[發明專利]基于光波長和光分組交換的電力業務隔離傳輸裝置及方法

在審

• 申請號: 202010934114.9
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112291032A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 汪強;田萍;劉博;應站煌;徐濤;王龍洋;王文灑;關儒雅;劉振宇
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/25;H04L29/06
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發明涉及一種基于光波長和光分組交換的電力業務隔離傳輸裝置及方法。通過直接在光路上進行電力業務的傳輸，利用光纖的多波長傳輸特性，可以單對光纖中建立多個在物理上隔離的單波長光路，將傳輸的電力業務加載到不同波長上，可以做到完全物理隔離，消除由邏輯隔離帶來的業務安全隔離隱患，增加電力業務數據的安全性、保密性和可靠性。

技術領域

本發明涉及電力系統通信領域，具體來說，涉及一種基于光波長和光分組 交換的電力業務隔離傳輸裝置及方法。

背景技術

電力系統通信業務根據其功能、特點主要分為電網運行和企業管理業務。 電網運行類業務又分為運行控制業務和運行信息業務；企業管理類業務又分 為信息業務和辦公業務。這些業務都依賴通信網絡的支撐，但對通信的要求 又不盡一致。例如運行控制業務作為電網控制的一個環節，直接關系到電網 安全，因此對通信傳輸時延、通道可靠性要求極高。而管理信息業務對通信 可用性、可靠性、安全性等要求極高，對時延要求相對較低。隨著智能電網 的建設和電力行業信息化建設的逐步發展，電力通信業務種類不斷增長，業務之間相對獨立，對通信提出了高實時、高可靠、高安全的要求，業務之間 的安全隔離要求也倍受重視。電網的通信安全事關智能電網的運行安全。

目前較常用的通信隔離方式是劃分VLAN或創建VPN以達到網絡分區的目 的，也有構建兩套或者多套獨立通信系統分別傳送不同業務，例如配電和用 電通信接入網。前者采用的是邏輯隔離方式，其安全性和保密性并不能得到 保證；后者是專網專用，達到了物理隔離效果，但帶來的負面影響是增加了 建設成本，且后期的升級、維護也要進行雙倍的投入。因此有必要探尋一種 新型的電力業務隔離方式來滿足日益多樣化的電力業務發展和對業務安全可 靠性傳輸的需求。

現有的電力業務隔離技術

目前在電力通信網中可以采用的業務隔離方法通常有物理隔離和邏輯隔 離。邏輯隔離技術也稱為虛擬隔離技術，根據隔離的層次可以分為VLAN和VPN兩種。

物理隔離也稱專線隔離，是一種常用的業務隔離技術，就是用專線進行業 務的物理隔離，即為每種業務配置單獨的物理線路，如圖1所示。由于專線 是獨立的線路，帶寬是能夠獨享的，完全能夠得到保證；專線業務不和其他 業務共享鏈路，業務的獨立性能夠得到物理上的保障，在各類隔離技術中有 著最高的安全性。

VLAN(Virtual Local Area Network，虛擬局域網)是一種二層隔離技 術，其原理是將局域網中的設備邏輯的劃分成多個子網(或者網段、VLAN)， 如圖2所示。每個VLAN內的用戶是可以相互訪問的，不同VLAN間的用戶不 能相互訪問，這樣就確保了本LAN的信息不會被其他VLAN的人所竊聽，從而 實現了信息的保密。由于VLAN是邏輯上對網絡進行劃分，組網方案靈活，配 置管理簡單，降低了管理維護的成本，在二層網絡中是一種較安全高效的虛 擬化技術。

VPN(Virtual Private Network，虛擬專用網絡)是一種基于三層的隔離 技術，在20世紀90年代中期興起，旨在通過公用網絡設施實現類似專線的 私有連接，如圖3所示。其原理是在三層轉發設備(路由器或三層交換機) 上為每個VPN建立專用的VRF(VirtualRoute Forwarding，虛擬路由轉發) 表，各VRF表相互獨立，且具有特殊的標記，通過專用的隧道(GRE、MPLS、 IPSec、L2TP等)將各VPN數據在公共網絡上進行轉發。通過特殊的標記，VPN數據在VRF和專用隧道中相互隔離，保證VPN數據的隱密性和安全性。 目前采用VPN技術來隔離電力各業務系統，可以為各業務系統提供足夠的帶 寬、極小的時延和較好的QoS保證，又可以提供較好的網絡安全。使用VPN 技術還可以實現廣域網的業務隔離，即為每個部門或每種業務配置單獨的隧 道，但是這是一種邏輯隔離。

現有的電力業務隔離技術的缺點

物理隔離技術雖然能夠保證多個業務的獨立性和安全性，但是由于業務 種類的繁多，往往需要構建和維護兩套甚至多套物理網絡，分別運行不同的 關鍵業務。其缺點有：