MSTP在宝坻电力通信网中的应用 于俊兵肖春山刘宝柱 （天津市宝坻供电.doc

MSTP在宝坻电力通信网中的应用于俊兵 肖春山 刘宝柱（天津市宝坻供电有限公司 宝坻 301800）摘 要 随着光纤网络的建设，MSTP技术在电力系统通信网中发挥着越来越重要的作用，本文主要分析介绍了基于SDH 技术的MSTP（多业务传送平台）技术的特点，并结合宝坻供电有限公司通信网的实际情况，阐述了MSTP技术在电力系统通信网中的应用。关键词 SDH； MSTP；电力通信1 引言MSTP是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等多种业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传输平台 ，随着社会经济水平的提高和信息技术的发展，基于宽带数据网的应用越来越多，电力调度网不仅需要满足语音、远动数据等传统电力调度业务的接入需求，而且需要满足图象监控、实时采集、各种MIS系统等宽带数据业务的传送需求。如何根据电力业务发展特点，在综合考虑建网成本、网络可持续发展性等因素的前提下，进行电力调度网和电力信息网二网合一的建设，是摆在电力调度、信息部门面前的重要课题。本文以宝坻供电有限公司通信网工程为例（以下简称宝坻电力），从网络设计需求、实际网络应用等几个方面分析基于SDH多业务传送平台MSTP在县级电力通信网的应用。2 网络设计需求90年代宝坻电力通信网采用载波、电台、微波、光纤和调度行政交换网进行综合组网，实现普通用户与各载波用户，载波用户之间，无线用户与载波用户的双向等位一次拨号的功能，但调度网和计算机信息网络是分开的。随着电网和调度自动化技术的不断发展，对电力系统通信业务种类和宽带数据业务的需求迅速增长，对电力系统通信可靠性也提出了更高的要求。如何降低成本完成电力通信网改造，实现信息网、调度网二网合一，满足电力网快速扩容需求，降低日常维护成本。2003年宝坻电力开始采用SDH组网技术。利用MSTP技术能兼容原有SDH自愈环保护功能，同时有多种形式的接口。实现SDH多业务传送平台MSTP技术在宝坻电力系统的应用。2.1 传输与接入一体化由于宝坻电力通信网光纤网络节点较多，拓扑结构也复杂，要求SDH骨干传送平台具有较强的组网能力和网管能力，适于今后网络扩容发展需求；另外要求骨干传送平台以环形为主，环间互联尽量采用双节点互联，尽可能对所有业务提供保护，满足电力通信对业务高可靠性要求。 鉴于一般厂家的SDH设备和PCM设备不具有统一网管功能，对系统业务的日常维护和调配造成不便，所以此次网络采用了传输和接入一体化管理的多业务光纤通信接入系统，包括宽带数据业务。整个业务平台做到话音、低速数据、视频和宽带数据多网合一，其需要支持的相应业务接口类型有：（1）电话系统接口：包括模拟环路中继接口、2/4线音频接口、E&M信令接口；（2）V.24低频数据接口；（3）2Mbit/s G.703高速数据接口；（4）100M/1000M自适应以太网接口。组网着中考虑以下两个方面：2.2 具有10M/100M/1000M宽带接入能力目前电力部门宽带数据网主要通过远程局域网互联构成，常见的方案主要有如下几种：（1）SDH平台+路由器：利用SDH传送平台提供E1、E3/T3、STM-1、STM-4等接口，由路由器实现局域网到广域网之间的连接。其业务管理能力较强，但采用高性能路由器则网络造价高，采用低成本路由器则网络性能差，带宽低，并不能按需平滑设置，不利于今后网络扩容建设。（2）ATM交换机：可利用ATM 的QoS机制保证网络服务质量，网络具有很好的可扩充性和灵活性，并支持多种业务，有很好的网络流量管理和控制性能。然而该方案的缺点是网络体系结构复杂，带宽利用率低，建设成本高，网络管理复杂，不适合于专网使用。（3）以太网交换机光纤收发器：即用以太网交换机和光纤收发器实现局域网互联，其成本较低，但是QoS能力稍差，无法同时实现电路型业务的传送，需要建设2套网络，即调度网和计算机网，占用光缆芯数多，总的网络造价高，操作维护工作量大。