趙子巖,樊劍輝,金鑫,張大偉,劉洋,馬麗,鄒曉穎
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電力骨干通信網(wǎng)信息流模型與流量測(cè)算
趙子巖,樊劍輝,金鑫,張大偉,劉洋,馬麗,鄒曉穎
(國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司,北京 100761)
電力骨干通信網(wǎng)業(yè)務(wù)需求分析及業(yè)務(wù)流量測(cè)算是進(jìn)行通信網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化的重要工作。按照智能電網(wǎng)電力骨干通信網(wǎng)承載業(yè)務(wù)的情況,按專線業(yè)務(wù)及IP業(yè)務(wù)分別提出了電力骨干通信網(wǎng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)模型及業(yè)務(wù)流量測(cè)算方法,形成了電網(wǎng)典型業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量測(cè)算模型和方法。基于“十三五”電力骨干通信網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,對(duì)典型電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)及典型管理信息化業(yè)務(wù)流量模型進(jìn)行了研究,形成了每類業(yè)務(wù)的流向和流量計(jì)算模?型。形成的各類業(yè)務(wù)流量測(cè)算模型已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)公司“十三五”通信規(guī)劃中,為電力系統(tǒng)各級(jí)骨干通信網(wǎng)規(guī)劃提供了科學(xué)指導(dǎo)與參考。
電力骨干通信網(wǎng);業(yè)務(wù)模型;電網(wǎng)GIS;統(tǒng)一視頻監(jiān)控系統(tǒng);IMS;集中客服;云終端
電力信息通信網(wǎng)是電網(wǎng)生產(chǎn)及電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的基礎(chǔ)支撐平臺(tái),承載和傳輸各類電網(wǎng)生產(chǎn)監(jiān)視、調(diào)度、控制、生產(chǎn)及企業(yè)辦公、經(jīng)營(yíng)與管理等信息與數(shù)據(jù),是電網(wǎng)安全生產(chǎn)及企業(yè)高效運(yùn)營(yíng)的重要保障。研究電力信息通信全業(yè)務(wù)信息流模型,對(duì)于了解電力通信業(yè)務(wù)的保障要求,合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、系統(tǒng)容量,優(yōu)化選擇傳輸技術(shù)體制,評(píng)估網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)均具有重要意義[1]。
按照電力信息通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)特性分類,由電力骨干信息通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)包括兩類,第一類是電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù),包括電網(wǎng)生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)控業(yè)務(wù)、電網(wǎng)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)、企業(yè)管理信息化業(yè)務(wù)。其中,電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)主要包括電網(wǎng)調(diào)度電話、繼電保護(hù)及安全穩(wěn)定控制、調(diào)度自動(dòng)化、配電自動(dòng)化等。除了電網(wǎng)生成調(diào)度業(yè)務(wù)外,輔助電網(wǎng)調(diào)度管理、運(yùn)行的新型業(yè)務(wù)也是未來(lái)電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的重點(diǎn),其中,包括電網(wǎng)GIS(geographic information system,地理信息系統(tǒng))業(yè)務(wù)、電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控等。
企業(yè)管理信息化業(yè)務(wù)主要包括:服務(wù)于公司日常工作的管理服務(wù)業(yè)務(wù)及信息化業(yè)務(wù)。其中,管理服務(wù)業(yè)務(wù)包括行政交換業(yè)務(wù)、電視電話會(huì)議業(yè)務(wù)、應(yīng)急指揮通信業(yè)務(wù)等;公司信息化業(yè)務(wù)主要包括人力資源管理、財(cái)務(wù)管理、物資管理、規(guī)劃管理、項(xiàng)目管理、運(yùn)行管理、生產(chǎn)管理、營(yíng)銷管理、協(xié)同辦公、綜合管理等業(yè)務(wù)。企業(yè)信息化管理的內(nèi)涵也在不斷豐富和擴(kuò)大,除傳統(tǒng)的支撐企業(yè)基本管理、運(yùn)作的企業(yè)信息化系統(tǒng)外,未來(lái)集中式客服中心、一體化會(huì)議電視系統(tǒng)、云終端等技術(shù)的應(yīng)用,也將成為電力信息通信需要重點(diǎn)保障的企業(yè)管理信息化業(yè)務(wù)。
