光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用效果和價值分析

馮萬平 郭廣磊 尚長仲 曲志明

1.中國人民解放軍31401部隊 吉林 長春 130000;2.中國人民解放軍31401部隊 遼寧 大連 116000 3.中國人民解放軍31401部隊 吉林 長春 130000;4.中國人民解放軍31401部隊 黑龍江 哈爾濱 150000

電力企業(yè)開始紛紛利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來打造職能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)必須要有電力通信網(wǎng)來作為基礎(chǔ)支撐平臺,電力通信網(wǎng)的構(gòu)建在很大程度上決定了電網(wǎng)的安全運行、公司現(xiàn)代化管理以及市場經(jīng)營水平的高低。作為當(dāng)前最火熱的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),SDN 能夠有效分離網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)層面,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化、快速故障診斷、流量管控等功能。所以,利用SDN 為基礎(chǔ)來構(gòu)建電力承載網(wǎng),能夠改變電力通信網(wǎng)絡(luò)運行效果、靜態(tài)配置差的現(xiàn)狀,并與主站動態(tài)化趨勢相適應(yīng),促進電力通信網(wǎng)向ICT 方向發(fā)展。

一、光纖通信SDN 技術(shù)概述

(一)SDN 定義

SDN 是一種新型的基于軟件的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù),SDN 技術(shù)特點主要包括三大方面：一、控制與數(shù)據(jù)平面具備松耦合性;二、支持集中化網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制;三、實現(xiàn)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施對上層應(yīng)用的透明。和其軟件定義網(wǎng)絡(luò)名字一樣,SDN 技術(shù)在軟件編程能力方面更為靈活,這使網(wǎng)絡(luò)在控制能力與自動化管理方面有非常大提升,對于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所面臨的組網(wǎng)靈活性比較差、資源規(guī)模擴展受到限制、針對新業(yè)務(wù)需求沒有辦法快速滿足的現(xiàn)狀起到有效解決效果[1]。

對于SDN 技術(shù)來說,其最早提出時間以及起源沒有辦法進行明確,業(yè)界很久以來在很多研發(fā)工作方面都是朝著SDN方向進行努力?？墒?對于當(dāng)前SDN 浪潮來說,毫無疑問的是ONF標(biāo)準(zhǔn)化組織是當(dāng)前浪潮的領(lǐng)導(dǎo)者,該組織所提出的Open Flow 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)首次向世界系統(tǒng)性證明SDN 對于網(wǎng)絡(luò)通信的重要程度,這也是目前SDN 技術(shù)發(fā)展的最關(guān)鍵基礎(chǔ)。伴隨著SDN 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的關(guān)注力度越來越大,針對該方面的研究程度日益加深,SDN 內(nèi)涵以及外延正在不斷豐富,對于不同參與者來說,從不同角度進行看待,在對SDN 理解方面都會不盡相同,存在很多差異性,正是基于這一點,目前對于SDN 技術(shù)定義存在非常多類型,其中比較具備代表性的就是ONF用戶角度定義架構(gòu)還有歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會網(wǎng)絡(luò)運營上角度的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化架構(gòu)[8]。除此之外,在2013年4月,微軟、思科等巨頭聯(lián)手打造OpenDaylight的開源SDN 項目,盡管這個項目并不是以定制標(biāo)準(zhǔn)作為目標(biāo),可是還是非常有可能成為當(dāng)前業(yè)界對于SDN 界定的事實標(biāo)準(zhǔn)。

(二)SDN 核心技術(shù)

在SDN 技術(shù)中有加入很多創(chuàng)新技術(shù)作為技術(shù)支撐,以滿足不同技術(shù)需求。根據(jù)SDN 層次架構(gòu),其核心技術(shù)體系具體如圖所示：

圖1 SDN 核心技術(shù)體系

在SDN 架構(gòu)中基本每一層上都會有多種核心技術(shù)進行支撐,其目標(biāo)是做到針對控制層以及轉(zhuǎn)發(fā)層有效分離,能夠?qū)崿F(xiàn)在邏輯上的集中統(tǒng)一控制,提高開放接口的靈活性。對于整個SDN 架構(gòu)來說,控制層是整個架構(gòu)的核心所在,系統(tǒng)中的南、北向接口就是以控制層為中心命名的[2]。