基于目前国内厂商所推出的新一代 SDH设备已具备对 10M/100M/1000M以太网业务提供接入和传送能力，为了避免上述几种建网方案存在的成本过高、扩容不灵活、维护不便等不利因素，减少光纤通信系统需占用的光纤芯数，提高电力调度网带宽利用率，宝坻电力采用东信MSTP平台在调度网平台上实现计算机网络的远程互联，真正实现二网合一，以极大地降低网络建设成本且便于维护。针对宽带数据业务，宝坻电力根据自己的网络特点，采用了IP环形+IP点对点组网，各外围站的IP分别接入到骨干网站点，骨干网站点的IP接口串接成环后接入中心站。IP环形网的传输带宽大于等于384Mbit/s，并能以126Mbit/s为基数进行增减调配，该传输带宽骨干网站共享（动态分配）带宽，各外围站独享带宽。3 基于SDH多业务传送平台MSTP在宝坻电力通信的应用基于SDH的多业务传送平台MSTP是对传统的SDH设备进行改进，在SDH帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力，是目前城域传送网最主要的实现方式之一。MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器（DXC）、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，即基于SDH技术的多业务传送平台（MSTP），进行统一控制和管理。MSTP不但能够完成传统TDM业务的传送，而且能够接入ATM、以太网等分组业务，实现二层的桥接和交换功能，完成数据业务的接入和传送。基于SDH的多业务传送节点MSTP已成为当前城域传送网的主流技术。基于SDH的多业务传送设备主要包括标准的SDH功能、ATM处理功能、IP/以太网处理功能。宝坻电力通信网采用东信GF2488 、GF155、AM240设备混合组网，层次清晰：其中骨干层基本采用GF2488设备，速率为STM-4 、其他站点采用GF155设备，速率为STM-1/4，利用其超强的交叉矩阵能力，完成基于VC4、VC12和N*VC12级别的环网业务传送和环间业务灵活调度，实现2M业务的灵活上下和1000M宽带业务的动态共享。在窄带业务接入层，采用AM240设备组网，实现电话、2W/4W、E&M、V.24等低速业务的基群复用。通过SDH 的ECONETTM多业务平台MSTP技术，不仅可以提供语音、低速数据等窄带业务的综合接入，而且克服了传统的SDH设备无法直接提供以太网接口、无法支持统计复用、无法有效使用传输带宽装载宽带数据业务等缺点，可直接提供10M/100M/1000M自适应以太网接口，采用VC级联功能实现EOS（Ethernet Over SDH），可按VC-4N（18）和VC-12N（163）平滑设置带宽，支持透传，并内置二层以太网交换机功能，支持统计复用。整个业务平台基于SDH灵活的VC-12/VC-3/VC-4电路交叉连接，对于窄带业务通过内置DXC1/0交叉可实现64Kb/s颗粒端到端业务时隙配置，对于宽带业务采用VC-4和VC-12虚级联按需平滑设置，使业务带宽利用率大大提高。并可利用SDH层的网络自愈功能实现电信级的保护，统一的ECViewTM-SDH网管方便网络维护、扩容和灵活的业务调配。电路交叉连接L2/L3交换DXC1/0VC-12VC-3 ,VC-4VC-12VC-3 , VC-4VC-12-XC/vSTM-1/4/16STM-1/4/1610M/100M/GEE1E3E4V.24V.35话音VC-4-XC/vVC-12图1 宝坻基于SDH多业务传送平台的MSTP其中骨干网的1000M以太网业务直接由GF2488， SDH传送平台配置GEM接口板提供，组成环形网络，带宽共享。根据宽带数据业务需求为GEM接口的每个EOS通道分配了3*VC-4，带宽达到384Mbit/s，每个SDH环上的GEM板通过2个EOS口连接成环，采用子网连接保护和生成树保护，外围站点采用FEM接口板，每个FE接口的EOS通道分配了63*VC-12，通过FE会聚到骨干网的GE上采用子网连接保护和LCAS保护。 现把宝坻电力通信网中的以太网业务作详细介绍，具体如下：千兆以太网业务的网络示意图如图2所示，以宝坻局为业务汇聚中心，以宝坻变和五里铺、双王寺、隋庄子为汇聚分中心。宝坻局和宝坻变、五里铺、双王寺、隋庄子各配置1台大容量以太网交换机，以上各站采用GE接口通过MSTP设备的GEM板卡组成环网，采用STP或RSTP保护（由以太网交换机提供）。