化后的结果如下图所示：图2环网应用的优势环网拓扑下的网络由于节点间的光纤分别走不同的管道，不会存在SRG的问题。同时提供快速的保护倒换。以太环网解决了传统数据网保护能力弱、故障恢复时间长等问题，理论上可以提供50ms的快速保护特性，同时兼容传统的以太网协议，是宽带接入网优化改造的一种重要的技术选择和解决方案。交换机环网作为电力调度网和配网的业务承载设备非常适宜，基于以下理由：1、交换机环网可以满足《50ms级别的业务保护，规避了SRG的风险，达到电力通信对于高可靠性的要求。2、交换机环网组网灵活，可根据电力通信不同需求灵活组网。3、交换机维护成本低。作为接入层最主要的设备，交换机具有简单易维护的特性，适合电力业务运维需求。4、交换机环网具有转发速度快、业务透明等优势。可以达到100/1000M的线速转发，并且对于承载业务实现透明转发。典型的交换机环网应用案例如下所示：三、使用IP建网与传统SDH建网对比分析由于现代信息科学技术的高速发展，从90年代初世界第一个计算机网络的出现，到现在计算机的广泛应用，CPU芯片处理的高速化，互联网的普及及延伸速度的不断加快，在信息网络化发展的趋势愈加突出和显著都已成为不争事实的今天,企业生产、运行的统一化、网络化、企业数据信息管理和行政管理的数字化，都需要企业通过网络互连来达到快捷高效的目的，以利于企业提高竞争力、创造更大的经济效益；IP技术正是实现多种信息业务网络化发展、提高网络传输效率和多媒体需求的一项基本技术；适用于网络化发展要求的IP技术已成为未来信息处理的基础和方向。（一般拓扑见下图）如果组建SDH同步数字系列网络，由于该网络属电路型设备，不利于突发业务的传输，并且宝贵的带宽资源得不到充分利用；此外组建相同规模的网络造价要高于IP网络。以下是二个网络有关指标的比较：IP网络与同步数字系列网络（SDH）的对比列表序号项目名称IP网络SDH网络备注01传输带宽共享带宽，最大可达10G复用解复用方式，最大2.5G02突发业务传输适合不适合如MIS数据等03网络拓扑结构任意点对任意点点对点04信道利用率高低05数据流量控制可以不可以06单位建设成本低高07多业务综合接入方便接入不方便如数据、话音、图像08组网灵活性好一般09智能化好一般10传输质量好好指地区局域网内11自愈环网好好指自愈切换时间12网络安全较好好指与公网连接13传输实时性较好好指地区级网络内14远距离传输指标一般好指全省以外范围15计费较好好16交换寻址好好使用IP产品建网的投资分析：投资分析：从上述对照指标看出，基本传输指标相近，当网络范围在一个地区内时传输指标没什么二样；但在建设成本上二者相差较远；如下图：SDH网的单位建设成本由于PCM设备成对增加，因而分站越多则单位建设成本越高；相反，由于IP网的拓扑结构可以是点对多点方式，当分站设备增加时由于分担了主站设备的成本，加之IP产品本身的价格较低，因此IP系统的单位建设成本要明显低于SDH网的建设成本。四、Raisecom公司的以太环网解决方案Raisecom公司经过长期深入的电力通信需求调查，结合公司“综合接入、全面网管”的技术路线，推出了针对电力配网中主站与子站、子站与终端之间的以太环网解决方案。1、网络拓扑：2、系统特点：Raisecom针对电力实际运行的网络环境，分别推出速率为百兆、千兆的以太环网。其中百兆环网的交换机主要使用ISCOM2126F全光交换机和ISCOM2126S-MA组成以太环网，全光交换机用于主节点，便于以后环网规模扩大以及灵活组网；千兆环网的交换机主要使用ISCOM2812GF、2828F全光交换机和2110A-MA组成千兆以太环网，其中ISCOM2812GF为主节点。