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【摘要】本文主要针对新会供电局综合数据传输网络电路容量小、设备扩容潜力差、智能化程度较低、设备老化严重等现状问题进行分析，并结合当前实际和“十二五”规划，分别从网络结构、业务接入及保护方式等方面提出完善优化改造，同时强化了网络与业务通道的安全可靠性。
【关键词】综合数据网;安全性;电力通信
随着电网建设及电力信息化业务的飞速发展，供电局及变电站信息化业务对综合数据网的实时性、可靠性、安全性提出了更高的要求， 电网对数据网络的依赖性程度越来越高，信息量越来越大，电网运行安全越发重要。新会供电局综合业务数据网作为核心业务数据通信平台， 将根据《广东电网公司江门供电局“十二五”通信网络规划》及2012年技改要求，结合传输网络电路容量小、设备扩容潜力差、智能化程度较低、设备老化严重等现状分析，对新会供电局所辖综合数据网络传输设备进行完善改造，持续为电力生产、运行、管理等各个环节提供业务支撑。
1.新会供电局综合数据网网络现状
新会供电局MSTP传输网已覆盖所有变电站，按照广东电网统一规划网络采用BGP MPLSVPN 技术，将用于承载线路保护、安稳系统、PCM（远动、电能计量、调度电话）、视频会议、网管系统、行政交换网、调度交换网等业务与网络，并按照整体安全规划对网络进行了严格安全分区和访问控制，基本完成了对新会局所辖的变电站、供电所、营业厅等分支机构的业务覆盖。
新会综合数据网采用二层结构建设，分为骨干层和接入层。其中骨干层由各市（区）供电局、500kV变电站及所有的220kV变电站组成，主要采用NEC U-Node BBM及NEC U-Node WBM设备组成。接入层由所有的110kV变电站构成，采用环网组网，接入带宽为2.5Gb/s、622/155Mb/s，新会传输A网是由华为和SAGEM设备组成的环网，其中除了近二年投产的OSN3500华为设备外，其他设备均已停止生产，已处于淘汰阶段，且已不能满足通信业务日益增长的需求，所以本期建设更换相关的设备。
2.当前网络存在的主要问题
新会供电局传输网骨干层节点数量严重不足，各骨干节点均为单链路无冗余。各县（区）局骨干层交换机无冗余，若出现单点故障，将会导致全局综合数据网完全瘫痪，对各项业务的支撑也将中断。
因在各中心变电站缺少汇聚交换机，市区部分营业所的路由直接通过核心层设备接入网络，不仅造成对纤芯资源的浪费，对网络的稳定和和安全性也有一定影响。
对于早期建设的光传输网，目前存在以下几项重要问题亟需解决。
2.1 设备问题
目前，新会供电局光传输A网有NEC、中兴、华为、Sagem、4个厂家设备，设备型号和厂家不统一，网管复杂（其中特别是新会区的传输A网设备，是由华为及Sagem设备组成的两个环网）。在光传输B网未完成建成投运之前，整个新会地区的光传输网络分区域各自成环，互不相同，互不互通;其中，Sagem及部分华为设备多为2005年之前的产品，已达8年使用期限。现所有设备及备件均已停产，若遇设备或板卡故障，则维修周期长，存在电网运行安全隐患。
（1）根据现传输网在运行的所有华为Metro系列设备及备件均已停产，设备供应商已无法确保提供相应设备的备用配件及板卡，备品备件购置和维修困难，且经过多年运行，新会局预留备品备件已严重不足，若遇设备或板卡故障，则会造成无备件更换或维修周期长的状况，电网运行存在严重的安全隐患。
（2）目前使用的华为、Sagem系列设备，大多为2002年至2005年间逐步投运，至2012年底，投运时间最近的设备也已运行7年左右，绝大多数设备在“十二五”初期既超过了8年的使用年限。
