MSTP在寶坻電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用 于俊兵肖春山劉寶柱 （天津市寶坻供電.doc

MSTP在寶坻電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用于俊兵 肖春山 劉寶柱（天津市寶坻供電有限公司 寶坻 301800）摘 要 隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，MSTP技術(shù)在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，本文主要分析介紹了基于SDH 技術(shù)的MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺）技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合寶坻供電有限公司通信網(wǎng)的實(shí)際情況，闡述了MSTP技術(shù)在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 SDH； MSTP；電力通信1 引言MSTP是指基于SDH平臺，同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)傳輸平臺 ，隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的提高和信息技術(shù)的發(fā)展，基于寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)的應(yīng)用越來越多，電力調(diào)度網(wǎng)不僅需要滿足語音、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)等傳統(tǒng)電力調(diào)度業(yè)務(wù)的接入需求，而且需要滿足圖象監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集、各種MIS系統(tǒng)等寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送需求。如何根據(jù)電力業(yè)務(wù)發(fā)展特點(diǎn)，在綜合考慮建網(wǎng)成本、網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展性等因素的前提下，進(jìn)行電力調(diào)度網(wǎng)和電力信息網(wǎng)二網(wǎng)合一的建設(shè)，是擺在電力調(diào)度、信息部門面前的重要課題。本文以寶坻供電有限公司通信網(wǎng)工程為例（以下簡稱寶坻電力），從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求、實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等幾個方面分析基于SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP在縣級電力通信網(wǎng)的應(yīng)用。2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求90年代寶坻電力通信網(wǎng)采用載波、電臺、微波、光纖和調(diào)度行政交換網(wǎng)進(jìn)行綜合組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)普通用戶與各載波用戶，載波用戶之間，無線用戶與載波用戶的雙向等位一次撥號的功能，但調(diào)度網(wǎng)和計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)是分開的。隨著電網(wǎng)和調(diào)度自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，對電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)種類和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求迅速增長，對電力系統(tǒng)通信可靠性也提出了更高的要求。如何降低成本完成電力通信網(wǎng)改造，實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)、調(diào)度網(wǎng)二網(wǎng)合一，滿足電力網(wǎng)快速擴(kuò)容需求，降低日常維護(hù)成本。2003年寶坻電力開始采用SDH組網(wǎng)技術(shù)。利用MSTP技術(shù)能兼容原有SDH自愈環(huán)保護(hù)功能，同時(shí)有多種形式的接口。實(shí)現(xiàn)SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP技術(shù)在寶坻電力系統(tǒng)的應(yīng)用。2.1 傳輸與接入一體化由于寶坻電力通信網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也復(fù)雜，要求SDH骨干傳送平臺具有較強(qiáng)的組網(wǎng)能力和網(wǎng)管能力，適于今后網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容發(fā)展需求；另外要求骨干傳送平臺以環(huán)形為主，環(huán)間互聯(lián)盡量采用雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，盡可能對所有業(yè)務(wù)提供保護(hù)，滿足電力通信對業(yè)務(wù)高可靠性要求。 鑒于一般廠家的SDH設(shè)備和PCM設(shè)備不具有統(tǒng)一網(wǎng)管功能，對系統(tǒng)業(yè)務(wù)的日常維護(hù)和調(diào)配造成不便，所以此次網(wǎng)絡(luò)采用了傳輸和接入一體化管理的多業(yè)務(wù)光纖通信接入系統(tǒng)，包括寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。