公司電力骨干通信網(wǎng)承載了公司電網(wǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)及管理信息化等各種應(yīng)用,對(duì)于其中的管理信息化應(yīng)用,上述應(yīng)用系統(tǒng)的部署層級(jí)、信息流向、用戶數(shù)量、并發(fā)比例以及每位用戶占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬不盡相同,為了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬預(yù)測(cè)和估算,就必須對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的通信特征進(jìn)行分析,按照不同的通信特征分類,歸納出不同的網(wǎng)絡(luò)流量模型[2]。因此,網(wǎng)絡(luò)流量模型是對(duì)實(shí)際信息通信網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用的抽象和總結(jié),有了網(wǎng)絡(luò)流量模型就可以對(duì)新的應(yīng)用進(jìn)行分析和匹配,并預(yù)測(cè)未來(lái)可能產(chǎn)生的流量,為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供依據(jù)[3]。
(1)單類業(yè)務(wù)流量計(jì)算式
電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)包括電網(wǎng)生產(chǎn)和管理信息化業(yè)務(wù)。按照通信網(wǎng)承載的模式劃分,又可以分為專線業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)。
對(duì)于電力通信網(wǎng)承載的專線業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)獨(dú)享帶寬,此類業(yè)務(wù)主要是電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù),對(duì)于安全性、可靠性要求較高,一般要考慮備用通道;且基于運(yùn)行工作,還需要考慮一條通道故障,另外一條通道間檢修情況下的運(yùn)行方式,需要為專線業(yè)務(wù)在傳輸段上考慮一定的冗余備用容量;由于專線業(yè)務(wù)獨(dú)享帶寬,因此不用考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率問(wèn)題?;趯>€承載的智能電網(wǎng)信息流模型如圖1所示。
基于上述分析,專線類業(yè)務(wù)的帶寬流量計(jì)算如式(1)所示:
對(duì)于電力通信網(wǎng)承載的IP類業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)通道有多種業(yè)務(wù)共享帶寬,業(yè)務(wù)流量不僅取決于單業(yè)務(wù)的流量,也取決于使用用戶的數(shù)量及并發(fā)情況;同時(shí),為了提高保障與服務(wù)的質(zhì)量,通常需要考慮業(yè)務(wù)的可靠性要求及網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率因素?;贗P網(wǎng)絡(luò)承載的通信網(wǎng)信息流模型如圖2所示。
基于上述分析,IP類業(yè)務(wù)的帶寬流量計(jì)算式如下所示:
對(duì)于IP類業(yè)務(wù)應(yīng)用,由于業(yè)務(wù)應(yīng)用及IP通信時(shí)分復(fù)用的特性,需要在容量規(guī)劃時(shí)考慮一定的并發(fā)比例系數(shù);而對(duì)于時(shí)分業(yè)務(wù),此類業(yè)務(wù)對(duì)傳輸時(shí)延要求嚴(yán)格,業(yè)務(wù)一般獨(dú)占通道資源,其并發(fā)比例系數(shù)一般都取值100%。
(2)典型節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量模型
電力系統(tǒng)中典型的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)主要包括:各級(jí)調(diào)控中心、各電壓等級(jí)變電站、各級(jí)電網(wǎng)行政管理機(jī)構(gòu)、供電所、營(yíng)業(yè)廳及各級(jí)直屬單位等,由于節(jié)點(diǎn)類別與生產(chǎn)、管理的屬性差異,每類節(jié)點(diǎn)具有不同的業(yè)務(wù)需求,但同類節(jié)點(diǎn)一般具有同質(zhì)化的業(yè)務(wù)。計(jì)算典型節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量對(duì)于在通信網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中該節(jié)點(diǎn)配置的傳輸設(shè)備技術(shù)體制選擇及容量規(guī)劃具有非常重要的指導(dǎo)價(jià)值。典型節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量分為兩部分:
電力骨干通信網(wǎng)承載的典型電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)包括:常規(guī)電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù),如繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定自動(dòng)控制、變電站自動(dòng)化、調(diào)度電話等;“十三五”期間或未來(lái),隨著電網(wǎng)智能化應(yīng)用的日益廣泛,對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載能力要求較高的新業(yè)務(wù)(如電網(wǎng)GIS、統(tǒng)一視頻監(jiān)控等)將會(huì)更為廣泛地被應(yīng)用[4]。
4.1 常規(guī)電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)信息流模型
常規(guī)電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)主要包括:繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定自動(dòng)控制、變電站自動(dòng)化、調(diào)度電話及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)。按照業(yè)務(wù)流向,上述業(yè)務(wù)主要分為兩類:匯聚型業(yè)務(wù)和區(qū)段型業(yè)務(wù)。匯聚型業(yè)務(wù)通過(guò)集中控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中,并通過(guò)集中控制節(jié)點(diǎn)及各級(jí)調(diào)控中心向上級(jí)節(jié)點(diǎn)匯聚傳輸,如調(diào)度電話業(yè)務(wù)、變電站自動(dòng)化業(yè)務(wù)、安全穩(wěn)定控制業(yè)務(wù)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)等。匯聚型業(yè)務(wù)流向模型如圖3所示。
區(qū)段型業(yè)務(wù)主要發(fā)生在站間,傳輸站間采集數(shù)據(jù)及控制指令,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的快速控制,如繼電保護(hù)業(yè)務(wù)。站間型業(yè)務(wù)流向模型如圖4所示。
由于上述兩類業(yè)務(wù)不同的需求特性,其在通信網(wǎng)傳輸容量的影響及容量規(guī)劃方面有不同的影響。匯聚型業(yè)務(wù)會(huì)逐層匯聚,對(duì)每層級(jí)的電力通信網(wǎng)傳輸容量均有影響,而區(qū)段型業(yè)務(wù)僅需考慮所在傳輸區(qū)段的容量配置,對(duì)上級(jí)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有影響。
4.2 電網(wǎng)GIS業(yè)務(wù)流量模型
電網(wǎng)地理信息服務(wù)平臺(tái)是為各類電網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供電網(wǎng)圖形和分析服務(wù)的企業(yè)級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)。一般,電網(wǎng)GIS平臺(tái)在兩級(jí)部署模式基礎(chǔ)上,逐步實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)的全覆蓋,完成對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)主要業(yè)務(wù)的全面支撐,為電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、檢修、營(yíng)銷全過(guò)程業(yè)務(wù)協(xié)同和深度融合提供有力支撐。采用兩級(jí)部署模式的電網(wǎng)GIS平臺(tái),總部用戶訪問(wèn)總部數(shù)據(jù)中心,按需訪問(wèn)省公司數(shù)據(jù)中心服務(wù);省公司及地市縣公司等用戶集中訪問(wèn)省公司數(shù)據(jù)中心部署的電網(wǎng)GIS平臺(tái)服務(wù);總部與省公司之間地理信息數(shù)據(jù)的調(diào)閱由總部及省公司數(shù)據(jù)中心互相交換數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。兩級(jí)部署的電網(wǎng)GIS業(yè)務(wù)流向模型如圖5所示。