（3）现有传输网接入层部分设备已出现设备老化，故障率较高的问题。近年来已发现设备风扇故障、光接口老化、板卡接触不良等多种问题，虽然绝大部分问题已经通过设备维护及抢修等技术手段加以解决，但上述问题严重影响了网络的安全稳定运行，且部分设备建设时相关板件并没有冗余配置，这些不稳定因素对网络所承载的业务（特别是安稳、保护等重要业务）构成了通信安全隐患，对网络运维和电网运行造成了极大影响。
2.2 网络带宽问题
根据现状，现新会供电局传输网的骨干层网络是由NEC设备组网，其带宽为2.5Gbit/s。但根据规划，在“十二五”末期，新会供电局骨干层现有的网络带宽已不能满足电网自动化技术、办公信息化及各计算机应用系统对光通信系统提出的更大传输带宽（江门地区约2.5G）、更丰富的接口（GE、FE接口）、更加灵活的带宽使用（业务带宽动态分配）等要求。
现新会供电局传输网的接入层为Sagem+华为设备组网，且接入带宽为155Mbit/s。而根据江门供电局“十二五”通信网络规划及通信业务增长的需求，已远远不能满足需求。
2.3 网络可靠性问题
目前，新会局传输网的可靠性存在较大问题，主要体现在以下几个方面：
（1）网络骨干环网覆盖面不足，部分边缘节点未成环
由于网络建设的历史原因，新会供电局传输网是逐年逐步进行网络建设，由于电网规划的逐年调整，已不能完全按照网络建设初期的规划结构进行网络建设实施。
在网络接入层，110KV顺丰、河村等站点为单链路上行，未成环成网，对此部分站点的网络可靠性造成了较大影响。
（2）网络保护方式欠妥，网架结构存在缺陷
目前新会供电局传输网所承载的业务均采用大环方式进行SNCP保护，未采用分环方式进行保护，未能实现资源的优化利用。针对新会供电局通信业务“大量为集中性，部分为均勻性业务”的特点，对于线路保护业务、安稳系统业务和PCM业务均应以2Mb/s为颗粒分环做SNCP保护，环与环之间采用DNI保护;调度数据网业务以2Mb/s（接入层）和155Mb/s（骨干层）为颗粒分环做SNCP保护。 同时由于网络建设的原因，部分未成环站点不能实现SNCP保护，现运行方式为假环保护或者基本无保护运行，此部分节点的网络可靠性问题急需得到解决。
2.4 网络扩展性问题
新会供电局传输网由于设备老化，板卡扩展受制约，带宽不足，网络结构等多方面问题，造成整个网络的扩展性不足。随着“智能电网”、“配网自动化”等业务的开展，需要通信承载网具有较高的灵活扩展能力，即既能够确保网络覆盖面满足业务通信的需要，又能够实现从2.5G、622M等大颗粒业务到2M等小颗粒业务的灵活处理能力。
3.综合数据网优化思路
综合数据网网络优化从保证网络的整体可靠性出发，必须从以下几个方面进行：
（1）设备的可靠性：对于网络核心层和骨干层设备，本身必须具备较高的MTBF（平均故障间隔），配置冗余引擎和冗余电源。
（2）链路的可靠性：对于核心层和骨干层节点，必须至少有两条链路连接到相其它骨干层节点，保证了不会因为单条链路中断而导致节点丢失。
（3）网络可靠性：合理设计网络拓扑，结合地理位置和光纤资源情况最大限度的提高对网络节点的冗余保护，对于关键节点必须具备冗余设备。
4.网络改造方案
4.1 网络骨干层拓扑结构优化
由于网络建设初期仅部分220kV站点部署骨干层设备，因在各中心变电站缺少汇聚交换机，市区部分营业所的路由直接通过新会站跳纤至新会局，导致对纤芯的浪费比较严重。具体改造方案如下：
本工程将对新会区传输网接入层现有的不能满足要求的SAGEM及华为传输设备进行设备更新及链路升级改造，新增STM-16光传输设备组成新的622M接入环网，其具体站点如下：
胜利站、会城站、东区站、都会站、大鳌站、睦洲站、顺丰站、禾江站、元山站、沙堆站、潼关站、崖南站、黄冲站、天亭站、双水站、小冈站、罗坑站、牛湾站、七堡站、创利站、司前站、河村站、大泽站、仁义站、冈州站、桂园站、同庆站、今古洲站，共28个站点。