整個業(yè)務(wù)平臺做到話音、低速數(shù)據(jù)、視頻和寬帶數(shù)據(jù)多網(wǎng)合一，其需要支持的相應(yīng)業(yè)務(wù)接口類型有：（1）電話系統(tǒng)接口：包括模擬環(huán)路中繼接口、2/4線音頻接口、E&M信令接口；（2）V.24低頻數(shù)據(jù)接口；（3）2Mbit/s G.703高速數(shù)據(jù)接口；（4）100M/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。組網(wǎng)著中考慮以下兩個方面：2.2 具有10M/100M/1000M寬帶接入能力目前電力部門寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)主要通過遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)構(gòu)成，常見的方案主要有如下幾種：（1）SDH平臺+路由器：利用SDH傳送平臺提供E1、E3/T3、STM-1、STM-4等接口，由路由器實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)之間的連接。其業(yè)務(wù)管理能力較強(qiáng)，但采用高性能路由器則網(wǎng)絡(luò)造價(jià)高，采用低成本路由器則網(wǎng)絡(luò)性能差，帶寬低，并不能按需平滑設(shè)置，不利于今后網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容建設(shè)。（2）ATM交換機(jī)：可利用ATM 的QoS機(jī)制保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)具有很好的可擴(kuò)充性和靈活性，并支持多種業(yè)務(wù)，有很好的網(wǎng)絡(luò)流量管理和控制性能。然而該方案的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，帶寬利用率低，建設(shè)成本高，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，不適合于專網(wǎng)使用。（3）以太網(wǎng)交換機(jī)光纖收發(fā)器：即用以太網(wǎng)交換機(jī)和光纖收發(fā)器實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互聯(lián)，其成本較低，但是QoS能力稍差，無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)電路型業(yè)務(wù)的傳送，需要建設(shè)2套網(wǎng)絡(luò)，即調(diào)度網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)，占用光纜芯數(shù)多，總的網(wǎng)絡(luò)造價(jià)高，操作維護(hù)工作量大?；谀壳皣鴥?nèi)廠商所推出的新一代 SDH設(shè)備已具備對 10M/100M/1000M以太網(wǎng)業(yè)務(wù)提供接入和傳送能力，為了避免上述幾種建網(wǎng)方案存在的成本過高、擴(kuò)容不靈活、維護(hù)不便等不利因素，減少光纖通信系統(tǒng)需占用的光纖芯數(shù)，提高電力調(diào)度網(wǎng)帶寬利用率，寶坻電力采用東信MSTP平臺在調(diào)度網(wǎng)平臺上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程互聯(lián)，真正實(shí)現(xiàn)二網(wǎng)合一，以極大地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本且便于維護(hù)。針對寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，寶坻電力根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，采用了IP環(huán)形+IP點(diǎn)對點(diǎn)組網(wǎng)，各外圍站的IP分別接入到骨干網(wǎng)站點(diǎn)，骨干網(wǎng)站點(diǎn)的IP接口串接成環(huán)后接入中心站。IP環(huán)形網(wǎng)的傳輸帶寬大于等于384Mbit/s，并能以126Mbit/s為基數(shù)進(jìn)行增減調(diào)配，該傳輸帶寬骨干網(wǎng)站共享（動態(tài)分配）帶寬，各外圍站獨(dú)享帶寬。3 基于SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP在寶坻電力通信的應(yīng)用基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺MSTP是對傳統(tǒng)的SDH設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務(wù)、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳送網(wǎng)最主要的實(shí)現(xiàn)方式之一。MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉鏈接器（DXC）、網(wǎng)絡(luò)二層交換機(jī)和IP邊緣路由器等多個獨(dú)立的設(shè)備集成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP），進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。MSTP不但能夠完成傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的傳送，而且能夠接入ATM、以太網(wǎng)等分組業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)二層的橋接和交換功能，完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入和傳送?；赟DH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)MSTP已成為當(dāng)前城域傳送網(wǎng)的主流技術(shù)?