CN103441960A - 电力系统实时多业务数据通信复用方法 - Google Patents
电力系统实时多业务数据通信复用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103441960A CN103441960A CN2013104132537A CN201310413253A CN103441960A CN 103441960 A CN103441960 A CN 103441960A CN 2013104132537 A CN2013104132537 A CN 2013104132537A CN 201310413253 A CN201310413253 A CN 201310413253A CN 103441960 A CN103441960 A CN 103441960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- real
- business datum
- multiple connection
- interface module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,该方法将数据源端传送来的业务数据分类后发送到源端接口模块进行复接;所述实时交换机核心网对其接收到的业务数据按业务数据类型进行分复接后再进行分类转发,并将转发后的所有业务数据进行再复接,再复接后的业务数据传送到目的接口模块;所述目的接口模块对接收到的业务数据进行再分复接,还原出再复接前的单一业务数据,并将还原出的单一业务数据传送到数据目的端,完成数据的传送服务。该方法能够满足电力系统实时业务对传递实时性、确定性的要求,使复用系统能够达到或接近专线的性能指标。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,属于工业控制和通信网络技术领域。
背景技术
随着电力系统技术的发展,尤其在该领域引入了信息建模和智能化技术以来,要求交互、共享的数据越来越多,数据数量增大,数据类型也从单一走向多样化,自动化系统对数据传递和通信系统的要求越来越高;由于不同类型的业务数据其特性和对自动化控制过程的作用差别很大,因此在数据传递过程中有必要对业务数据进行分类处理,以便于在传递过程中区别对待以满足不同的要求;目前最常用的业务数据通信标准IEC61850中规定的数据类型包括GOOSE数据、SV数据、MMS数据以及时间同步报文等,各种类型的数据特性如下:
1)GOOSE数据是以面向对象通用事件数据为代表的快速报文,该数据主要分布在过程层,其中包含控制命令、紧急事件等信息,接收到该类报文的智能设备IED应做出立即响应;该数据要求实时性、可靠性、简单直接的通信方式;要求传递时间尽量短、可靠和限时到达,要求采用主动推送的传递方式和点到点、点到多点的专线组网。
2)SV数据是以原始采样数据为代表采样数据报文,该数据主要包括高速、持续、大流量的原始采样数据帧,数据要求实时性、保持同步周期、持续大流量、完整性、简单直接的通信方式。
3)MMS数据是以配置管理数据为代表的文件类数据报文,该类数据分布在每一个智能设备IED之间,数据包括用于慢速自动控制功能、传输事件记录、读取或改变设备定值、担负系统一般显示功能的低速报文,数据要求完整但实时性要求不高,一般采用更加灵活的局域网通信方式。
4)时间同步报文:这类数据的特点是数据流量不大但对通信系统时延的对称性和一致性有严格的要求。
5)其他类型的数据报文:一般是指与电力自动化过程不直接相关的辅助系统数据,数据的用途有明显差别,而且要求也不及电力自动化数据严格。
为了满足多类型业务数据的传送要求,目前电力系统通信网络采用分层、分区、分业务的数据专线传递方案以防止业务之间相互影响。但是这些方案也带来了严重的副作用,一是网络组成复杂、结构僵化、成本高居不下,影响了通信系统的性能,阻碍了通信系统扩大应用;二是随着通信系统自动化、智能化的要求不断提高,这种结构僵化通信方式正在成为阻碍通信发展的瓶颈。
一般通信领域中有用到数据复用技术,但却无法应用到自动化数据通信中,尤其是无法应用到电力自动化数据通信中。其原因主要是由于电力系统对通信有特别的要求,例如严格的时延要求,严格的通信可靠性、安全性要求等。这些严格要求限制了数据复用技术的推广应用。目前在自动化通信领域最具有代表性的是应用最广泛的工业以太网,但是工业以太网在电力系统领域等实时性要求高的场合应用并不理想。究其原因是由于作为局域网技术的以太网原本不是为自动化应用设计的技术。工业以太网以广泛覆盖、方便接入、“即插即用”为目标,针对不分类型、不论重要程度的平等业务设计;工业以太网采取面向非连接的资源共享的复用方式,业务之间通过自由竞争和抢占的方式获取所需的资源;工业以太网采用的是不分类的平等复用方案,并没有为实时性或者实时业务的传递作必要的考虑。工业以太网的具体应用如图1所示,数据终端1输出实时控制数据LG1-2,同步采样数据LS1-2、LS1-1,系统管理数据LM1-2、LM1-1;数据终端2输出实时控制数据LG2-2,同步采样数据LS2-2、LS2-1,系统管理数据LM2-2、LM2-1。在工业以太网中,业务数据按照先后次序进入转发,其用在电力系统数据通信中则存在以下缺点:
1)实时业务得不到优先传递,如图1所示,数据终端1输出的实时控制数据LG1-2、LG2-2由于受到其他数据的影响无法保证优先传递,因此实时业务数据传递的实时性得不到保证;