图1 新会传输网网络拓扑图
同时，本期在220kV新会站新增1套STM-16的光传输设备用于接入节点接入汇聚层节点使用。
所有骨干节点均应具备至少2条连接到其它不同骨干站点的光纤链路。
各接入层节点采用光纤链路就近接入城域网骨干节点。
对于缺乏自有光纤资源无法提供冗余链路的节点采用租用运营商通道的方式提供至其它节点的冗余链路。
4.2 各（区）局匯聚节点可靠性改造
由于县（区）局骨干层节点需要汇聚包括局大楼及所有区局下辖变电站、供电所、营业厅的业务流量，虽然各局骨干节点均已具备两条光纤链路，能够形成冗余，但是多条链路均连接在一台骨干层设备上，节点存在设备单点故障隐患。
由于县局所有业务流量均流经该设备，一旦出现设备故障将造成全部业务中断，因此为提高网络可靠性消除单点设备故障隐患需要在各县局节点各增加一台骨干层设备。
4.3 针对核心层设备的安全改造
原来的2台城域网核心交换机作为汇聚设备接入了市内二十多个接入层节点。由于这些节点采用Trunk链路连接至核心交换机上，通过Vlan实现各VPN之间的隔离。这种方式对核心交换机造成了一定的安全隐患，由于所有接入节点各业务VPN的网关均部署在核心交换机上，因此任何一个接入设备存在环路或终端计算机中毒以及可能存在的网络攻击行为产生的海量广播/攻击报文均会直接对核心交换机造成影响，严重情况下可能对核心交换机性能造成极大威胁甚至影响整个城域网的稳定运行。
5.结语
以上针对新会地区传输网在业务发展和在输变电配套建设工程中积累的历史问题，理顺了网络结构调整思路，给出了未来传输网的建设和优化方向，强化了网络与业务通道的安全可靠性。传输网作为电力通信网的基础，除了要具备科学、合理的网络结构，还需对传输资源及通道组织等实行进一步的优化，以保障网络的安全、高效运行。
参考文献
[1]YD/T1238-2002，基于SDH的多业务传送节点技术要求[S].2002.
[2]王庆.MSTP发展现状、趋势和应用[J].电信技术， 2005（2）：68-71.
【关键词】综合数据网;安全性;电力通信
随着电网建设及电力信息化业务的飞速发展，供电局及变电站信息化业务对综合数据网的实时性、可靠性、安全性提出了更高的要求， 电网对数据网络的依赖性程度越来越高，信息量越来越大，电网运行安全越发重要。新会供电局综合业务数据网作为核心业务数据通信平台， 将根据《广东电网公司江门供电局“十二五”通信网络规划》及2012年技改要求，结合传输网络电路容量小、设备扩容潜力差、智能化程度较低、设备老化严重等现状分析，对新会供电局所辖综合数据网络传输设备进行完善改造，持续为电力生产、运行、管理等各个环节提供业务支撑。
1.新会供电局综合数据网网络现状
新会供电局MSTP传输网已覆盖所有变电站，按照广东电网统一规划网络采用BGP MPLSVPN 技术，将用于承载线路保护、安稳系统、PCM（远动、电能计量、调度电话）、视频会议、网管系统、行政交换网、调度交换网等业务与网络，并按照整体安全规划对网络进行了严格安全分区和访问控制，基本完成了对新会局所辖的变电站、供电所、营业厅等分支机构的业务覆盖。
新会综合数据网采用二层结构建设，分为骨干层和接入层。其中骨干层由各市（区）供电局、500kV变电站及所有的220kV变电站组成，主要采用NEC U-Node BBM及NEC U-Node WBM设备组成。接入层由所有的110kV变电站构成，采用环网组网，接入带宽为2.5Gb/s、622/155Mb/s，新会传输A网是由华为和SAGEM设备组成的环网，其中除了近二年投产的OSN3500华为设备外，其他设备均已停止生产，已处于淘汰阶段，且已不能满足通信业务日益增长的需求，所以本期建设更换相关的设备。