電網(wǎng)GIS操作主要分為兩類:通用類操作(登錄系統(tǒng)、簡(jiǎn)單查詢、復(fù)雜查詢、場(chǎng)景導(dǎo)航等)、生產(chǎn)類操作(分析、設(shè)備維護(hù)、異動(dòng)管理),每類操作具有不同的屬性,產(chǎn)生不同的業(yè)務(wù)流量,見(jiàn)表1。
表1 電網(wǎng)GIS不同操作的業(yè)務(wù)流量
在上述操作中,在計(jì)算業(yè)務(wù)流量時(shí),由于每類操作中的各項(xiàng)內(nèi)容之間具有互斥性,單一用戶各項(xiàng)操作之間不具有并發(fā)特性,對(duì)單用戶來(lái)說(shuō),進(jìn)行業(yè)務(wù)流量測(cè)算時(shí)采用每類操作產(chǎn)生的最大業(yè)務(wù)流量。表1中,通用類操作業(yè)務(wù)流量取1.03 Mbit/s,生產(chǎn)類操作業(yè)務(wù)流量取2.31 Mbit/s。涉及電網(wǎng)GIS的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)主要包括:總部、分部、省公司、直屬單位、地市公司、縣公司、供電所、營(yíng)業(yè)廳和變電站??偛?、分部、省公司及直屬單位節(jié)點(diǎn)用戶主要是通用類操作,單用戶對(duì)于電網(wǎng)GIS的業(yè)務(wù)流量可取1.03 Mbit/s;地市公司、縣公司、供電所、營(yíng)業(yè)廳和變電站等基層用戶需要進(jìn)行電網(wǎng)地理信息數(shù)據(jù)的維護(hù),單用戶基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流量為2.31 Mbit/s??紤]不同的并發(fā)用戶數(shù)量,按照式(2),電網(wǎng)中典型業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)GIS業(yè)務(wù)流量可以計(jì)算,見(jiàn)表2。
表2 典型電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的GIS業(yè)務(wù)流量
4.3 電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)流量模型
電網(wǎng)視頻監(jiān)控也是近年來(lái)應(yīng)用逐步廣泛的一類占用網(wǎng)絡(luò)帶寬較大的電網(wǎng)業(yè)務(wù),其主要目的為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)視頻監(jiān)控的平臺(tái)化應(yīng)用,為輸變電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)(控)、營(yíng)銷稽查監(jiān)控、基建管控、應(yīng)急指揮、調(diào)度中心等提供統(tǒng)一視頻調(diào)用服務(wù),形成更加全面和完善的企業(yè)級(jí)視頻信息共享利用。系統(tǒng)一般采用二級(jí)部署、多級(jí)應(yīng)用模式,針對(duì)不同的應(yīng)用規(guī)模,存在兩種模式:集中式和單元式部署模式。
?? 集中式部署模式是在視頻監(jiān)控點(diǎn)較少的情況下,通過(guò)在省公司集中部署視頻服務(wù),實(shí)現(xiàn)視頻質(zhì)量集中檢測(cè)、診斷,并通過(guò)流媒體服務(wù)集中轉(zhuǎn)分發(fā)方式獲取檢測(cè)所需的視頻數(shù)據(jù)。
?? 單元式部署模式是在視頻監(jiān)控點(diǎn)比較多的情況下,在部分采集點(diǎn)部署視頻服務(wù)器,所需數(shù)據(jù)原則上通過(guò)同級(jí)流媒體服務(wù)轉(zhuǎn)分發(fā)獲取,實(shí)現(xiàn)視頻本地監(jiān)測(cè)和獲取,減少上聯(lián)帶寬的占用。
通常按照不同質(zhì)量的圖像傳輸要求,單路1080P超清視頻所占帶寬為4 Mbit/s,單路720P高清視頻所占帶寬為2 Mbit/s,標(biāo)清設(shè)備所占帶寬為0.5~1 Mbit/s。超高清視頻監(jiān)控主要應(yīng)用于各電壓等級(jí)的變電站;營(yíng)業(yè)廳等場(chǎng)所通常使用高清模式即可滿足應(yīng)用需求,因此在單個(gè)變電站業(yè)務(wù)流量估算時(shí),單路視頻按照4 Mbit/s計(jì)算,在進(jìn)行營(yíng)業(yè)廳業(yè)務(wù)流量估算時(shí)按照2 Mbit/s計(jì)算。電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)采用流媒體轉(zhuǎn)分發(fā)機(jī)制,多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用同一路視頻時(shí),只占用一路前端到流媒體服務(wù)器的帶寬??h級(jí)、地市級(jí)用戶在調(diào)用視頻時(shí),視頻流將從站端到省公司流媒體服務(wù)器,然后再回到縣或市客戶機(jī),在集中部署模式下,產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量為單路視頻流量的2倍,集中部署模式下統(tǒng)一視頻業(yè)務(wù)流向模型如圖6所示。