2)如图1中,数据终端1输出的同步采样数据LS1-2、LS1-1的同步周期间隔由于受到其他数据的影响无法保持不变。因此,同步业务数据周期间隔得不到保证,即同步业务数据传递的一致性得不到保证。
虽然目前工业以太网技术也做了一些改进,增加了虚拟网(VLAN)和优先级等业务分类和优先传递的技术,但本质上并没有解决资源竞争的问题,也只能属于弱分类、弱隔离的复用方案,不能很好地应用在实时性要求高的电力系统领域。
发明内容
本发明解决的技术问题是:提出一种能够满足电力系统实时业务数据对传递实时性的要求和同步业务数据对传递一致性的要求的方法,使用该方法可以使复用的电力系统的通信系统能够接近或达到专线的性能指标,并克服网络专线所带来的组成复杂、结构僵化、成本高的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提出的技术方案是:一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,采用包括数据终端、接口模块、实时交换机核心网、用来连接接口模块和交换机的接入线路的通信系统来执行以下步骤,所述数据终端分为数据源端和数据目的端并均通过接口模块和实时交换机核心网连接,所述接口模块分为源端接口模块和目的接口模块,所述实时交换机核心网包括具有业务分类转发机制的交换机,所述具有业务分类转发机制的交换机之间均相互连接;
第一步、将数据源端传送来的第一业务数据发送到源端接口模块;所述第一业务数据包括单一业务数据和混合业务数据;如果是混合业务数据,则所述源端接口模块将混合业务数据分流为单一业务数据;
第二步、所述源端接口模块按照业务数据类型将所述第一步骤中的单一业务数据分为同步采样数据、实时控制数据和系统管理数据三种业务数据类型的单一业务数据,然后对每一种类型的单一业务数据进行复接,并将复接后形成的第二业务数据通过所述接入线路传送到所述实时交换机核心网;
第三步、所述实时交换机核心网对复接的第二业务数据按照所述三种业务数据类型进行分复接,还原出复接前各个单一业务数据;
第四步、所述实时交换机核心网依托其固有的分类转发功能先在交换机内按照所述三种业务数据类型预置三类相互隔离的转发平面,然后按照所述三种业务数据类型将第三步骤中经分复接还原出的各个单一业务数据,将三种业务数据类型的各个单一业务数据在相对应业务数据类型的转发平面进行分类转发,所述实时交换机核心网再对经过转发的各个单一业务数据进行再复接形成第三业务数据,并通过所述接入线路将所述第三业务数据传送到所述目的接口模块;
第五步、所述目的接口模块对接收到的经再复接的第三业务数据进行再分复接,还原出再复接前的各个单一业务数据;
然后,所述目的接口模块根据单一业务数据输出和混合业务数据输出的要求,将需要形成混合业务数据的单一业务数据进行合流形成混合业务数据,
最后,所述目的接口模块将合流的混合业务数据和没有合流的单一业务数据分别传送到所述数据目的端,完成所述电力系统实时多业务数据通信的复用传送;
所述复接和再复接均是先将所述单一业务数据按照所述三种业务数据类型分别排到三个队列中,再按照实时控制数据优先发送、同步采样数据同步周期发送、系统管理数据等待最后发送的先后次序排成一队输出。
本发明在第二步中进行复接时,所述实时控制数据优先复接,所述同步采样数据按照同步周期复接,所述系统管理数据在实时控制数据和同步采样数据复接完成后进行复接;在第四步中进行再复接时,所述实时控制数据优先再复接,所述同步采样数据按照同步周期再复接;所述系统管理数据在实时控制数据和同步采样数据复接完成后进行再复接。
需要说明的是:数据终端中的数据源端和数据目的端在不同的业务数据传递过程中可能相互互换。总之,数据源端是指业务数据传递过程中生成业务数据的数据终端,数据目的端是指接收业务数据的数据终端。
本发明的有益效果在于:本发明将来自多路的各种单一业务数据进行复接或再复接后按照实时控制数据优先发送、同步采样数据同步周期发送、系统管理数据等待最后发送的次序通过一路(单一接入线路)传送给交换机或数据终端,因此大幅度提高了自动化业务数据传递的实时性;同时又由于各种单一业务数据均是按照同步数据的统一周期进行传送,因此保证了自动化业务数据传递的一致性;而且所有业务数据均分解为单一业务数据以一路传送,因此使电力系统业务数据实现了专线通信或类似于专线通信。此外,相比现有网络专线传送数据,本发明的复用方法更加简单和灵活;相对以太网的平等不分类复用方式,本发明采用了业务分类传递的方式(包括分类接入、分类转发),业务分类都是基于资源划分的方式(包括时分复用、转发平面等),分类的强度可以做到资源独占、业务隔离,克服了以太网所带来的资源竞争、业务弱分类、弱隔离的问题。
上述技术方案的完善一是:所述单一业务数据在传递过程中表现为以标准格式封装的以太网数据包;所述以太网数据包中含有标识业务数据类型的标记字段,所述标记字段是网络地址集合、虚拟网标志和/或报文标志;
所述网络地址集合是指以太网数据包中的数据终端的MAC地址的集合;
所述虚拟网标志是指以太网数据包中的VLAN编号字段;
所述报文标志是指以太网数据包中用户数据段中针对某种应用特别定义的具有唯一性的可以识别的字段;
所述业务数据的分流、合流、复接、分复接、转发、再复接、再分复接的过程中通过对所述标记字段的解析确定该业务数据的业务数据类型,其中所述标记字段与所述业务数据类型之间具体的映射关系由所述通信系统预设。