2.当前网络存在的主要问题
新会供电局传输网骨干层节点数量严重不足，各骨干节点均为单链路无冗余。各县（区）局骨干层交换机无冗余，若出现单点故障，将会导致全局综合数据网完全瘫痪，对各项业务的支撑也将中断。
因在各中心变电站缺少汇聚交换机，市区部分营业所的路由直接通过核心层设备接入网络，不仅造成对纤芯资源的浪费，对网络的稳定和和安全性也有一定影响。
对于早期建设的光传输网，目前存在以下几项重要问题亟需解决。
2.1 设备问题
目前，新会供电局光传输A网有NEC、中兴、华为、Sagem、4个厂家设备，设备型号和厂家不统一，网管复杂（其中特别是新会区的传输A网设备，是由华为及Sagem设备组成的两个环网）。在光传输B网未完成建成投运之前，整个新会地区的光传输网络分区域各自成环，互不相同，互不互通;其中，Sagem及部分华为设备多为2005年之前的产品，已达8年使用期限。现所有设备及备件均已停产，若遇设备或板卡故障，则维修周期长，存在电网运行安全隐患。
（1）根据现传输网在运行的所有华为Metro系列设备及备件均已停产，设备供应商已无法确保提供相应设备的备用配件及板卡，备品备件购置和维修困难，且经过多年运行，新会局预留备品备件已严重不足，若遇设备或板卡故障，则会造成无备件更换或维修周期长的状况，电网运行存在严重的安全隐患。
（2）目前使用的华为、Sagem系列设备，大多为2002年至2005年间逐步投运，至2012年底，投运时间最近的设备也已运行7年左右，绝大多数设备在“十二五”初期既超过了8年的使用年限。
（3）现有传输网接入层部分设备已出现设备老化，故障率较高的问题。近年来已发现设备风扇故障、光接口老化、板卡接触不良等多种问题，虽然绝大部分问题已经通过设备维护及抢修等技术手段加以解决，但上述问题严重影响了网络的安全稳定运行，且部分设备建设时相关板件并没有冗余配置，这些不稳定因素对网络所承载的业务（特别是安稳、保护等重要业务）构成了通信安全隐患，对网络运维和电网运行造成了极大影响。
2.2 网络带宽问题
根据现状，现新会供电局传输网的骨干层网络是由NEC设备组网，其带宽为2.5Gbit/s。但根据规划，在“十二五”末期，新会供电局骨干层现有的网络带宽已不能满足电网自动化技术、办公信息化及各计算机应用系统对光通信系统提出的更大传输带宽（江门地区约2.5G）、更丰富的接口（GE、FE接口）、更加灵活的带宽使用（业务带宽动态分配）等要求。
现新会供电局传输网的接入层为Sagem+华为设备组网，且接入带宽为155Mbit/s。而根据江门供电局“十二五”通信网络规划及通信业务增长的需求，已远远不能满足需求。
2.3 网络可靠性问题
目前，新会局传输网的可靠性存在较大问题，主要体现在以下几个方面：
（1）网络骨干环网覆盖面不足，部分边缘节点未成环
由于网络建设的历史原因，新会供电局传输网是逐年逐步进行网络建设，由于电网规划的逐年调整，已不能完全按照网络建设初期的规划结构进行网络建设实施。
在网络接入层，110KV顺丰、河村等站点为单链路上行，未成环成网，对此部分站点的网络可靠性造成了较大影响。
（2）网络保护方式欠妥，网架结构存在缺陷
目前新会供电局传输网所承载的业务均采用大环方式进行SNCP保护，未采用分环方式进行保护，未能实现资源的优化利用。针对新会供电局通信业务“大量为集中性，部分为均勻性业务”的特点，对于线路保护业务、安稳系统业务和PCM业务均应以2Mb/s为颗粒分环做SNCP保护，环与环之间采用DNI保护;调度数据网业务以2Mb/s（接入层）和155Mb/s（骨干层）为颗粒分环做SNCP保护。 同时由于网络建设的原因，部分未成环站点不能实现SNCP保护，现运行方式为假环保护或者基本无保护运行，此部分节点的网络可靠性问题急需得到解决。