二、SDN 在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢

在最近幾年內(nèi),SDN 隨著研究的不斷深入,在技術(shù)發(fā)展上越來越快,已經(jīng)日益臻熟,目前被廣泛應(yīng)用于云計算數(shù)據(jù)中心等網(wǎng)絡(luò)中。可使對于電力通信網(wǎng)絡(luò)來說,目前對于SDN 技術(shù)的應(yīng)用才剛剛開始起步,在本段內(nèi)容中主要介紹當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)狀,針對SDN 在電力通信網(wǎng)中進行應(yīng)用所占據(jù)的優(yōu)勢進行分析。

(一)電力通信網(wǎng)絡(luò)

為使在供輸電過程能夠一直保持穩(wěn)定,而且確保使用過程中的安全性以及經(jīng)濟性,對于電能能夠進行科學(xué)合理的分配,使電力質(zhì)量能夠達到相關(guān)指標(biāo)要求,還有針對一些系統(tǒng)事故能夠進行預(yù)防或者在發(fā)生時第一時間進行處理,這樣就必須對于電力系統(tǒng)來進行集中管理以及統(tǒng)一調(diào)度,基于這一點,電力系統(tǒng)中必須要有一個能夠通信網(wǎng)絡(luò)能夠提供特殊保障。

對于電力系統(tǒng)來說,通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接決定電網(wǎng)能否提供一個穩(wěn)定的電力環(huán)境,而且對于服務(wù)對象以及物理結(jié)構(gòu)來說,兩者直接決定電網(wǎng)必須要與電力通信網(wǎng)緊密連接,所以,對于電力系統(tǒng)來進行發(fā)展的過程,必須要保證電力通信網(wǎng)也要在建設(shè)程度上保持一致。當(dāng)前對于電力通信網(wǎng)來說,隨著發(fā)展已經(jīng)開始初具規(guī)模,利用多種現(xiàn)代信息技術(shù)如衛(wèi)星通信、微波通信、電力線載波通信以及光線通信等多種來進行構(gòu)建而成,這對于公網(wǎng)來說,非常大程度彌補了對于不同電力部門在通信需求方面存在不足的缺陷,還有就是在一定程度上解決了公網(wǎng)發(fā)展速度緩慢而導(dǎo)致通信能力不足的重大問題,進而能夠?qū)τ陔娏ιa(chǎn)能夠正常高效的運行起到一個非常強有力的保障作用[3]。

(二)電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)定位

電力通信網(wǎng)對于電力企業(yè)來說不僅是其進行現(xiàn)代化管理、自動化電網(wǎng)調(diào)度、市場化網(wǎng)絡(luò)運營的關(guān)鍵所在,還對于電網(wǎng)能夠穩(wěn)定、經(jīng)濟、安全運行起到非常大的保障作用。電力通信網(wǎng)在業(yè)務(wù)功能上包含了很多領(lǐng)域,具體包括音像處理、數(shù)據(jù)、遠動繼電保護、語音、監(jiān)控、移動通信以及傳真。

結(jié)語

SDN技術(shù)屬于突破性新型技術(shù),是未來通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,本文從SDN 技術(shù)概念以及核心技術(shù)進行分析,指出當(dāng)前SDN技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景,并詳細(xì)分析這種技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中進行應(yīng)用的巨大優(yōu)勢,可以見得SDN技術(shù)能夠有效改善當(dāng)前電力通信網(wǎng)絡(luò)中存在的不足,幫助電力通信網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)構(gòu)建能夠相協(xié)調(diào),可當(dāng)前對于SDN技術(shù)在應(yīng)用方面來說還不太純熟,隨著研究的不斷深入,相信SDN技術(shù)在未來的電力通信網(wǎng)絡(luò)中一定會大放光芒。