；赟DH的多業(yè)務(wù)傳送設(shè)備主要包括標(biāo)準(zhǔn)的SDH功能、ATM處理功能、IP/以太網(wǎng)處理功能。寶坻電力通信網(wǎng)采用東信GF2488 、GF155、AM240設(shè)備混合組網(wǎng)，層次清晰：其中骨干層基本采用GF2488設(shè)備，速率為STM-4 、其他站點(diǎn)采用GF155設(shè)備，速率為STM-1/4，利用其超強(qiáng)的交叉矩陣能力，完成基于VC4、VC12和N*VC12級別的環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送和環(huán)間業(yè)務(wù)靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)2M業(yè)務(wù)的靈活上下和1000M寬帶業(yè)務(wù)的動態(tài)共享。在窄帶業(yè)務(wù)接入層，采用AM240設(shè)備組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電話、2W/4W、E&M、V.24等低速業(yè)務(wù)的基群復(fù)用。通過SDH 的ECONETTM多業(yè)務(wù)平臺MSTP技術(shù)，不僅可以提供語音、低速數(shù)據(jù)等窄帶業(yè)務(wù)的綜合接入，而且克服了傳統(tǒng)的SDH設(shè)備無法直接提供以太網(wǎng)接口、無法支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用、無法有效使用傳輸帶寬裝載寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等缺點(diǎn)，可直接提供10M/100M/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，采用VC級聯(lián)功能實(shí)現(xiàn)EOS（Ethernet Over SDH），可按VC-4N（18）和VC-12N（163）平滑設(shè)置帶寬，支持透傳，并內(nèi)置二層以太網(wǎng)交換機(jī)功能，支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用。整個業(yè)務(wù)平臺基于SDH靈活的VC-12/VC-3/VC-4電路交叉連接，對于窄帶業(yè)務(wù)通過內(nèi)置DXC1/0交叉可實(shí)現(xiàn)64Kb/s顆粒端到端業(yè)務(wù)時(shí)隙配置，對于寬帶業(yè)務(wù)采用VC-4和VC-12虛級聯(lián)按需平滑設(shè)置，使業(yè)務(wù)帶寬利用率大大提高。并可利用SDH層的網(wǎng)絡(luò)自愈功能實(shí)現(xiàn)電信級的保護(hù)，統(tǒng)一的ECViewTM-SDH網(wǎng)管方便網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、擴(kuò)容和靈活的業(yè)務(wù)調(diào)配。電路交叉連接L2/L3交換DXC1/0VC-12VC-3 ,VC-4VC-12VC-3 , VC-4VC-12-XC/vSTM-1/4/16STM-1/4/1610M/100M/GEE1E3E4V.24V.35話音VC-4-XC/vVC-12圖1 寶坻基于SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺的MSTP其中骨干網(wǎng)的1000M以太網(wǎng)業(yè)務(wù)直接由GF2488， SDH傳送平臺配置GEM接口板提供，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，帶寬共享。根據(jù)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求為GEM接口的每個EOS通道分配了3*VC-4，帶寬達(dá)到384Mbit/s，每個SDH環(huán)上的GEM板通過2個EOS口連接成環(huán)，采用子網(wǎng)連接保護(hù)和生成樹保護(hù)，外圍站點(diǎn)采用FEM接口板，每個FE接口的EOS通道分配了63*VC-12，通過FE會聚到骨干網(wǎng)的GE上采用子網(wǎng)連接保護(hù)和LCAS保護(hù)。 現(xiàn)把寶坻電力通信網(wǎng)中的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)作詳細(xì)介紹，具體如下：千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖2所示，以寶坻局為業(yè)務(wù)匯聚中心，以寶坻變和五里鋪、雙王寺、隋莊子為匯聚分中心。寶坻局和寶坻變、五里鋪、雙王寺、隋莊子各配置1臺大容量以太網(wǎng)交換機(jī)，以上各站采用GE接口通過MSTP設(shè)備的GEM板卡組成環(huán)網(wǎng)，采用STP或RSTP保護(hù)（由以太網(wǎng)交換機(jī)提供）。王卜莊站、大中變站100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到寶坻變和五里鋪站的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；3*VC-43*VC-4GEM板五里鋪寶坻局GE GE用戶以太網(wǎng)交換機(jī)GE GE用戶以太網(wǎng)交換機(jī)用戶以太網(wǎng)交換機(jī)GE GE3*VC-4雙王寺GEM板GEM扳3*VC-43*VC-4GEM板寶坻站寶坻局GE GE用戶以太網(wǎng)交換機(jī)GE GE用戶以太網(wǎng)交換機(jī)用戶以太網(wǎng)交換機(jī)GE GE3*VC-4隨莊子站GEM板GEM扳圖2 寶坻局千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)連接示意圖史各莊、開發(fā)區(qū)100M以太網(wǎng)接口通過FEM板直接連接到寶坻局和雙王寺站的FEM以太網(wǎng)交換機(jī)接口，對上述所有站點(diǎn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)采用子網(wǎng)連接保護(hù)，開發(fā)區(qū)以太網(wǎng)帶寬分配為42VC-12，實(shí)際帶寬為91M；史各莊站以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M。