2.4 网络扩展性问题
新会供电局传输网由于设备老化，板卡扩展受制约，带宽不足，网络结构等多方面问题，造成整个网络的扩展性不足。随着“智能电网”、“配网自动化”等业务的开展，需要通信承载网具有较高的灵活扩展能力，即既能够确保网络覆盖面满足业务通信的需要，又能够实现从2.5G、622M等大颗粒业务到2M等小颗粒业务的灵活处理能力。
3.综合数据网优化思路
综合数据网网络优化从保证网络的整体可靠性出发，必须从以下几个方面进行：
（1）设备的可靠性：对于网络核心层和骨干层设备，本身必须具备较高的MTBF（平均故障间隔），配置冗余引擎和冗余电源。
（2）链路的可靠性：对于核心层和骨干层节点，必须至少有两条链路连接到相其它骨干层节点，保证了不会因为单条链路中断而导致节点丢失。
（3）网络可靠性：合理设计网络拓扑，结合地理位置和光纤资源情况最大限度的提高对网络节点的冗余保护，对于关键节点必须具备冗余设备。
4.网络改造方案
4.1 网络骨干层拓扑结构优化
由于网络建设初期仅部分220kV站点部署骨干层设备，因在各中心变电站缺少汇聚交换机，市区部分营业所的路由直接通过新会站跳纤至新会局，导致对纤芯的浪费比较严重。具体改造方案如下：
本工程将对新会区传输网接入层现有的不能满足要求的SAGEM及华为传输设备进行设备更新及链路升级改造，新增STM-16光传输设备组成新的622M接入环网，其具体站点如下：
胜利站、会城站、东区站、都会站、大鳌站、睦洲站、顺丰站、禾江站、元山站、沙堆站、潼关站、崖南站、黄冲站、天亭站、双水站、小冈站、罗坑站、牛湾站、七堡站、创利站、司前站、河村站、大泽站、仁义站、冈州站、桂园站、同庆站、今古洲站，共28个站点。
图1 新会传输网网络拓扑图
同时，本期在220kV新会站新增1套STM-16的光传输设备用于接入节点接入汇聚层节点使用。
所有骨干节点均应具备至少2条连接到其它不同骨干站点的光纤链路。
各接入层节点采用光纤链路就近接入城域网骨干节点。
对于缺乏自有光纤资源无法提供冗余链路的节点采用租用运营商通道的方式提供至其它节点的冗余链路。
4.2 各（区）局匯聚节点可靠性改造
由于县（区）局骨干层节点需要汇聚包括局大楼及所有区局下辖变电站、供电所、营业厅的业务流量，虽然各局骨干节点均已具备两条光纤链路，能够形成冗余，但是多条链路均连接在一台骨干层设备上，节点存在设备单点故障隐患。
由于县局所有业务流量均流经该设备，一旦出现设备故障将造成全部业务中断，因此为提高网络可靠性消除单点设备故障隐患需要在各县局节点各增加一台骨干层设备。
4.3 针对核心层设备的安全改造
原来的2台城域网核心交换机作为汇聚设备接入了市内二十多个接入层节点。由于这些节点采用Trunk链路连接至核心交换机上，通过Vlan实现各VPN之间的隔离。这种方式对核心交换机造成了一定的安全隐患，由于所有接入节点各业务VPN的网关均部署在核心交换机上，因此任何一个接入设备存在环路或终端计算机中毒以及可能存在的网络攻击行为产生的海量广播/攻击报文均会直接对核心交换机造成影响，严重情况下可能对核心交换机性能造成极大威胁甚至影响整个城域网的稳定运行。
5.结语
以上针对新会地区传输网在业务发展和在输变电配套建设工程中积累的历史问题，理顺了网络结构调整思路，给出了未来传输网的建设和优化方向，强化了网络与业务通道的安全可靠性。传输网作为电力通信网的基础，除了要具备科学、合理的网络结构，还需对传输资源及通道组织等实行进一步的优化，以保障网络的安全、高效运行。
参考文献
[1]YD/T1238-2002，基于SDH的多业务传送节点技术要求[S].2002.
[2]王庆.MSTP发展现状、趋势和应用[J].电信技术， 2005（2）：68-71.