上述技术方案的完善二是:所述实时交换机核心网控制每一个输入的单一业务数据的最大输入流量,通过限制最大输入流量的方式来防止单一业务数据在再复接时产生溢出。
上述技术方案的完善三是:所述第四步中所述实时交换机核心网在分类转发时,采用标准的以太网的MAC地址转发处理机制,包括单播、组播、广播以及标准的以太网虚拟网络VLAN。
上述技术方案的完善四是:所述第四步的所述实时交换机核心网所述实时交换机核心网在分类转发时,对同步采样数据和实时控制数据采用静态地址转发的方式,对系统管理数据采用以太网的自学习动态地址转发方式。
上述技术方案的完善五是:所述实时交换机核心网包括一台或多台具有分类转发机制的交换机。
作为优选方案,所述具有分类转发机制的交换机为PTN交换机、SDH交换机、PDH交换机或ATM交换机。
作为优选方案,所述分流是判断每个接口模块实际输入的业务与该接口模块的预设类型是否一致,滤除不一致的业务数据,再对滤除后的业务数据进行分流得到多个单一业务数据包。
进一步总结本发明的优点如下:
1)本发明能够通过资源管理技术提高复用实时业务的性能,在专线网络中通信资源由专线独享,在复用通信系统中资源独享的要求往往被拒绝或者忽视,本发明通过资源管理的手段为实时业务保留必要的资源,通过这样的方式为实时业务建立起逻辑上的专线,从而可以保证数据传送过程中实时业务优先传递,保持同步业务数据同步周期间隔不变。
2)本发明建立同步业务传递机制,专门为有实时要求的同步业务开辟同步传递通道,以通过一路“绿灯”的方式将同步数据稳定迅速地传送到目的地。
3)本发明采用端到端的实时传递方案,实时业务复用和资源管理覆盖业务传递的全过程,包括业务接入、接入线路、交换网络、业务输出等环节,克服了许多复用通信系统在接入线路环节无法保证实时业务优先传递的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法作进一步说明。
图1是背景技术中平等不分类的复用方法中业务数据传递的示意图。
图2是本发明实施例一的实时多业务数据通信复用方法的流程示意图。
图3是本发明实施例一的实时多业务数据通信复用方法的业务数据传递全过程的示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的电力系统实时多业务数据通信复用方法应用在智能变电站通信系统中,用来复用IEC61850的通信业务,其中智能变电站通信系统包括实时交换机核心网、数据终端、接口模块和用来连接接口模块和实时交换机核心网的接入线路。数据终端分为数据源端1和数据目的端2并均通过接口模块和实时交换机核心网连接,接口模块分为源端接口模块4和目的接口模块5。本实施例中数据终端为智能数据终端IED,实时交换机核心网仅有一台具有分组传送机制的交换机,该交换机采用分组传送交换机3(即PTN交换机)。接口模块与智能数据终端IED相连,接口模块再通过接入线路与分组传送交换机3连接。
本实施例中智能变电站通信系统承载的IEC61850的通信业务数据包括:实时控制数据GOOSE、同步采样数据SV、系统管理数据MMS等;其中GOOSE和SV统称为实时业务,实时业务要求传递时延尽量小,要求限时传递;实时业务以外的非实时业务有MMS,MMS对传递时间的要求比较宽松。SV数据称为同步业务,同步业务要求传递时延尽量小,并且要求序列业务数据包之间间隔抖动尽量小;同步业务以外的GOOSE和MMS通称为非同步业务。
本实施例中的业务数据传递过程包括复接、分复接、分类转发、再复接、再分复接、输出等过程。如图2和图3所示,本实施例的实时多业务数据通信复用方法包括以下步骤:
第一步、将数据源端1传送来的第一业务数据发送到源端接口模块4;第一业务数据包括单一业务数据和混合业务数据;如果是混合业务数据,则源端接口模块4将混合业务数据分流为单一业务数据。
本实施例中数据源端1将第一业务数据组成以太网数据包以固定速率送入源端接口模块4;同步采样数据SV依据同步周期采样,并在整个数据采样过程中保持同步;周期产生出来的同步采样数据SV流量基本固定,同步采样数据SV流量等于同步采样速率乘以同步采样数据SV包的长度;非同步业务(包括实时控制数据GOOSE和系统管理数据MMS)数据包流并无一定的规律可循。
本实施例中数据源端1产生的第一业务数据包,可以由单一业务数据组成,也可以由混合业务数据组成,例如可以是SV、GOOSE、MMS的单一业务数据,也可以是MMS+GOOSE或者SV+GOOSE等混合业务数据;源端接口模块4为每一个接口预设接口业务类型,接口业务类型明确可承载的数据业务类型,根据该预设对混合业务数据数据包进行相应的分流处理,分流处理只对混合业务数据包流进行,首先判断每个接口实际输入的业务与该接口的预设类型是否一致,滤除不一致的业务数据包,再对滤除后的业务数据包流进行分流处理得到多个单一业务数据包流。
如图3所示,本实施例将SV+GOOSE混合业务数据(图3中示为LS+LG)包流分流成SV(图3中示为LS)和GOOSE(图3中示为LS+LG)单一业务数据包流。图3中MMS(图中示为LM)数据包为单一业务数据包流,不需要作分流处理。分流后的单一业务数据包进入相应的业务单一业务数据队列,包括SV、GOOSE和MMS队列;这些队列都采用不会造成数据包顺序紊乱的“先进先出”的方式。
