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数据通信网方案比较
电力数据通信网的业务发展不会与邮电通信网完全相同,但趋势是相同的,传输网正由微波逐渐转向光纤,由PDH转向SDH,带宽由2 Mbit/s,34 Mbit/s提高到155 Mbit/s,622 Mbit/s,这给建设数据通信网创造了良好的条件。电力数据通信网的业务种类与邮电通信网也不完全相同,但业务走向多样化的趋势是一样的,不仅要满足不同需求的多业务传输平台,为系统内的所有用户提供各种类型、不同等级的业务服务,同时又要满足调度、监测、话音、电路仿真、视频、各种实时性要求很高的信息在网络上进行传送。
1.1 帧中继
帧中继(frame relay)技术是在分组交换技术基础上发展起来的,是一种快速分组交换技术。近年来,光纤的逐步普及和其传输质量、速度的提高,已使交换网的每一个传送环节都可实现通信协议的简化,从而提高了通信效率,帧中继采用简化的分组交换协议、统计复用、面向连接及可变长帧的方式,从而提高了传输速率和带宽利用率,降低了网络延时,用于传送突发数据十分有效,非常适用于LAN/WAN互联。
帧中继作为纯粹传输数据的网络方案是合适的,但其QoS保证和支持多业务的能力十分有限。至今为止,电力通信网内尚未见开通帧中继业务,没有必要专门投资该未经系统内实践过的技术。
1.2 DDN
DDN是利用数字通道提供永久性、半永久性连接线路,以传输数据信号为主的数字传输网络。它可以提供各种灵活的数据接口,为传送数据信号服务。在DDN网中,采用了先进的网管技术,进行线路调度、故障监控,可以实现集中管理。线路遇故障时还可以自动路由迂回,提高了用户线路的利用率。因此DDN在点对点数字专线业务方面有着传统的专线业务不可比拟的优越性,可提供高质量、高可靠性的专线服务。但DDN接口提供的带宽是固定的,当用户不使用时,带宽也不能分配给其他用户使用;当用户需要高带宽时,网络也不能立即提供。这样,就不能满足信息突发率较高、实时性很强的用户需求。
电力数据通信网内的长途中继链路以2 Mbit/s接口为主,因此实施DDN很方便,但DDN本质上提供的是基于TDM的专线,替代的同样是TDM专线的大量PCM电路,不能有效保护原有投资,而且无法充分利用SDH的带宽资源,因此也不是理想的网络方案。
1.3 ATM
ATM技术几乎与帧中继同时出现,采用统计复用的方式,将来自不同信息源的信元汇集到一个缓冲器内排队,队列的输出是根据信息到达的快慢随机插入到ATM复用线上,各种业务按其实际信息量来占用网络带宽,并且不管业务源的性质多么特殊,网络都按同样方式接入,有效地利用了带宽,具有很大的灵活性,做到完全多业务综合。对网络技术而言,ATM具有开放式的可适配各种类型和各种速率的接口,包括各种PDH电接口和SDH/SONET(synchronous optical network,同步光纤网),速率从2 Mbit/s,34 Mbit/s,155 Mbit/s到622 Mbit/s。这些物理接口可用做用户到网络的接口和宽带网络接口物理层,它不但能满足用户对宽频带高速传输信息的需求,而且使当前的广域网与局域网融为一体, 帮助用户解决网络、网络与用户中的各种技术和兼容难题,为实现语音、视像和数据等信息在网络中的高度集成化,提供了一个简化、统一的网络结构,特别适用于现实的电力系统通信。
二、永安电力数据通信网现状
永安公司目前无专用的数据通信网,营销“95598”虚拟网工程仅在公司配置了一台Cisco 接入型路由器,其它各类业务分别开通,占用通信设备资源严重,造成通信传输资源不足,无法满足各行政节点所有的业务需求。近期技术实施方案:在1个220kV变电站、10个110kV变电站、14个35KV变电站新建数据通信网。共计配置接入路由器I型5台,接入路由器II型12台,接入三层交换机8台,业务交换机17台。
以下是永安电力数据通信网网络拓扑图:
1.有利因素
a)、成熟的可得到的硬、软件的选择范围大,如路由器、服务器、网络设备、交换设备、存储设备等;
b)、有国际公认的工业标准可采用,使数据网的结构更具有开放性和通用性;
c)、有先进的设计工具和测试工具,一级网和电信数据网建设经验,建设开发的周期短。
2.不利因素
a)、由于我公司各乡镇经济发展不平衡,各乡镇的通信网建设规模和格局也各不相同,形成我公司电力数据通信网建设中的劣势:
b)、缺乏电力网、通信网统一规划和全局观点,自行投资敷设城域短途光缆或无线设备,造成重复建设,设备、资源分散,维护水平低;
c)、由于依附于电力基本建设,电力通信专网没有按统一的标准进行规划和实施,电路资源分布很不平衡,往往在某一条支线上带宽非常富裕,而在干线上则很拥挤。
三、网络规划和网络管理
数据通信网作为通信基础网络纳入各级电网通信规划中,由各级通信专业按统一的技术政策进行规划、建设。各级通信运行管理单位负责数据通信网络管理,并加强对提高网络管理效率的研究,加强对网络流量的采集及分析,实现网络管理智能化。因此应由通信部门统筹全省电力传输网络系统的整改扩充,使资源重新合理配置,以达到最高的效率。根据我公司的发展规划,今后电力通信网的主要建设将转向光纤通信,逐步在各节点间建立光纤通道,并发展各节点的光纤网络。这种基础建设不可能一步到位,因此宽带ATM的主层数据网可先建,地区的数据网利用现有的通信资源建成过渡网,新网和传统网、电路交换与ATM交换、微波和光纤将会长期共存,相互补充。
四、重视网络安全
为保证公司数据网安全、健康、有序地发展,应规范网络的运行管理,在网络互联的物理结构上应安装防火墙,在网络运行中应采取有效的技术措施,防范网上黑客,避免网络瘫痪。从行政和法律上加强网络管理,杜绝危害社会安定、败坏社会风气的有害信息在网上传播泛滥,使网络真正服务于生产和科研。
五、结束语
永安电网在不断的发展,人类对客观事物的认识在发展,技术在不断进步,材料也在日益更新,以及未来智能电网对电力通信网提出了更高的要求 。作为电力系统通信中不可或缺的数据通信网技术,也在不断发展和完善,我们相信,数据通信网会有着更加辉煌的明天,在永安电网的电力通信系统中将继续发挥着不可替代的重要作用。
参考文献
[1]丁道齐.把握世界通信发展趋势 确立电力通信发展战略.电力系统自动化,1999,23(12);1999,23(13).
[2]辛耀中,胡红升,卢长燕,等.中国电力数据网络建设和运行中应注意的四个关系.电力系统自动化,1998,22(1).
[3]Gilbert Held.数据通信技术.北京:清华大学出版社,1995.
(作者单位:国网永安市供电有限公司)
电力数据通信网的业务发展不会与邮电通信网完全相同,但趋势是相同的,传输网正由微波逐渐转向光纤,由PDH转向SDH,带宽由2 Mbit/s,34 Mbit/s提高到155 Mbit/s,622 Mbit/s,这给建设数据通信网创造了良好的条件。电力数据通信网的业务种类与邮电通信网也不完全相同,但业务走向多样化的趋势是一样的,不仅要满足不同需求的多业务传输平台,为系统内的所有用户提供各种类型、不同等级的业务服务,同时又要满足调度、监测、话音、电路仿真、视频、各种实时性要求很高的信息在网络上进行传送。
1.1 帧中继
帧中继(frame relay)技术是在分组交换技术基础上发展起来的,是一种快速分组交换技术。近年来,光纤的逐步普及和其传输质量、速度的提高,已使交换网的每一个传送环节都可实现通信协议的简化,从而提高了通信效率,帧中继采用简化的分组交换协议、统计复用、面向连接及可变长帧的方式,从而提高了传输速率和带宽利用率,降低了网络延时,用于传送突发数据十分有效,非常适用于LAN/WAN互联。
帧中继作为纯粹传输数据的网络方案是合适的,但其QoS保证和支持多业务的能力十分有限。至今为止,电力通信网内尚未见开通帧中继业务,没有必要专门投资该未经系统内实践过的技术。
1.2 DDN
DDN是利用数字通道提供永久性、半永久性连接线路,以传输数据信号为主的数字传输网络。它可以提供各种灵活的数据接口,为传送数据信号服务。在DDN网中,采用了先进的网管技术,进行线路调度、故障监控,可以实现集中管理。线路遇故障时还可以自动路由迂回,提高了用户线路的利用率。因此DDN在点对点数字专线业务方面有着传统的专线业务不可比拟的优越性,可提供高质量、高可靠性的专线服务。但DDN接口提供的带宽是固定的,当用户不使用时,带宽也不能分配给其他用户使用;当用户需要高带宽时,网络也不能立即提供。这样,就不能满足信息突发率较高、实时性很强的用户需求。
电力数据通信网内的长途中继链路以2 Mbit/s接口为主,因此实施DDN很方便,但DDN本质上提供的是基于TDM的专线,替代的同样是TDM专线的大量PCM电路,不能有效保护原有投资,而且无法充分利用SDH的带宽资源,因此也不是理想的网络方案。