林亭口站、八門城站、小幸碼站、黑狼口站100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到寶坻變和隨莊子站的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；高壓所100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到五里鋪的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；菜芽所站100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到雙王寺站和五里鋪站的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；城關(guān)站、城西站100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到五里鋪的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；城關(guān)所100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到五里鋪的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；東老口、大口屯100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到雙王寺和隨莊子站的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；周良站、珠江酒店100M以太網(wǎng)接口通過FEM連接到雙王寺和寶坻站的以太網(wǎng)交換機(jī)接口，以太網(wǎng)帶寬分配為21VC-12，實(shí)際帶寬為45M；5 小結(jié)寶坻電力通信網(wǎng)采用的東信MSTP平臺綜合解決了電力通信網(wǎng)中電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)、圖象監(jiān)控、實(shí)時(shí)信息、MIS系統(tǒng)業(yè)務(wù)傳送，完全適于未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求，并具有下面幾個優(yōu)勢特點(diǎn)：（1）支持復(fù)雜拓?fù)浣M網(wǎng)，具有完善的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式（見寶坻局光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D）在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜魏我粋€站點(diǎn)斷電或斷纜，其他站點(diǎn)的業(yè)務(wù)都不受影響，各類業(yè)務(wù)都支持多路徑傳輸。（2）基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP)在同一SDH傳輸平臺上，既解決了窄帶業(yè)務(wù)的綜合接入，又解決了寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入和傳送，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，方便維護(hù)。（3）滿足寬帶業(yè)務(wù)的高帶寬需求。骨干網(wǎng)站點(diǎn)1000M帶寬共享，外圍站點(diǎn)100M帶寬接入，滿足寶坻電力的信息辦公自動化需求。（4）總線帶寬動態(tài)靈活分配 窄帶業(yè)務(wù)實(shí)施真正的64Kb/s級別上數(shù)字全交叉, 內(nèi)置DXC1/0功能，使業(yè)務(wù)帶寬利用率大大提高，通過網(wǎng)管全動態(tài)分配，可細(xì)到64Kb/s顆粒端到端業(yè)務(wù)時(shí)隙配置。寬帶業(yè)務(wù)采用VC-4和VC-12虛級聯(lián)承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，各站點(diǎn)按需平滑設(shè)置（N*VC-4,N=1,2,.8）和（N*VC-12,N=1,2,.63），并支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用，支持LCAS和互連互通需求，提高帶寬利用率。綜上所述， MSTP 是基于 SDH 技術(shù)在寶坻電力得到了充分的發(fā)展和應(yīng)用，從現(xiàn)實(shí)延長了 SDH 的生命。并具有網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)保護(hù)性高，各站點(diǎn)以太網(wǎng)帶寬高，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。當(dāng)前MSTP已經(jīng)在電力城域網(wǎng)中大規(guī)模運(yùn)用。但MSTP技術(shù)仍在不斷的發(fā)展之中，引入自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）功能，利用獨(dú)立的ASON控制平面來實(shí)施自動連接管理，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)的需求，提供業(yè)務(wù)的自動配置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣影l(fā)現(xiàn)、帶寬動態(tài)分配等更為智能化的策略，大大增強(qiáng)MSTP自身的靈活有效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力。智能化是MSTP技術(shù)發(fā)展的又一個重要方向。參 考 文 獻(xiàn)1韋樂