这种分流分类的处理方式是目前工业以太网交换机不曾有的全新的方法,通过分流为后续的业务分类处理、区别对待创立了必要条件。这种先分流再复接的方法可以使数据源端1产生的第一业务数据输入的顺序重新排列,实时业务和同步业务可以优先排列,克服了以太网接入线路对于混合业务不能分类优先传送实时业务的弱点。
第二步、源端接口模块4按照业务数据类型将所述第一步骤中的单一业务数据分为同步采样数据、实时控制数据和系统管理数据三种业务数据类型的单一业务数据,然后对每一种类型的单一业务数据进行复接,并将复接后形成的第二业务数据通过所述接入线路传送到分组传送交换机3。
本实施例在复接前,所有的单一业务数据均进行排队,同步采样数据SV、实时控制数据GOOSE和系统管理数据MMS分别排到不同的队列中。
本实施例中的复接采用同步分时复用和实时业务优先级的方案;复接的过程如下:1)对于同步采样数据SV进行同步复接,非同步业务等待同步采样数据SV复接完成后再复接;2)实时控制数据GOOSE优先复接,该业务出现后立即复接不论分时;3)系统管理数据MMS为非实时业务,等待其他业务复接完成后最后复接。
第三步、分组传送交换机3对复接的第二业务数据按照所述三种业务数据类型进行分复接,还原出复接前的单一业务数据。
本实施例中分组传送交换机3进行分复接是将第二业务数据包流还原成包括同步采样数据SV、实时控制数据GOOSE和系统管理数据MMS的多个单一业务类型的数据包流。
第四步、分组传送交换机3依托其固有的分类转发功能先在交换机内按照三种业务数据类型预置三类相互隔离的转发平面,然后按照三种业务数据类型将第三步骤中经分复接还原出的各个单一业务数据,将三种业务数据类型的各个单一业务数据在相对应业务数据类型的转发平面进行分类转发,分组传送交换机3再对经过转发的各个单一业务数据进行再复接形成第三业务数据,通过接入线路将第三业务数据传送到目的接口模块5。
本实施例中分组传送交换机3进行分类业务数据转发是利用了分组传送交换机的现有分类转发功能。下面简单介绍一下本实施例中的分类业务数据在分组传送交换机中的转发过程。
本实施例中分组传送交换机3针对上述三种业务数据预配置了三类转发的平面(子网),子网之间相互隔离互不影响,子网的资源满足对应类型的业务对数据传递的要求;分组传送交换机3接收到多个单一业务数据包流,这些数据包括第三步还原出来的同步采样数据SV、实时控制数据GOOSE和系统管理数据MMS,分组传送交换机3将各种业务数据按照业务数据类型分别送入业务数据类型相对应的转发平面,包括SV数据转发平面3-1、GOOSE数据转发平面3-2和MMS数据转发平面3-3。
上述的单一业务数据包在相应类型的转发平面中转发处理,根据业务数据包的地址将数据包传递到分组传送交换机3的目的端口。分组传送交换机3连接的接口模块不止一个,通过同一转发平面转发到分组传送交换机3的目的端口的数据包有多个,通过不同转发平面转发的不同类型的数据包也有多个,这些数据包一并发送到分组传送交换机3的目的端口进行再复接。
本实施例中业务转发平面中的各种逻辑网络和业务子网均采用标准的以太网的MAC地址转发处理机制,包括单播、组播、广播处理机制以及标准的以太网虚拟网络VLAN等。
对具有实时业务的数据(本实施例中为SV、GOOSE)采用静态地址转发方式,该方式在转发平面中组成以转发源端口为代表的多个点到点、点到多点的业务子网络,每个子网(SV、GOOSE)都预配置占用的系统资源(网络带宽、网络连接、网络端口等),各个子网之间占用的资源相互独立,子网之间相互隔离互不影响。
对非实时业务数据(本实施例中为MMS)采用以太网的动态地址转发方式,在转发平面上形成一个所有端口都参与的逻辑以太网。转发平面依据分组传送技术(PTN)机制建立,依据PTN网络的QoS机制中的流量分类、流量监管、流量整形机制处理数据包;转发基于PTN的多业务传递机制和多业务QoS,包括通道QoS和信道QoS机制。
本实施例采用的实时多业务数据通信复用方法与基于工业以太网的利用方法的最大区别在于:本实施例采用了业务分类传递的方式,包括分类接入、分类转发,而且本发明采用的分类方案都是基于资源划分的方式,包括时分复用、转发平面等,分类的强度可以做到资源独占、业务隔离;只有通过实质性的业务分类传递才能对保证实时业务传递的性能;目前的工业以太网技术做不到这一点。
第五步、目的接口模块5对接收到的经再复接的第三业务数据进行再分复接,还原出再复接前的各个单一业务数据,
然后,目的接口模块5根据单一业务数据输出和混合业务数据输出的要求,将需要形成混合业务数据的单一业务数据进行合流形成混合业务数据,
最后,目的接口模块5将合流的混合业务数据和没有合流的单一业务数据分别传送到数据目的端2,完成所述电力系统实时多业务数据通信的复用传送;
所述复接和再复接均是先将所述单一业务数据按照所述三种业务数据类型分别排到三个队列中,再按照实时控制数据优先发送、同步采样数据同步周期发送、系统管理数据等待最后发送的先后次序排成一队输出。
本实施例可以保证数据传送过程中实时业务优先传递,基本保持同步业务数据包同步周期间隔不变,能够满足电力系统实时业务对传递实时性、可靠性的要求,使复用通信系统能够达到或接近专线的性能指标,从而大幅度提高业务数据传递的效率,并克服现有的电力系统采用的网络专线所带来的僵化问题。
本实施例中的数据源端1和数据目的端2均可以扩展为多个,相互之间的业务数据的传递过程与上述业务数据的传递过程基本一致。