對(duì)于單元部署模式,在地市公司用戶和省公司服務(wù)器建立起連接后,地市公司用戶直接從本地流媒體服務(wù)器上獲取視頻流,該業(yè)務(wù)流為本地局域網(wǎng)流量,單元部署模式下統(tǒng)一視頻業(yè)務(wù)流向模型如圖7所示。
對(duì)于變電站,通常情況下,用戶習(xí)慣同時(shí)調(diào)用4路視頻,同一時(shí)間同時(shí)調(diào)用同一廠站視頻的用戶為2人,考慮到重復(fù)調(diào)用同一路視頻的情況,一個(gè)變電站視頻調(diào)閱路數(shù)以8路計(jì)算,根據(jù)式(2),產(chǎn)生的流量為4 Mbit/s×8×2×100%=64 Mbit/s;對(duì)于500 kV及以上變電站,由于電網(wǎng)調(diào)控、運(yùn)檢等多層級(jí)、多業(yè)務(wù)部門的訪問(wèn),且變電站視頻監(jiān)控點(diǎn)位較多(500 kV一般在40路,特高壓站點(diǎn)一般在80路),按照8%的并發(fā)率計(jì)算,產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量為4 Mbit/s×50×8%=16 Mbit/s;對(duì)于營(yíng)業(yè)廳,在通常情況下,考慮一個(gè)營(yíng)業(yè)廳的視頻調(diào)閱路數(shù)以6路計(jì)算,產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量為4 Mbit/s×6×1×100% = 24 Mbit/s,如果采用高清視頻即可以滿足要求,產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量為2 Mbit/s×6×1×100%=12 Mbit/s。
電力信息通信網(wǎng)承載的典型電網(wǎng)企業(yè)管理信息化業(yè)務(wù)包括:公司各類信息化應(yīng)用,包括郵件、門戶、災(zāi)備應(yīng)用、ERP、人力資源、財(cái)務(wù)、物資、發(fā)展、建設(shè)、運(yùn)檢、營(yíng)銷等各業(yè)務(wù)部門工作管理支撐信息系統(tǒng)等;“十三五”期間,按照公司統(tǒng)一部署和要求部署模式發(fā)生較大變化,對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載能力要求較高的業(yè)務(wù),包括IMS系統(tǒng)、一體化電視電話會(huì)議系統(tǒng)、集中客服、云終端應(yīng)用業(yè)務(wù)等。各類業(yè)務(wù)流量模型研究如下。
5.1 電網(wǎng)企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流量模型
當(dāng)前的信息化系統(tǒng)按照部署模式主要分為:集中部署模式和兩級(jí)部署模式。
如圖8所示,不同的部署模式的信息化業(yè)務(wù)對(duì)于各層級(jí)網(wǎng)絡(luò)的流量需求不同,集中部署的信息系統(tǒng),總部、分部、省公司、地市縣公司用戶都需要訪問(wèn),各層級(jí)的用戶業(yè)務(wù)流量需要穿通地市通信網(wǎng)、省公司通信網(wǎng)、省際通信網(wǎng),產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量對(duì)各層級(jí)網(wǎng)絡(luò)的容量需求均有影響;兩級(jí)部署的系統(tǒng),部署在省公司的業(yè)務(wù)系統(tǒng),僅本省及所屬地市縣用戶訪問(wèn),業(yè)務(wù)流量到省公司通信網(wǎng)即終結(jié),不會(huì)上傳至省際通信網(wǎng)。因此,在通信網(wǎng)規(guī)劃時(shí)需要考慮系統(tǒng)的部署模式及各層級(jí)用戶的流量貢獻(xiàn)與需求,其中,省公司通信網(wǎng)的容量除了要考慮地市縣公司訪問(wèn)省公司部署的信息系統(tǒng)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量外,還要考慮省公司、地市縣公司等通過(guò)省公司通信網(wǎng)訪問(wèn)集中部署的信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)流量;而省際通信網(wǎng)的容量要考慮總分部、省公司及地市縣公司訪問(wèn)集中部署的信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)流量。
5.2 IMS業(yè)務(wù)流量模型
對(duì)于采用分省部署的IMS核心網(wǎng)絡(luò)、省際互聯(lián)方式,組網(wǎng)采用單級(jí)結(jié)構(gòu),信令和媒體都采用扁平化組網(wǎng)。IMS業(yè)務(wù)主要是電話業(yè)務(wù),其業(yè)務(wù)流量包括媒體流和信令流兩種類型,則省內(nèi)用戶業(yè)務(wù)流量流向如圖9所示。
跨省用戶業(yè)務(wù)流量流向如圖10所示。
根據(jù)省內(nèi)用戶和跨省用戶呼叫業(yè)務(wù)流向,可以計(jì)算出IMS業(yè)務(wù)流量需求:
?? 單路語(yǔ)音業(yè)務(wù)(G.711)媒體流帶寬需求=(624 bit/20 Mbit/s)+64 kbit/s = 95.2 kbit/s;
?? 單路視頻業(yè)務(wù)(H.263)媒體流帶寬需求=(624 bit/20 Mbit/s)+384 kbit/s =415.2 kbit/s。
