自二十世紀(jì)末以來，基于網(wǎng)絡(luò)的信息技術(shù)應(yīng)用始終引領(lǐng)著信息革命的創(chuàng)新浪潮。同時，信息技術(shù)現(xiàn)在已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動因素。“信息帶動行業(yè)發(fā)展 ”戰(zhàn)略是電力行業(yè)在此創(chuàng)新中的正確發(fā)展方向。
傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)主要用于電力系統(tǒng)內(nèi)部的信息交換，窄帶和獨(dú)立通信的TDM技術(shù)限制了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。作為基礎(chǔ)平臺，網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)信息技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素，并且已經(jīng)成為電力系統(tǒng)信息化的主要組成部份。大多數(shù)電力生產(chǎn)信息、管理信息及調(diào)度信息均可通過電力通信及調(diào)度網(wǎng)絡(luò)傳輸。并且，理想的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不僅可以給電力生產(chǎn)和管理提供優(yōu)勢，而且可以為電力行業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)來增加收入提供商機(jī)。因此，電力行業(yè)需要良好的通信網(wǎng)絡(luò)。
電力行業(yè)信息應(yīng)用結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)需要支持應(yīng)用，因此如何構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，或構(gòu)建何種類型的網(wǎng)絡(luò)必須參照應(yīng)用來決定。何為電力IT(信息技術(shù))應(yīng)用?所有電力IT應(yīng)用均基于電力通信網(wǎng)絡(luò)，包括發(fā)電、送變電、電力營銷、電力 MIS(管理信息系統(tǒng))、電視會議及話音業(yè)務(wù)等。
電力IT應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為4層:傳輸平臺、網(wǎng)絡(luò)平臺、系統(tǒng)平臺和應(yīng)用平臺。當(dāng)然，構(gòu)建信息技術(shù)應(yīng)用還必須考慮信息安全性系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)管理。如圖所示,上面的兩層是電力IT應(yīng)用，下面的兩層是應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持平臺。
電力IT應(yīng)用涉及到數(shù)據(jù)、話音和視頻。不同的應(yīng)用類型具有不同的特征，且需要不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如，電力行政電話、調(diào)度電話及呼叫中心是實時的話音應(yīng)用，要求低延遲和低抖動，電力 DAS(調(diào)度自動化系統(tǒng))和電力保護(hù)信號是要求高可靠性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電力OA (辦公自動化)是數(shù)據(jù)應(yīng)用，它對延遲和抖動無嚴(yán)格要求，但對數(shù)據(jù)包丟失和誤碼率要求較高，因此需要寬帶網(wǎng)絡(luò)支持。然而，由于成本方面的考慮和管理方面的原因，我們不必為不同的應(yīng)用構(gòu)建不同的網(wǎng)絡(luò)，尤其是更多的新應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)，這種方法不具備可擴(kuò)展性且不適用于電力行業(yè)IT應(yīng)用的發(fā)展。因此，電力行業(yè)需要構(gòu)建一個一體化網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以提供良好的服務(wù)支持及可擴(kuò)展性。
電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
在不同的平臺中，有多種技術(shù)可以選擇。那么哪種技術(shù)最適合于電力通信網(wǎng)絡(luò)呢?
傳輸平臺是電力IT應(yīng)用最底層的基礎(chǔ)設(shè)施，決定著電力通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性好壞。因此，傳輸平臺必須具備足夠的可擴(kuò)展性，以便支持越來越多的電力網(wǎng)絡(luò)IT應(yīng)用；此外，作為電力通信的基礎(chǔ)，傳輸平臺還必須能夠提供最高的可靠性；而從長遠(yuǎn)角度看，所選擇的傳輸平臺技術(shù)必須是最經(jīng)濟(jì)的。
在電力行業(yè)，大多數(shù)應(yīng)用在近期都會基于網(wǎng)絡(luò)是不爭的事實。考慮到未來的ISP(互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商)應(yīng)用，傳輸技術(shù)非常關(guān)鍵。沒有人能夠預(yù)測出它在未來需要多少帶寬。縱觀網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，寬帶網(wǎng)絡(luò)是目前的發(fā)展趨勢，這是因為摩爾定律已經(jīng)不能適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)容量的增長, 且越來越多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要更多帶寬。光經(jīng)濟(jì)學(xué)告訴我們一個事實，光容量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計算機(jī)處理能力的增長。每千兆業(yè)務(wù)每英里的成本正在迅速降低。 此外，光技術(shù)還可提供最佳的可靠性支持和最遠(yuǎn)的傳輸距離。因此，毫無疑問光是最佳傳輸技術(shù)。
