电力通信传送网承载IP业务浅析及承载方式探讨

电力通信传送网承载IP业务浅析及承载方式探讨

凌芝郭抒然

（国网浙江省电力有限公司杭州供电公司310000）

摘要：本文介绍了分析梳理了电力IP业务种类与类型，并对各类IP业务给传输网络带来的压力进行客观分析。从业务现状出发，分类描述各类IP业务结构特点，归纳典型通信站业务接入模型，同时结合IP类业务未来发展需求，给出公司数据业务接入的初步指导意见，为不同的业务制定业务承载方式、带宽、可靠性要求等参考标准提供扎实的理论和实际可操作依据。

关键词：电力通信传送网；IP业务；

一、引言

电力通信骨干传输网络是电力通信专用网的重要组成部分，作为支撑坚强智能电网建设、保障电网安全和实现公司管理现代化的重要基础设施，应与各级电网发展和公司发展同步发展，并适度超前。但是，由于业务部门的需求近几年倾向于IP接入方式，为了满足业务部门的需求，通信专业开通了大量的高带宽IP通道，造成现阶段传输网承载压力过大，远远超过通信网规划中对业务需求的预测，造成通道重复堆叠配置、资源利用率不高、传输系统支撑能力不足等问题。为适应电网和公司发展方式的持续深化变革，骨干传输网IP业务整合及梳理迫在眉睫。本文主要目的是遵从通信设计导则和安全要求的前提下，推动通信业务承载方式、带宽的规范化、标准化，整合现有IP业务，实现电力数据业务的统一承载。

二、电力IP业务类型介绍

1.业务分类与统计

该地区公司下辖7个县市公司，骨干网共有通信站510个有通信需求。该地区传输网络承载IP类业务各部门业务网络需使用平均带宽达至近1G.

2.业务结构分析

从业务结构上，该地区承载的IP类业务结构可以分为以下几类：通信中心机房星形结构、通信中心机房双星形结构、自动化中心机房星形结构、网状结构、离散结构五大类。

3.典型通信站点业务分析

从通信站点的特征出发，电力传输网承载的IP类业务需求可分为变电站、电厂、直属单位和营业所四个需求模型。将各类型通信站点建立典型模版，将需由传输专网承载的IP类业务纳入模版中，各类型通信站点模版如下文所描述。

3.1变电站

电力传输网通信站点如设置在变电站，根据不同电压等级承载的IP类业务需求分别如表2~表5所示。主要承载自动化、运检部相关生产类业务及部分管理业务。

3.2电厂/用户变

电力传输网通信站点如设置在电厂/用户变，承载的IP类业务需求分别如表6所示。主要承载自动化相关生产类业务。

表5电厂/用户变IP类业务典型模版

3.3直属单位

电力传输网通信站点如设置在直属单位等自有物业，承载的IP类业务需求分别如表7所示。主要承载信息内外网、会议电视相关管理类业务。

表6直属单位站点IP类业务典型模版

3.4营业所

电力传输网通信站点如设置在营业厅等自有物业，承载的IP类业务需求分别如表8所示。主要承载信息内网等相关管理类业务。

表7营业所IP类业务典型模版

三、几种IP业务承载方式比较

随着智能电网的建设与推进，电力多种类型的业务网络层均逐渐采用IP协议【1】，传统的语音、视频、模拟四线、数据等信号均可使用IP数据包来解决问题，再以IP格式进行传输。本文从实际应用角度分析以下几种现存的方式在电力行业中的应用情况及问题，进而对传输网承载IP业务规划设想作初步探讨【2】。

1.IPoverSDH/MSTP

1.1IPoverSDH/MSTP网络架构

该地区骨干传输通信网采用MSTP技术体制，主要满足生产控制类业务的实时传送需求，网络架构由两个10G汇聚层环、19个2.5G接入光路组成。传输网络结构根据地理位置划分为东西两大区域。该地区电力业务分生产型业务及管理型业务。生产型业务一般分布在变电站、电厂等生产性场所，管理型业务一般较多分布在营业厅、直属单位及各县子公司。针对上述传输网承载IP业务总结分析，自动化业务占比例最大，占所有业务净流量的37.66%.其次为通信数据网业务，占所有业务净流量的25.33%。

该结构网络拓扑从东西两个网络着眼，由于业务网络80%均为中心机房星型拓扑，我们从东西两个断面来分析各断面的流量情况。一般我们针对骨干环带宽消耗量来分析网络的健康状况。两断面已分别占用10G带宽的61.2%、62.8%。根据下一阶段基建变电站、新系统投建等工程项目，预测骨干带宽将增至10G带宽的83%.预测方向包含以下几点：

1、自动化220kV变电站通道带宽需求激增。

2、所有变电站视频监控业务接入，带宽需求激增。

3、特高压可视化项目的继续建投，带宽需求激增。

5、每年新建基建变电站相应的新增通道投入。业务覆盖省调接入网、地调接入网、视频监控通道、信息内网通道、通信数据网通道等多种IP业务带宽增量。

综上所述，考虑到数据网络业务流量不宜超过实际带宽80%的特点，以及业务流量迂回和未来发展预留，可见该地区将在未来1-2年时间内带宽即至瓶颈。

1.2小结

IPoverSDH/MSTP的好处是，可以充分利用SDH技术的强大自愈保护能力和确保的延时性能，保证网络运行的高可靠性，针对业务模式分散、相对数据量小的用户侧接入具有较高的性价比。但同时，由于SDH技术最初是用来承载基于电路交换型的话音业务的，在解决IP数据传输时，SDH电路层上需要附加多个包/信元/帧交换层，必然导致带宽效率降低，开销处理复杂，所以从带宽普遍超过GE级的IP业务来看，这种承载方式显然是不经济且效率低下的。【3】

2.IPoverOTN

OTN将有四个方面的优势：一是OTN采用支线路分离的架构。而是OTN交叉，不管是基于ROADM波长调度还是电交叉子波长调度，都为业务灵活调度带来便利。三是强大的OAM能力，而且引入了SDH的OEM能力，可以极大地提升网络管理能力。四是多种策略的保护，OTN可以做波分层面的光通道保护、OMP保护等等，保护方式多种多样，不管OTN还是PTN都是基于控制层面，会有多种保护方式并存。【4】

参考文献：

[1]吴亦川，黄奎，孙利民，吴志美.一种在蜂窝链路上高效传输实时IP业务的机制[J].软件学报，2004，15（1）.

[2]张若英，孟洛明，邱雪松.基于工作流管理和策略管理的下一代互联网IP业务管理系统体系结构及应用[J].通信学报，2005，26（9）.

[3]吕岱松.城域传输网IP业务承载方式的探讨[J].武汉交通管理干部学院学报，2003，5（3）.

[4]崔丽珍，孟霞.一种MPLS网络间的IP业务传送技术[J].无线电通信技术，2010，36（6）.