1.電力通信數據網(城域網)的建設目標
縱觀世界及我國通信行業發展的趨勢,面對國家電力事業的發展、通信體制的改革和通信市場開放的大好形勢,針對電力系統及社會對通信的需求,電力通信網發展的總體戰略目標應該是:
在“十五”至2010年內,充分利用世界先進技術和設備,加大力度改進和完善現有的通信網,實現省——地區——縣的光纖化、寬帶化、網絡化和信息化,將××電力通信網建設成為一個與現代電網相適應的、滿足電力系統現代化運行和管理需要的、同時能參與電信競爭為社會提供高速度、高品質、全方位服務的數字電力通信網絡運營商、服務商。
2.電力通信數據網(城域網)業務分析
電力通信數據網在為電力系統服務方面需為省局、電廠、變電站及與市局之間提供業務通道的基礎服務。未來電力數據通信網(城域網)的主要承載的業務可能有:
管理信息系統
財務自動化系統
供電營銷系統
變電站視頻監控系統
主干傳輸網網管系統
同步時鐘網管系統
數據通信網網管系統
通信電源監控系統
保護用PCM設備網管及監控系統等數據業務
多媒體會議
視頻點/廣播
因特網接入業務
IP電話等話音業務;
對以上這些業務內容及現狀,我們在此做一個簡單分析,由此得出承載這些業務所需要的技術和設備的大體要求。
管理信息系統、財務自動化系統和供電營銷系統應該是目前電力通信數據網(城域網)最重要的三個業務。
管理信息系統:即MIS系統,是一種非常復雜又異常重要的業務。生技管理、用電營業管理、計劃管理、物資管理、燃料管理等大多數部門的管理流程和數據處理流程都有自己專門的MIS系統軟件,而且都是多年以來自然形成的,既沒有通行的規章制度,也不盡規范、合理。如果要充分發揮MIS系統的作用,就需要使這些系統能夠充分交互,協同工作。目前大部分省份的電力通信網絡還無法實現這種橫行數據的充分交互,這和目前選用的通信手段很有關系。通過SDH或者ATM作為業務承載層,只能實現點到點的業務實現,面對點到多點、多點到多點的業務需求,實現起來就非常困難。在財務自動化系統(即經常說的FMIS和OA網的綜合)內,也同樣存在這樣的問題。辦公軟件發展的速度超過了電力網絡發展的速度,辦公過程中需要傳遞的大量的圖像、數據業務已經超過了目前電力通信網絡的承載能力,只有承載在IP寬帶網絡上,充分利用千兆、百兆高帶寬優勢;充分利用MPLS VPN、VLAN等先進技術才能更好的承載這些重要業務。
供電營銷系統:主要負責全局業務工作的計算機管理,實現業務傳票的電子化、客戶檔案的規范化、電費計算的自動化和資產管理的集中化。對承載網絡的要求主要是以城域網為主,在城市范圍內實現營銷網點互連、營銷管理數據的交互,對設備、鏈路的要求一般是高安全、高可靠。城市與城市之間、地市與省局之間的供電營銷系統互連帶寬要求并不太高。目前看,為承載該業務一個地市到省局用一個10M或多個2M帶寬足夠。
變電站視頻監控系統、主干傳輸網網管系統、同步時鐘網管系統、數據通信網網管系統、通信電源監控系統和保護用PCM設備網管及監控系統等數據業務是屬于通信核心網絡的附屬系統,并非每個省公司都會建設這些業務系統。但考慮電力通信對電力生產的重要輔助作用,很多電力公司認為這些監控、網管系統是十分必要的,已經完成或正在建設。這些業務可以通過傳輸網絡承載也可以直接通過IP寬帶網進行承載。
多媒體會議、視頻點/廣播這兩種業務屬于辦公網的重要配套網絡,一般都是采用專門設備,單獨建設。電力通信數據網只是作為這個業務專網的承載網絡。從會議電視技術發展趨勢看,以分組交換為基礎的H.323標準已經成為主流,這種標準以UDP作為承載協議,最好是承載在IP網絡之上。
因特網接入業務是為了滿足電力公司員工小區寬帶上網,同時實現電力通信面向社會服務的一個重要業務。因特網接入對電力通信數據網最大的要求是提供足夠的帶寬滿足用戶寬帶上網的需求。如果考慮未來的運營服務,那么一個縣按100M帶寬分配較為合理。
IP電話等話音業務屬于電力通信的附屬業務,因為目前電力行業內部電話網絡已經十分完善,VOIP網絡和技術暫時只是作為一種嘗試和補充。但VOIP是未來語音通信發展的方向,在設備造價、鏈路費用等方面可以為電力公司節省更多的建設資金,也更方便電力語音通信網向未來NGN的演進。
綜上所述,電力公司需要建設一個高速高效的多業務承載網絡,這個網絡應該是高速、寬帶、多功能、大容量、智能化的IP網絡。
從全國各省電力公司建設通信數據網的經驗來看,根據各地網絡現狀的不同,主要有四種不同的建設方案,分別是SDH+路由器模式、光纖直驅模式、GE+ERRP(OSPF)模式和MSTP+路由器模式。
電力通信數據網(城域網)各種方案適用的范圍如下:
光纖沒有成環、光纖資源困乏、沒有MSTP網絡,選擇SDH+路由器模式;
光纖沒有成環、光纖資源豐富、沒有MSTP網絡,選擇光纖直驅模式;
光纖成環、沒有MSTP網絡,選擇GE+ERRP模式;
具有完善的MSTP網絡,首選MSTP+路由器模式。
其中MSTP+交換路由器模式以其多業務提供能力、高安全特性和較高的網絡利用率成為新建通信數據網,包括城域網的首選方案。
采用該模式設計的方案示意圖如下所示:

隨著MSTP(綜合業務傳輸平臺)設備應用日益廣泛,技術日益成熟,越來越多的大型IP數據網開始考慮構建在MSTP環網之上。MSTP設備是基于SDH技術的新一代光傳輸產品,它必須在光纜成環的前提下才能發揮在安全保護、二層業務帶寬共享等優勢,所以該方案對光纜基礎設施的要求非常高。在全省各地市分公司、500KV變電站、各地市內部節點都成環的條件下,可以在骨干層構建一個10G/2.5G環,各地市內部構建2.5G/622M的環網。所有一級節點都置于骨干環,二級節點置于各自的2.5G/622M環上。全省通信數據網再構建在這個基礎網絡之上,各級節點的IP網絡設備選擇需要根據各地不同的業務流量來定,一般選擇交換路由一體化的設備組網,比如港灣網絡的骨干交換路由器PowerHammer ESR系列、接入交換路由器NetHammer M5系列產品和骨干路由交換機BigHammer 68系列設備。
此方案具有幾點特別的優勢:
通過MSTP設備環形組網,實現對數據業務50ms的冗余保護
對于新建網絡,IP數據業務、ATM數據業務和TDM業務可以通過一根光纖承載,節省光纖資源
VPN組網策略更加靈活,骨干交換機或MSTP設備都可作為PE。
考慮未來作為面向社會提供電訊服務的網絡,港灣網絡提供的這種方案是比較理想的模式。因為MSTP設備能提供IP、ATM、HDSL、E1、E3、STM-N等接口,支持基本的二層協議,可以很好的整合城域內現有的數據網絡,同時可以為IP數據業務提供50ms的冗余保護,大大提高網絡的融合能力和安全性。同時一個網絡可以提供多種業務,尤其是多種大客戶專線業務,將是未來電力通訊網很重要的經濟增值點。