论文部分内容阅读
电力公司的专用通信网络是电力公司的信息基础设施,是电力信息的高速公路,是电力生产发展不可缺少的一部分。传统的电力专用网络架构采用多网分立、专网专用的方式,以实现安全性和可靠性等方面的要求,但这种做法有时难免会造成设备上的重复投资,而且在网络管理和升级上存在很大的难度,因此,电力通信网络由单一传输平台向ATM多业务平台过渡是通信发展的必然趋势,电力通信ATM多业务网络平台建成以后,将为电力公司所属各个单位提供多种业务的服务,包括话音通信、电视会议、LAN数据传输及路由、虚拟网划分、实时专用通道数据传输等,以满足电力信息发展的需要,为电力生产提供可靠、优质、方便的信息服务。
电力生产对通信信息传输的具体要求是规划和建立ATM多业务网络的基本依据,只有认真分析电力生产中各种信息业务(话音、时实、信息系统、OA、自动化网络互联、会议电视等)对网络的要求才能建立好ATM网络。在充分分析论证的基础上,我们设计并实现了天津电力公司的多业务网络。
1. 网络拓扑结构
综合考虑天津电力公司现有的光纤布线情况以及在骨干网络上的业务情况,我们在主干网络上采用ATM技术,网络拓扑结构为网格状, 如图1所示,主干速率为622Mbps,将其中10个主干节点以网状的结构相连接。保证主干网络的可靠性以及各个骨干节点之间拥有足够的网络带宽。同时,采用PNNI协议管理主干网络的拓扑结构,使网络能够对故障作出快速的反应,重新路由相应的虚电路。
在天津电力公司的ATM网络中对话音、视频和数据各种业务的支持在实现上是不同的。下面分别介绍各种业务的实现方法。
2.实时数据业务的实现
电力系统自动化的SCADA和RTU等业务是实时性很强的数据业务,这些数据的目前是以1200bps-9600bps的速率进行传输,占用很小的带宽,今后的部分实时数据业务会通过LAN的以太网接口进行传输,那时需要的带宽会大一些。
目前,在ATM网络中传输实时数据业务采用二种方法,其一,为现有的PCM提供2M的通道接口,SCADA和RTU继续通过Modem连接PCM设备,通过PCM的E1口接入ATM网络,ATM网络的E1电路仿真接口提供NX64K的接入功能,在这种方式中,可以以E1中的时隙为单位进行两个端点之间的映射。其二,通过ATM接入设备直接提供串口及以太网接口,SCADA和RTU通过ATM网络的接入设备(纯ATM设备或幀中继设备),以1200bps-9600bps的速率进行传输,或10M Ethernet 传输。接入设备通过ATM E1或FR E1 接入ATM主干网络。
3.话音业务的实现
在电力系统的应用中,有两类话音业务:一是调度电话,虽然数量少、话务量低,但要求极高的可靠性,不能中断;二是行政管理电话,局间一般采用E1相连。
在ATM网络设计中,我们通过相应的ATM标准来支持话音业务,并通过ATM网络的快速的自愈能力使调度和行政交换机PBX互联后可靠性得到增强,较以前的SDH或PDH方式具有很多优势。ATM设备在PBX的接入点提供电路仿真接口,速率为NX64K,在接入点和汇接点之间建立SPVC,完成PBX的汇接。当SPVC的物理通道发生故障时,ATM网络会自动建立另一条SPVC,使通信继续进行,保证了PBX互连的带宽,当然相应的减少了IP等低优先级业务的带宽。
当E1中的话路空闲时,空闲的带宽可被其它业务(如IP)所使用。ATM的接入交换机支持话音的64K、32K、24K、16K、8K编码,以及部分编码之间的动态压缩。部分边缘ATM交换机支持话音数字中继上常用的信令,支持话音组网功能。
ATM网络支持话音的多种接入方式,包括PBX的互联组网、FXS/FXO等方式。在核心和主干网络节点上的ATM交换机一般通过E1电路仿真接口连接PBX,
4.会议电视业务
ATM网络要支持目前主流的会议电视系统,如基于H.320的会议电视标准。为会议电视提供所需的不同的通道速率,如2M、768K、384K等。并能动态为会议电视系统分配带宽。当会议电视结束后,自动调整带宽分配,使会议电视系统空闲出的带宽能够被其它业务所使用,当会议电视系统再次启动时,重新调整带宽分配,使会议电视系统能得到所需的带宽。当会议电视停止时,空闲的带宽可被其它业务使用。在ATM网络设计中我们采用电路仿真技术和