需要特别说明的是,本实施例中具有分类转发机制的交换机具有如下性能:1)交换机可以通过预配置组建在交换机端口之间传递数据的连接,连接的功能是将数据从源端口传递到目的端口;同时交换机可以为每一个连接分配传递数据所需的资源(带宽、时隙等);并且交换机可以确保所配置的上述各个连接之间相互独立,互不影响。2)交换机通过预配置映射关系可以将上述连接与输入交换机的数据的某些特征对应起来,具有该特征的数据只能而且必须通过与其对应的连接实现传递。3)一旦所述连接建立、特征映射完成交换机能够自动地将输入其端口的数据根据其特征从连接的源端口传递到连接的目的端口,数据通过交换机传递的过程如下,首先数据输入交换机某端口,其次交换机按照数据的特征映射将数据分配到其对应的连接,再通过连接将数据传递到连接的目的端口。在本实施中上述的数据的某些特征正是业务数据的业务数据类型;上述连接组成了所述的转发平面;在本实施中通过具有分类转发机制的交换机转发业务数据的过程正如实施例一中第三、第四步所述;首先业务数据输入交换机某端口,其次交换机通过分复接过程将该业务数据按照业务数据类型分复接成单一类型的业务数据再送入到与业务数据类型对应的转发平面,这里的转发平面正是由连接组成,再通过转发平面将业务数据送到目的端口。
因此本实施例中具有分类转发机制的交换机除了分组传送交换机(即PTN交换机)外,还可以采用SDH交换机、PDH交换机或ATM交换机等。
本实施例还可以作如下改进:
1)所述业务数据在传递过程中表现为以标准格式封装的以太网数据包;所述以太网数据包中含有标识业务数据类型的标记字段,所述标记字段包括网络地址集合、虚拟网标志和/或报文标志;
所述网络地址集合是指以太网数据包中的数据终端的MAC地址的集合;
所述虚拟网标志是指以太网数据包中的VLAN编号字段;
所述报文标志是指以太网数据包中用户数据段中针对某种应用特别定义的具有唯一性的可以识别的字段;
所述业务数据的分流、合流、复接、分复接、转发、再复接、再分复接的过程中通过对所述标记字段的解析确定该业务数据的业务数据类型,其中所述标记字段与所述业务数据类型之间具体的映射关系由所述通信系统预设。
2)分组传送交换机3控制每一个输入的单一业务数据的最大输入流量,通过限制输入流量的方式来防止多路并发业务数据再复接时产生溢出。本实施例中变电站通信系统通过控制源端的业务数据的流量防止产生溢出。
实施例二
本实施例是在实施例一基础上的改进,与实施例一的主要区别在于:本实施例的实时交换机核心网采用三个分组传送(PTN)交换机,所有的交换机均相互连接构成实时交换机核心网。
本实施例中源端接口模块4将接收到的单一业务数据进行复接后通过接入线路传送到实时交换机核心网,在实时交换机核心网内完成分复接和业务数据的分类转发后进行再复接,再复接后形成第三业务数据传送到目的接口模块5。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案,例如:1)接入线路可以采用无源光网络PON或直连光纤网络;2)全网采用统一的时钟保证同步和数据传输的节奏一致;等等。凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:采用包括数据终端、接口模块、实时交换机核心网、用来连接接口模块和交换机的接入线路的通信系统来执行以下步骤,所述数据终端分为数据源端和数据目的端并均通过接口模块和实时交换机核心网连接,所述接口模块分为源端接口模块和目的接口模块,所述实时交换机核心网包括具有业务分类转发机制的交换机,所述具有业务分类转发机制的交换机之间均相互连接;
第一步、将数据源端传送来的第一业务数据发送到源端接口模块;所述第一业务数据包括单一业务数据和混合业务数据;如果是混合业务数据,则所述源端接口模块将混合业务数据分流为单一业务数据;
第二步、所述源端接口模块按照业务数据类型将所述第一步骤中的单一业务数据分为同步采样数据、实时控制数据和系统管理数据三种业务数据类型的单一业务数据,然后对每一种类型的单一业务数据进行复接,并将复接后形成的第二业务数据通过所述接入线路传送到所述实时交换机核心网;
第三步、所述实时交换机核心网对复接的第二业务数据按照所述三种业务数据类型进行分复接,还原出复接前各个单一业务数据;
第四步、所述实时交换机核心网依托其固有的分类转发功能先在交换机内按照所述三种业务数据类型预置三类相互隔离的转发平面,然后按照所述三种业务数据类型将第三步骤中经分复接还原出的各个单一业务数据,将三种业务数据类型的各个单一业务数据在相对应业务数据类型的转发平面进行分类转发,所述实时交换机核心网再对经过转发的各个单一业务数据进行再复接形成第三业务数据,并通过所述接入线路将所述第三业务数据传送到所述目的接口模块;
第五步、所述目的接口模块对接收到的经再复接的第三业务数据进行再分复接,还原出再复接前的各个单一业务数据;
然后,所述目的接口模块根据单一业务数据输出和混合业务数据输出的要求,将需要形成混合业务数据的单一业务数据进行合流形成混合业务数据,
最后,所述目的接口模块将合流的混合业务数据和没有合流的单一业务数据分别传送到所述数据目的端,完成所述电力系统实时多业务数据通信的复用传送;
所述复接和再复接均是先将所述单一业务数据按照所述三种业务数据类型分别排到三个队列中,再按照实时控制数据优先发送、同步采样数据同步周期发送、系统管理数据等待最后发送的先后次序排成一队输出。
2.根据权利要求1或2所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述单一业务数据在传递过程中表现为以标准格式封装的以太网数据包;所述以太网数据包中含有标识业务数据类型的标记字段,所述标记字段是网络地址集合、虚拟网标志和/或报文标志;