對于電力行業(yè)， 現(xiàn)在可以使用三種光傳輸技術(shù): DWDM、SDH和裸光纖。顯然，裸光纖的缺點很多，如低帶寬、傳輸距離短及不可靠等。SDH是傳統(tǒng)TDM應(yīng)用的理想選擇，可通過APS保護(hù)和較遠(yuǎn)的傳輸距離提供高可靠性優(yōu)勢。但如果沒有DWDM, SDH便無法提供更多帶寬(目前商用只能提供10G 的帶寬)。DWDM在具備SDH優(yōu)勢的同時，還可以進(jìn)行波長保護(hù)，能確保提供更多帶寬, 并輕松部署新的應(yīng)用。通過DWDM，我們可以使用不同的波長來傳輸不同應(yīng)用，每個波可達(dá)到40G的帶寬。在帶寬上，目前一根光纖中可以包含160個波長（實驗室可達(dá)200波以上），因此，一根裸光纖中的總帶寬高達(dá)6.4T。光接口和每個波長都不受速度和協(xié)議的限制，用戶可以在DWDM上輕松構(gòu)建或支持任何高級應(yīng)用。
因此，根據(jù)上述討論和發(fā)展觀點，DWDM是最佳的傳輸技術(shù)。通過DWDM，電力行業(yè)可以部署更多的光業(yè)務(wù)，例如可管理的波長業(yè)務(wù)。電力行業(yè)可以將不同波長用于OA、電力電話及電視會議等。通過DWDM，電力用戶可以輕松部署ISP業(yè)務(wù)并向互聯(lián)網(wǎng)客戶銷售更多的波長，從而增加收入。
為了解決可擴(kuò)展性及性能問題，用交換來替代路由是最佳的解決方案。事實上，用戶對此早已深信不疑。路由范圍可從全網(wǎng)各處縮小到某些點，如PoP節(jié)點。
為了給不同的應(yīng)用（數(shù)據(jù)、話音和視頻）提供TE (流量工程)、VPN和其他網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，MPLS已經(jīng)成為最佳的交換技術(shù)。MPLS集成了IP路由和ATM交換技術(shù)的優(yōu)勢。MPLS可以為網(wǎng)絡(luò)用戶提供多種應(yīng)用，如TE、故障時的快速重選路由、QoS(服務(wù)質(zhì)量)支持、可擴(kuò)展的VPN及IP和ATM的簡單集成。
MPLS最重要的技術(shù)特征是它可以將用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的信息從IP報頭承載的信息中分開。MPLS 通過使用標(biāo)簽來完成這項工作，MPLS可在部署新網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)方面提供巨大的靈活性。它使網(wǎng)絡(luò)能夠采用名為TE的新的IP路由模式，而非基于目的地的傳統(tǒng)逐跳IP路由模式。在電力通信網(wǎng)絡(luò)中， MPLS網(wǎng)絡(luò)管理人員可以更輕松地控制業(yè)務(wù)流、更有效地使用帶寬。基于約束的源路由和QoS能力使 MPLS電力通信網(wǎng)絡(luò)可以保證關(guān)鍵應(yīng)用的QoS，如電力電話、呼叫中心及電視會議等。 MPLS使業(yè)務(wù)可以像ATM一樣繞過故障鏈路或節(jié)點來迅速重選路由，無需長時間等待網(wǎng)絡(luò)中所有路由器間的IP路由表重新聚合。因此，MPLS能夠很好地支持無中斷控制應(yīng)用，如調(diào)度系統(tǒng)、SCADA/EMS。 MPLS可通過向數(shù)據(jù)包貼標(biāo)簽來支持大規(guī)模的VPN業(yè)務(wù)。電力通信網(wǎng)絡(luò)可以使用VPN提供不同的電力應(yīng)用，這些VPN可以使用重疊（非獨(dú)一無二）的IP地址。同樣，一個VPN網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用)發(fā)送的數(shù)據(jù)包不會被路由到另一個VPN網(wǎng)絡(luò)（應(yīng)用）中，因此用戶可以保證關(guān)鍵應(yīng)用的安全性。MPLS還可解決大型IP路由表的可擴(kuò)展性和性能問題。MPLS為每個LSP（標(biāo)簽交換路徑）使用一個標(biāo)簽，因此可降低路由數(shù)量。同時，長度固定的短標(biāo)簽支持在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時使用ASIC而非CPU，這樣可避免CPU瓶頸，提高網(wǎng)絡(luò)性能。
因此，通過MPLS交換內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，電力行業(yè)可以得到足夠的靈活性來部署任何IT應(yīng)用。雖然MPLS 最初被看作是運(yùn)行在傳統(tǒng)傳輸(或第2層)技術(shù)上的協(xié)議，但它現(xiàn)在正被普遍用于集成其他傳輸介質(zhì)。
結(jié)論
從上述分析可以看出，DWDM技術(shù)可以為傳輸平臺提供足夠的功能、長傳輸距離及可靠性，而 MPLS消除了內(nèi)聯(lián)網(wǎng)平臺上傳統(tǒng)IP路由器網(wǎng)絡(luò)的缺點。并且，MPLS將很快擴(kuò)展到DWDM，通過DWDM和 MPLS的結(jié)合，電力行業(yè)可以構(gòu)建具備高性能、高可擴(kuò)展性并可提供全面網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)。