视频压缩技术来实现会议电视业务的接入。
5.局域网互连业务
在合理设计的基础上,我们使ATM网络能够通过多种国际标准支持局域网的互联,并实现包括VLAN划分,IP路由,防火墙等网络功能。ATM上的局域网互联方式及相应的国际标准有:桥接协议RFC1483,经典IP RFC1577,局域网仿真LANE,ATM多协议-MPOA等。
如图2所示,为了支持ATM上的局域网互联,在主干网络中应配置路由服务交换机,提供冗余的局域网互连路由服务,因此,在网络中我们配置3台路由服务交换机,并通过ATM 双155M连接主干网络的ATM交换机,提高了可靠性和服务能力,减少了传输瓶颈。
在只有单一数据业务的局所,可配置以太网接入交换机,通过ATM155M接入主干ATM交换机,也可以选择具有以太网接入端口的多业务接入交换机。前者适合多台微机通过以太网网卡接入以太网,后者适合远程少量微机通过以太网网卡接入。
对于配置了ATM网卡的微机或服务器,可直接通过光缆/铜缆连接ATM交换机。数据库库服务器(用于MIS系统/OA系统等),可直接使用ATM网卡接入网络的核心或主干ATM交换机,这样可提高应用系统的访问速度。各单位的局域网可通过以太网接入交换机接入ATM网络,通过局域网仿真技术和MPOA技术实现网络的互联。
在网络管理上我们将网络划分成许多个虚拟网VLAN,如用电VLAN,办公自动化VLAN等。多数VLAN都要跨ATM主干网,可减少路由跳步,并方便配置和管理。ATM网络中支持VLAN的主要方法是通过ELAN来实现VLAN划分的。
6 总结
天津电力公司是国内第一家全面采用ATM技术建设多业务网络的电力企业,其网络的网状拓扑及622Mbps的主干速率在国内专网中也是首次使用,这标志着ATM网络方案已经受到电力行业的认可,也标志着电力行业信息化进程走入了另一个更高的层面。
电力公司采用单一网络平台解决多业务应用的设想,已经在ATM技术的支持下得到了很好的证实,通过ATM技术建立多业务统一网络平台,电力公司不仅可以解决多个分立网络各自独立工作所引发的效能、管理和费用等方面的问题,而且在具体业务上,尤其是在语音和图象的传输上,也可达到良好效果。
电力生产对通信信息传输的具体要求是规划和建立ATM多业务网络的基本依据,只有认真分析电力生产中各种信息业务(话音、时实、信息系统、OA、自动化网络互联、会议电视等)对网络的要求才能建立好ATM网络。在充分分析论证的基础上,我们设计并实现了天津电力公司的多业务网络。
1. 网络拓扑结构
综合考虑天津电力公司现有的光纤布线情况以及在骨干网络上的业务情况,我们在主干网络上采用ATM技术,网络拓扑结构为网格状, 如图1所示,主干速率为622Mbps,将其中10个主干节点以网状的结构相连接。保证主干网络的可靠性以及各个骨干节点之间拥有足够的网络带宽。同时,采用PNNI协议管理主干网络的拓扑结构,使网络能够对故障作出快速的反应,重新路由相应的虚电路。
在天津电力公司的ATM网络中对话音、视频和数据各种业务的支持在实现上是不同的。下面分别介绍各种业务的实现方法。
2.实时数据业务的实现
电力系统自动化的SCADA和RTU等业务是实时性很强的数据业务,这些数据的目前是以1200bps-9600bps的速率进行传输,占用很小的带宽,今后的部分实时数据业务会通过LAN的以太网接口进行传输,那时需要的带宽会大一些。
目前,在ATM网络中传输实时数据业务采用二种方法,其一,为现有的PCM提供2M的通道接口,SCADA和RTU继续通过Modem连接PCM设备,通过PCM的E1口接入ATM网络,ATM网络的E1电路仿真接口提供NX64K的接入功能,在这种方式中,可以以E1中的时隙为单位进行两个端点之间的映射。其二,通过ATM接入设备直接提供串口及以太网接口,SCADA和RTU通过ATM网络的接入设备(纯ATM设备或幀中继设备),以1200bps-9600bps的速率进行传输,或10M Ethernet 传输。接入设备通过ATM E1或FR E1 接入ATM主干网络。
