彈性分組環(huán)技術(shù)在電力城域網(wǎng)中的應(yīng)用

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1、彈性分組環(huán)技術(shù)在電力城域網(wǎng)中的應(yīng)用《河北電力技術(shù)》2005年02期摘要：著重介紹了一種全新的組網(wǎng)技術(shù)——RPR技術(shù)及它的協(xié)議分層和核心技術(shù)，并給出了RPR技術(shù)在電力城域網(wǎng)中應(yīng)用的一個(gè)方案。關(guān)鍵詞：彈性分組環(huán)；ATM；SDH；D(C)WDM現(xiàn)代通信系統(tǒng)是支持電力工業(yè)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和現(xiàn)代化管理所必須的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力工業(yè)信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。隨著Internet業(yè)務(wù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)將成為電力通信業(yè)務(wù)的主體。同時(shí)又由于電力系統(tǒng)生產(chǎn)和運(yùn)行的瞬時(shí)性、連續(xù)性和同時(shí)性，決定了電力通信網(wǎng)絡(luò)必須具有實(shí)時(shí)性、可

2、靠性、安全性和多業(yè)務(wù)的靈活性等功能。但目前作為接入網(wǎng)和本地交換網(wǎng)的城域網(wǎng)的傳輸效率一般都不高，無法跟上局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的發(fā)展，成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。另外，電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較薄弱、干線傳輸容量小、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、傳輸質(zhì)量差且利用率差的現(xiàn)狀難以滿足電力生產(chǎn)的特殊要求和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，這樣就必須建設(shè)一個(gè)寬帶、可靠的電力城域網(wǎng)。1現(xiàn)有的城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的幾種選擇1.1ATM技術(shù)ATM（AsynchronousTransferMode）于1992年6月被ITUT定義為未來寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（BISDN）的傳遞模式。作為面向連接綜合數(shù)據(jù)傳輸及處理

3、的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，ATM有很大的處理綜合數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，尤其是在低延時(shí)及低抖動(dòng)要求的話音及圖像數(shù)據(jù)的傳輸處理方面。在ATM中，信息以信元（Cell）這種格式傳送，信元是固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)單元格式，長(zhǎng)度為53字節(jié)，其中5字節(jié)為首標(biāo)，其余48字節(jié)為信息域。由于采用固定長(zhǎng)度信元和精簡(jiǎn)信元頭，使交換快速靈活。ATM協(xié)議由控制面（Control）、用戶面（User）和管理面（Management）組成?？刂泼嫣幚韺ぶ贰⒙酚蛇x擇和接續(xù)相關(guān)功能；用戶面在通信網(wǎng)中傳遞端到端用戶信息；管理面提供操作和管理功能。讓ATM承載上層的IP業(yè)務(wù)即IPoverATM組網(wǎng)

4、方式，可以實(shí)現(xiàn)ATM與IP相互統(tǒng)一，是選路與交換的優(yōu)化組合，并且可以綜合利用ATM速度快、容量大、較高的QoS、多業(yè)務(wù)支持和IP簡(jiǎn)單靈活、容易擴(kuò)充和統(tǒng)一的特點(diǎn)。但I(xiàn)PoverATM本身模型復(fù)雜，ATM與IP都具有尋址、選路和流量控制功能，網(wǎng)絡(luò)開銷達(dá)到25％，ATM的封裝效率低，擴(kuò)展性能差。1.2SDH技術(shù)SDH（SynchronousDigitalHierarchy）通過管理靜荷并由同步網(wǎng)來傳送。SDH的同步是指把準(zhǔn)同步的支路信號(hào)復(fù)用成STMn信號(hào)時(shí)采用同步復(fù)用結(jié)構(gòu)。SDH同步傳輸網(wǎng)由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元（NE）組成，在傳輸介質(zhì)上

5、進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接。它大量采用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，且SDH環(huán)網(wǎng)的自愈功能保證了通道上信號(hào)的可靠傳輸。IPoverSDH對(duì)IP路由的支持能力強(qiáng)，具有很高的IP傳輸效率，符合Internet業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，有利于實(shí)施多路廣播方式，也可利用自愈環(huán)能力達(dá)到鏈路糾錯(cuò)；同時(shí)又利用OSPF協(xié)議防止設(shè)備和鏈路故障造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)行費(fèi)用。雖然電力通信現(xiàn)在大量采用SDH＋光纖的組網(wǎng)方式，由于SDH是為匯接低速TDM接口而設(shè)計(jì)的，不能有效地匯聚諸如吉比特以太網(wǎng)等

6、高速數(shù)據(jù)接口，造成帶寬應(yīng)用的浪費(fèi)。此外，SDH還無優(yōu)先級(jí)的QoS保證。所以隨著數(shù)據(jù)流大量增加，SDH并不很經(jīng)濟(jì)。1.3WDM、D(C)WDM技術(shù)WDM（WavelengthDivisionMultiplex）一般指20世紀(jì)80年代初開始應(yīng)用的1310/1550nm兩波長(zhǎng)的波分復(fù)用技術(shù)。它利用光域上的頻分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)在一根光纖上同時(shí)傳送多路信號(hào)。各傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)彼此獨(dú)立，每個(gè)波長(zhǎng)通路可以傳輸SDH2.5Gbit/s數(shù)字信號(hào)或更高速率的數(shù)字系統(tǒng)。DWDM（DenseWDM）指1550nm波長(zhǎng)附近的光纖低損耗窗口內(nèi)的密集波分復(fù)用技術(shù)。

7、理論上一根光纖在1200～1600nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)傳輸帶寬約為30Tbit/s。目前商用最大容量達(dá)400Gbit/s。對(duì)于大容量、長(zhǎng)距離通道DWDM＋EDFA技術(shù)節(jié)約了大量的光纖線路的投資，傳輸成本大幅度降低。另外，DWDM網(wǎng)絡(luò)對(duì)協(xié)議、速率和調(diào)制格式透明?？梢苑奖愕赜糜跀U(kuò)展通信新業(yè)務(wù)。但在城域網(wǎng)建設(shè)中宜采用CWDM（CoarseWDM）技術(shù)，使用1200～1700nm的寬窗口，激光器不必冷卻，封裝要求低，波長(zhǎng)精度要求低，從而大幅度降低CWDM系統(tǒng)的成本。IPoverWDM組網(wǎng)方式可以完全不占用已建PDH/SDH網(wǎng)絡(luò)的資源，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

8、簡(jiǎn)單。IP網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行，速率不受PDH/SDH帶寬的限制。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有可能隨著IP技術(shù)發(fā)展不斷更新。IPoverDWDM技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)幾乎不再出現(xiàn)阻塞。IPoverCWDM技術(shù)特別適合已建系統(tǒng)容量不足需要擴(kuò)容的系統(tǒng)。尤其適合電力光纖通信系統(tǒng)建設(shè)初期光纖數(shù)量少、大部分