所述网络地址集合是指以太网数据包中的数据终端的MAC地址的集合;
所述虚拟网标志是指以太网数据包中的VLAN编号字段;
所述报文标志是指以太网数据包中用户数据段中针对某种应用特别定义的具有唯一性的可以识别的字段;
所述业务数据的分流、合流、复接、分复接、转发、再复接、再分复接的过程中通过对所述标记字段的解析确定该业务数据的业务数据类型,其中所述标记字段与所述业务数据类型之间具体的映射关系由所述通信系统预设。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述实时交换机核心网控制每一个输入的单一业务数据的最大输入流量,通过限制最大输入流量的方式来防止单一业务数据在再复接时产生溢出。
4.根据权利要求1或2所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述第四步中所述实时交换机核心网在分类转发时,采用标准的以太网的MAC地址转发处理机制,包括单播、组播、广播以及标准的以太网虚拟网络VLAN。
5.根据权利要求4所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述第四步的所述实时交换机核心网在分类转发时,对同步采样数据和实时控制数据采用静态地址转发的方式,对系统管理数据采用以太网的自学习动态地址转发方式。
6.根据权利要求1或2所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述分流是判断每个接口模块实际输入的业务与该接口模块的预设类型是否一致,滤除不一致的业务数据,再对滤除后的业务数据进行分流得到多个单一业务数据包。
7.根据权利要求1或2所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述实时交换机核心网包括一台或多台具有分类转发机制的交换机。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种电力系统实时多业务数据通信复用方法,其特征在于:所述具有分类转发机制的交换机为PTN交换机、SDH交换机、PDH交换机或ATM交换机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310413253.7A CN103441960B (zh) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 电力系统实时多业务数据通信复用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310413253.7A CN103441960B (zh) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 电力系统实时多业务数据通信复用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103441960A true CN103441960A (zh) | 2013-12-11 |
CN103441960B CN103441960B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=49695626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310413253.7A Expired - Fee Related CN103441960B (zh) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | 电力系统实时多业务数据通信复用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103441960B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104125518A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-10-29 | 国家电网公司 | 一种利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法 |
CN105162726A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-16 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法 |
CN105490947A (zh) * | 2014-09-18 | 2016-04-13 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于传输设备ptn平面的广域保护对等通信系统及方法 |
CN106130653A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-16 | 北京昊普康科技股份有限公司 | 数据传输装置和方法 |