王卜庄站、大中变站100M以太网接口通过FEM连接到宝坻变和五里铺站的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；3*VC-43*VC-4GEM板五里铺宝坻局GE GE用户以太网交换机GE GE用户以太网交换机用户以太网交换机GE GE3*VC-4双王寺GEM板GEM扳3*VC-43*VC-4GEM板宝坻站宝坻局GE GE用户以太网交换机GE GE用户以太网交换机用户以太网交换机GE GE3*VC-4随庄子站GEM板GEM扳图2 宝坻局千兆以太网业务连接示意图史各庄、开发区100M以太网接口通过FEM板直接连接到宝坻局和双王寺站的FEM以太网交换机接口，对上述所有站点以太网业务采用子网连接保护，开发区以太网带宽分配为42VC-12，实际带宽为91M；史各庄站以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M。林亭口站、八门城站、小幸码站、黑狼口站100M以太网接口通过FEM连接到宝坻变和随庄子站的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；高压所100M以太网接口通过FEM连接到五里铺的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；菜芽所站100M以太网接口通过FEM连接到双王寺站和五里铺站的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；城关站、城西站100M以太网接口通过FEM连接到五里铺的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；城关所100M以太网接口通过FEM连接到五里铺的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；东老口、大口屯100M以太网接口通过FEM连接到双王寺和随庄子站的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；周良站、珠江酒店100M以太网接口通过FEM连接到双王寺和宝坻站的以太网交换机接口，以太网带宽分配为21VC-12，实际带宽为45M；5 小结宝坻电力通信网采用的东信MSTP平台综合解决了电力通信网中电话、远动数据、图象监控、实时信息、MIS系统业务传送，完全适于未来业务发展需求，并具有下面几个优势特点：（1）支持复杂拓扑组网，具有完善的网络保护方式（见宝坻局光纤通信网络拓扑图）在网络拓扑中的任何一个站点断电或断缆，其他站点的业务都不受影响，各类业务都支持多路径传输。（2）基于SDH的多业务传送平台（MSTP)在同一SDH传输平台上，既解决了窄带业务的综合接入，又解决了宽带数据业务的接入和传送，降低网络建设成本，方便维护。（3）满足宽带业务的高带宽需求。骨干网站点1000M带宽共享，外围站点100M带宽接入，满足宝坻电力的信息办公自动化需求。（4）总线带宽动态灵活分配 窄带业务实施真正的64Kb/s级别上数字全交叉, 内置DXC1/0功能，使业务带宽利用率大大提高，通过网管全动态分配，可细到64Kb/s颗粒端到端业务时隙配置。宽带业务采用VC-4和VC-12虚级联承载以太网业务，各站点按需平滑设置（N*VC-4,N=1,2,.8）和（N*VC-12,N=1,2,.63），并支持统计复用，支持LCAS和互连互通需求，提高带宽利用率。综上所述， MSTP 是基于 SDH 技术在宝坻电力得到了充分的发展和应用，从现实延长了 SDH 的生命。并具有网络站点保护性高，各站点以太网带宽高，网络稳定性好的特点。当前MSTP已经在电力城域网中大规模运用。但MSTP技术仍在不断的发展之中，引入自动交换光网络（ASON）功能，利用独立的ASON控制平面来实施自动连接管理，快速响应业务的需求，提供业务的自动配置、网络拓扑的自动发现、带宽动态分配等更为智能化的策略，大大增强MSTP自身的灵活有效支持数据业务的能力。智能化是MSTP技术发展的又一个重要方向。参 考 文 献1韦乐