1.3 ATM
ATM技术几乎与帧中继同时出现,采用统计复用的方式,将来自不同信息源的信元汇集到一个缓冲器内排队,队列的输出是根据信息到达的快慢随机插入到ATM复用线上,各种业务按其实际信息量来占用网络带宽,并且不管业务源的性质多么特殊,网络都按同样方式接入,有效地利用了带宽,具有很大的灵活性,做到完全多业务综合。对网络技术而言,ATM具有开放式的可适配各种类型和各种速率的接口,包括各种PDH电接口和SDH/SONET(synchronous optical network,同步光纤网),速率从2 Mbit/s,34 Mbit/s,155 Mbit/s到622 Mbit/s。这些物理接口可用做用户到网络的接口和宽带网络接口物理层,它不但能满足用户对宽频带高速传输信息的需求,而且使当前的广域网与局域网融为一体, 帮助用户解决网络、网络与用户中的各种技术和兼容难题,为实现语音、视像和数据等信息在网络中的高度集成化,提供了一个简化、统一的网络结构,特别适用于现实的电力系统通信。
二、永安电力数据通信网现状
永安公司目前无专用的数据通信网,营销“95598”虚拟网工程仅在公司配置了一台Cisco 接入型路由器,其它各类业务分别开通,占用通信设备资源严重,造成通信传输资源不足,无法满足各行政节点所有的业务需求。近期技术实施方案:在1个220kV变电站、10个110kV变电站、14个35KV变电站新建数据通信网。共计配置接入路由器I型5台,接入路由器II型12台,接入三层交换机8台,业务交换机17台。
以下是永安电力数据通信网网络拓扑图:
1.有利因素
a)、成熟的可得到的硬、软件的选择范围大,如路由器、服务器、网络设备、交换设备、存储设备等;
b)、有国际公认的工业标准可采用,使数据网的结构更具有开放性和通用性;
c)、有先进的设计工具和测试工具,一级网和电信数据网建设经验,建设开发的周期短。
2.不利因素
a)、由于我公司各乡镇经济发展不平衡,各乡镇的通信网建设规模和格局也各不相同,形成我公司电力数据通信网建设中的劣势:
b)、缺乏电力网、通信网统一规划和全局观点,自行投资敷设城域短途光缆或无线设备,造成重复建设,设备、资源分散,维护水平低;
c)、由于依附于电力基本建设,电力通信专网没有按统一的标准进行规划和实施,电路资源分布很不平衡,往往在某一条支线上带宽非常富裕,而在干线上则很拥挤。
三、网络规划和网络管理
数据通信网作为通信基础网络纳入各级电网通信规划中,由各级通信专业按统一的技术政策进行规划、建设。各级通信运行管理单位负责数据通信网络管理,并加强对提高网络管理效率的研究,加强对网络流量的采集及分析,实现网络管理智能化。因此应由通信部门统筹全省电力传输网络系统的整改扩充,使资源重新合理配置,以达到最高的效率。根据我公司的发展规划,今后电力通信网的主要建设将转向光纤通信,逐步在各节点间建立光纤通道,并发展各节点的光纤网络。这种基础建设不可能一步到位,因此宽带ATM的主层数据网可先建,地区的数据网利用现有的通信资源建成过渡网,新网和传统网、电路交换与ATM交换、微波和光纤将会长期共存,相互补充。
四、重视网络安全
为保证公司数据网安全、健康、有序地发展,应规范网络的运行管理,在网络互联的物理结构上应安装防火墙,在网络运行中应采取有效的技术措施,防范网上黑客,避免网络瘫痪。从行政和法律上加强网络管理,杜绝危害社会安定、败坏社会风气的有害信息在网上传播泛滥,使网络真正服务于生产和科研。
五、结束语
永安电网在不断的发展,人类对客观事物的认识在发展,技术在不断进步,材料也在日益更新,以及未来智能电网对电力通信网提出了更高的要求 。作为电力系统通信中不可或缺的数据通信网技术,也在不断发展和完善,我们相信,数据通信网会有着更加辉煌的明天,在永安电网的电力通信系统中将继续发挥着不可替代的重要作用。
参考文献
[1]丁道齐.把握世界通信发展趋势 确立电力通信发展战略.电力系统自动化,1999,23(12);1999,23(13).
[2]辛耀中,胡红升,卢长燕,等.中国电力数据网络建设和运行中应注意的四个关系.电力系统自动化,1998,22(1).
[3]Gilbert Held.数据通信技术.北京:清华大学出版社,1995.
(作者单位:国网永安市供电有限公司)