CN106651632A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-05-10 | 全球能源互联网研究院 | 一种业务信息传输方法及装置 |
CN109150750A (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-04 | 广东电网有限责任公司 | 一种高速电力业务流识别系统及方法 |
CN111064541A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-24 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 | 一种高低速数据传输通道复用的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6910092B2 (en) * | 2001-12-10 | 2005-06-21 | International Business Machines Corporation | Chip to chip interface for interconnecting chips |
CN101437181A (zh) * | 2008-12-08 | 2009-05-20 | 新泰市公安局 | 警用多业务双向可视指挥系统 |
EP2197136A2 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, Apparatus and System for Hybrid-Multiplexing and Demultiplexing |
CN101938412A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-01-05 | 深圳市业通达实业有限公司 | 以太网数据和异步数据隔离同传的电力以太网交换机 |
CN102420651A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-04-18 | 天津七所信息技术有限公司 | 综合业务光传输平台 |
CN103095540A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-08 | 武汉迈威光电技术有限公司 | 工业以太网数据分流和链路冗余设计 |
-
2013
- 2013-09-12 CN CN201310413253.7A patent/CN103441960B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6910092B2 (en) * | 2001-12-10 | 2005-06-21 | International Business Machines Corporation | Chip to chip interface for interconnecting chips |
CN101437181A (zh) * | 2008-12-08 | 2009-05-20 | 新泰市公安局 | 警用多业务双向可视指挥系统 |
EP2197136A2 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, Apparatus and System for Hybrid-Multiplexing and Demultiplexing |
CN101938412A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-01-05 | 深圳市业通达实业有限公司 | 以太网数据和异步数据隔离同传的电力以太网交换机 |
CN102420651A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-04-18 | 天津七所信息技术有限公司 | 综合业务光传输平台 |
CN103095540A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-08 | 武汉迈威光电技术有限公司 | 工业以太网数据分流和链路冗余设计 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王天宇: "电力信息网组网方案及关键技术研究", 《信息通信》, no. 125, 15 May 2013 (2013-05-15) * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104125518A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-10-29 | 国家电网公司 | 一种利用无源光网络实现变电站内数据报文传输的方法 |
CN105490947A (zh) * | 2014-09-18 | 2016-04-13 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于传输设备ptn平面的广域保护对等通信系统及方法 |
CN105162726A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-16 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法 |