该系统的主要特点如下：（1）、满足《50ms级别的业务保护级别，可组成单环、相切环、相交环、双环等环网结构，环内链路可以采用1+1、1：1、N：1等多种备份方式，全面保障站点间的通信可靠性。（2）、承载业务类型丰富，有整套的接入产品系列。Raisecom公司在业界享誉“接入专家”的美称，配合公司自产的协转、SFP设备可以实现RS232/485、V.35、E1、RJ45等不同类型业务的接入，并都可在以太环网上实现透明承载。（3）、可实现全面网管。Raisecom公司的NViewNNM网管产品，可以实现网络设备自动发现、网络拓扑自动识别、链路实时状态监测、大批量设备批量配置、升级等综合管理功能，让网络管理更加轻松自如。（4）、Raisecom公司的交换机产品经过防雷和宽泛电压设计，可以在恶劣的环境下正常使用。（5）、支持灵活的QinQ、QOS、组播功能，可实现灵活的带宽颗粒度管理、跨VLAN的组播复制（MVR）、支持SP、WRR等队列技术、支持基于不同业务流VLAN汇聚，完全满足电力以后对于业务的精细化管理。（6）、具备L2-L7层的强大ACL功能，支持防止ARP、DHCP欺骗，保障电力通信数据的安全性。（7）、独特的端口环路监测设计。当网络设备任何一个端口存在环路时，自动关闭该端口，不影响整个环上业务的正常运行。3、Raisecom公司的成功案例简介（1）中国民航大学校园网应用案例中国民航大学是中国民用航空总局直属的一所以培养高级工程技术和管理人才为主的普通高等学校，现有在校本科及以上学生13000余人。方案亮点：1.部署环路检测功能。有效防止了宿舍间私接网线造成网络内部环路，保证了整个网络长期稳定运行；2.接入交换机采用静音设计，无风扇设计大大减少了产品体积和重量便于楼道安装。3.丰富的接口类型，下行为10/100M自适应店口，上联端口可选用光口或者电口；3.通过网管平台可对楼道交换机进行批量配置、升级等操作，大大减轻了维护工作量。（2）、天津海泰数码宽带小区应用案例海泰数码是天津最具竞争力的驻地网络建设运营商，分别向企事业单位和社区用户提供优质的宽带互联网接入服务及丰富的增值服务体验，目前，宽带接入网已覆盖天津市100个居民社区，接入户数超过20万户，海泰数码目前已发展成为天津最大的集语言、数据、图像为一体的高速宽带城域网。方案亮点：1.对普通用户进行上下行带宽限制，可保证每个用户享受到合理的带宽，提高网络带宽利用效率。2.接入交换机均支持强大的防雷功能（共模和差模），大大降低了由于雷击故障而造成的断网现象的发生率，保证了服务质量。3.部署Acl，有效过滤了常见病毒，提供了一个安全可靠的网络使用环境。（3）、济南电信全光口交换机产品应用案例南电信在五个市区的宽带小区使用了50台全光可网管型汇聚交换机ISCOM2126F产品，用于楼宇汇聚和小区汇聚。从楼宇到小区机房采用光纤传输，2126F产品的24个SFP光口分别用于连接小区各楼宇，光路传输保证了网络能够有效延伸到大型社区的偏远楼宇，同时大大提高了传输效率。此外，2126F拥有两个1000M光电复用端口（COMBO），有效解决了在网络使用高峰时上行带宽不足，上网速度慢等问题。用户之前的网络中使用了大量TCL、D-Link、腾达、神州数码等品牌的二层产品，由于品牌种类较多，且都是不可网管产品，维护起来工作量非常大，同时这些产品的稳定性较差，频繁死机丢包，造成用户掉线脱网，客户投诉不断，迫使管理层下决心对全是宽带网络进行优化改造。四、结论综上所述，通过Raisecom以太网环网的综合通信接入平台，直接接入各种事务型业务,完成远动数据、配电数据、继保数据等的传输，可以有效的承载电力的运行业务、事物业务的传输，完全能够满足信息宽带化、多业务化发展的要求，是一种前景非常广阔而又符合信息化发展方向的解决方案。