3.话音业务的实现
在电力系统的应用中,有两类话音业务:一是调度电话,虽然数量少、话务量低,但要求极高的可靠性,不能中断;二是行政管理电话,局间一般采用E1相连。
在ATM网络设计中,我们通过相应的ATM标准来支持话音业务,并通过ATM网络的快速的自愈能力使调度和行政交换机PBX互联后可靠性得到增强,较以前的SDH或PDH方式具有很多优势。ATM设备在PBX的接入点提供电路仿真接口,速率为NX64K,在接入点和汇接点之间建立SPVC,完成PBX的汇接。当SPVC的物理通道发生故障时,ATM网络会自动建立另一条SPVC,使通信继续进行,保证了PBX互连的带宽,当然相应的减少了IP等低优先级业务的带宽。
当E1中的话路空闲时,空闲的带宽可被其它业务(如IP)所使用。ATM的接入交换机支持话音的64K、32K、24K、16K、8K编码,以及部分编码之间的动态压缩。部分边缘ATM交换机支持话音数字中继上常用的信令,支持话音组网功能。
ATM网络支持话音的多种接入方式,包括PBX的互联组网、FXS/FXO等方式。在核心和主干网络节点上的ATM交换机一般通过E1电路仿真接口连接PBX,
4.会议电视业务
ATM网络要支持目前主流的会议电视系统,如基于H.320的会议电视标准。为会议电视提供所需的不同的通道速率,如2M、768K、384K等。并能动态为会议电视系统分配带宽。当会议电视结束后,自动调整带宽分配,使会议电视系统空闲出的带宽能够被其它业务所使用,当会议电视系统再次启动时,重新调整带宽分配,使会议电视系统能得到所需的带宽。当会议电视停止时,空闲的带宽可被其它业务使用。在ATM网络设计中我们采用电路仿真技术和
视频压缩技术来实现会议电视业务的接入。
5.局域网互连业务
在合理设计的基础上,我们使ATM网络能够通过多种国际标准支持局域网的互联,并实现包括VLAN划分,IP路由,防火墙等网络功能。ATM上的局域网互联方式及相应的国际标准有:桥接协议RFC1483,经典IP RFC1577,局域网仿真LANE,ATM多协议-MPOA等。
如图2所示,为了支持ATM上的局域网互联,在主干网络中应配置路由服务交换机,提供冗余的局域网互连路由服务,因此,在网络中我们配置3台路由服务交换机,并通过ATM 双155M连接主干网络的ATM交换机,提高了可靠性和服务能力,减少了传输瓶颈。
在只有单一数据业务的局所,可配置以太网接入交换机,通过ATM155M接入主干ATM交换机,也可以选择具有以太网接入端口的多业务接入交换机。前者适合多台微机通过以太网网卡接入以太网,后者适合远程少量微机通过以太网网卡接入。
对于配置了ATM网卡的微机或服务器,可直接通过光缆/铜缆连接ATM交换机。数据库库服务器(用于MIS系统/OA系统等),可直接使用ATM网卡接入网络的核心或主干ATM交换机,这样可提高应用系统的访问速度。各单位的局域网可通过以太网接入交换机接入ATM网络,通过局域网仿真技术和MPOA技术实现网络的互联。
在网络管理上我们将网络划分成许多个虚拟网VLAN,如用电VLAN,办公自动化VLAN等。多数VLAN都要跨ATM主干网,可减少路由跳步,并方便配置和管理。ATM网络中支持VLAN的主要方法是通过ELAN来实现VLAN划分的。
6 总结
天津电力公司是国内第一家全面采用ATM技术建设多业务网络的电力企业,其网络的网状拓扑及622Mbps的主干速率在国内专网中也是首次使用,这标志着ATM网络方案已经受到电力行业的认可,也标志着电力行业信息化进程走入了另一个更高的层面。
电力公司采用单一网络平台解决多业务应用的设想,已经在ATM技术的支持下得到了很好的证实,通过ATM技术建立多业务统一网络平台,电力公司不仅可以解决多个分立网络各自独立工作所引发的效能、管理和费用等方面的问题,而且在具体业务上,尤其是在语音和图象的传输上,也可达到良好效果。