CN105162726B (zh) * | 2015-09-02 | 2018-05-29 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法 |
CN106130653A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-11-16 | 北京昊普康科技股份有限公司 | 数据传输装置和方法 |
CN106651632A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-05-10 | 全球能源互联网研究院 | 一种业务信息传输方法及装置 |
CN106651632B (zh) * | 2016-09-30 | 2020-06-12 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种业务信息传输方法及装置 |
CN109150750A (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-04 | 广东电网有限责任公司 | 一种高速电力业务流识别系统及方法 |
CN109150750B (zh) * | 2018-07-05 | 2021-05-28 | 广东电网有限责任公司 | 一种高速电力业务流识别系统及方法 |
CN111064541A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-24 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 | 一种高低速数据传输通道复用的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103441960B (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103441960B (zh) | 电力系统实时多业务数据通信复用方法 | |
CN101277196B (zh) | 一种基于pcie交换网的通信系统、通信方法及线卡板 | |
WO2018228420A1 (zh) | 一种传输网络系统、数据交换和传输方法、装置及设备 | |
EP2958279B1 (en) | Service transfer device and method for optical channel data unit | |
CN103441959B (zh) | 电力系统实时多业务数据复用通信网络 | |
CN103812787A (zh) | 一种电力通信网络中报文优先转发的方法 | |
Benzaoui et al. | Deterministic dynamic networks (DDN) | |
CN105577405A (zh) | 降低potn系统集中式保护倒换时间的方法、装置及系统 | |
CN103607343B (zh) | 一种适用于星载处理转发器的混合交换结构 | |
CN103973710B (zh) | 多协议同步数字体系转换装置 | |
CN102857440A (zh) | 数据处理方法与交换机 | |
CN105704068B (zh) | 一种业务混合集中处理方法和装置 | |
CN203851161U (zh) | 一种基于fpga的具有汇聚功能的协议转换器 | |
CN110351613B (zh) | 一种光网络中时隙和分组混合传输、发送接收和交换方法 | |
US8867538B2 (en) | Ethernet media converter supporting high-speed wireless access | |
CN111756659A (zh) | 一种多主站EtherCAT网络实现方法及采用其的网络系统 | |
CN111654454A (zh) | 基于Crossbar的双模混合交换结构和方法 | |
CN114124689B (zh) | 用于实现tsn流配置的系统和方法 | |
Adrah et al. | Fusion networking technology for IEC 61850 inter substation communication | |
CN101729373A (zh) | 对多优先级业务进行调度的方法及装置 | |
CN110022251B (zh) | 一种基于ip交叉连接功能的业务汇聚系统 | |
CN110769332B (zh) | 一种光电混合分层交换光接入系统 | |
Marsan et al. | On the performance of topologies and access protocols for high-speed LANs and MANs | |
CN100546235C (zh) | 提高光通信波长利用率的装置、系统及其方法 | |
Min et al. | Traffic scheduling strategy of power communication network based on SDN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160504 Termination date: 20200912 |