考慮話務(wù)模型,忙時(shí)每用戶平均音頻話務(wù)量取值0.025 Erl,忙時(shí)每用戶平均視頻話務(wù)量取值0.004 Erl。單路語(yǔ)音/視頻業(yè)務(wù)對(duì)帶寬需求為:
?? 語(yǔ)音業(yè)務(wù)帶寬=0.025 Erl×95.2 kbit/s/0.7= 3.4 kbit/s;
?? 視頻業(yè)務(wù)帶寬=0.004 Erl×415.2 kbit/s/0.7= 2.37 kbit/s。
5.3 一體化電視電話會(huì)議業(yè)務(wù)流量模型
公司的一體化電視電話平臺(tái)由專線硬視頻、網(wǎng)絡(luò)硬視頻和網(wǎng)絡(luò)軟視頻3部分構(gòu)成。其業(yè)務(wù)流量需求是由視頻會(huì)議召開(kāi)的分辨率、幀率等參數(shù)進(jìn)行單個(gè)會(huì)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)接入帶寬決定的,見(jiàn)表3。
表3 視頻分辨率與帶寬需求對(duì)應(yīng)
考慮省公司滿足使用專線硬視頻、網(wǎng)絡(luò)硬視頻分別同時(shí)召開(kāi)8組會(huì)議、4組軟視頻能力,在高清模式下,每個(gè)省公司的會(huì)議電視系統(tǒng)的出口業(yè)務(wù)流量為:8×4 Mbit/s+8×4 Mbit/s+4×4 Mbit/s=80 Mbit/s,其中32 Mbit/s業(yè)務(wù)流量通過(guò)專線承載,而48 Mbit/s業(yè)務(wù)流量由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載。
5.4 集中客服業(yè)務(wù)
集中客服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)集中部署并對(duì)社會(huì)提供服務(wù)的95598平臺(tái)業(yè)務(wù),主要包括語(yǔ)音接入及業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)及平臺(tái),實(shí)現(xiàn)用戶申告的受理及工單派發(fā)。按照客服中心的定位和功能,主要包括以下幾類業(yè)務(wù):電力用戶的申告、申告接入、生成工單、派發(fā)工單、業(yè)務(wù)下達(dá)與資料傳輸、監(jiān)督執(zhí)行。集中客服中心業(yè)務(wù)流向模型如圖11所示。
按照每個(gè)電話的業(yè)務(wù)流量為64 kbit/s計(jì)算,考慮個(gè)坐席同時(shí)并發(fā),按照式(2),則集中客服中心的峰值同時(shí)在線流量分別為:×64×100%/1 024 Mbit/s=93.75 Mbit/s(取1 500),即匯聚到集中客服中心節(jié)點(diǎn)的各省公司語(yǔ)音流量為93.75 Mbit/s;如果考慮上述流量為(各省公司的匯聚總流量),則每個(gè)省公司的語(yǔ)音接入流量為93.75/(Mbit/s),如果為10個(gè)省公司,則每省公司上聯(lián)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)流量為9.375 Mbit/s;同時(shí)考慮應(yīng)急情況下的保障需求,預(yù)留到每個(gè)省公司到集中客服中心的應(yīng)急語(yǔ)音通道,每條通道的帶寬為2 Mbit/s,則每省公司上聯(lián)的語(yǔ)音接入業(yè)務(wù)流量總為9.375 Mbit/s+2 Mbit/s= 11.375 Mbit/s。
對(duì)于客服業(yè)務(wù)系統(tǒng),集中客服中心的坐席員在接到用戶申告或申請(qǐng)后,會(huì)由相應(yīng)的業(yè)務(wù)人員生成工單并派發(fā)到相應(yīng)的執(zhí)行單位,則通過(guò)集中客服中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)出口的總流量為×900 kbit/s×50%/1 024 Mbit/s,其中,集中客服業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)流量為900 kbit/s,如按照集中客服中心每中心5 000名業(yè)務(wù)人員同時(shí)并發(fā)規(guī)模計(jì)算,則集中客服中心的業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)的出口流量分別為:5 000×900×100%/1 024=4 393 Mbit/s,按照10個(gè)省公司計(jì)算,則每個(gè)省公司的平均業(yè)務(wù)流量為4 393 Mbit/s/10=439.3 Mbit/s。通過(guò)計(jì)算每個(gè)省公司接入的語(yǔ)音及業(yè)務(wù)系統(tǒng)流量,則每個(gè)省公司上聯(lián)到集中客服中心的業(yè)務(wù)流量為:(11.375+439.3)=450.675 Mbit/s。
5.5 云終端業(yè)務(wù)流量模型
云終端是一種新型業(yè)務(wù),對(duì)于云終端系統(tǒng),主要分為3種終端類型:資源型桌面、標(biāo)準(zhǔn)型桌面、作業(yè)型桌面。對(duì)于不同類型的云終端,在滿足網(wǎng)絡(luò)時(shí)延<100 Mbit/s、分組丟失率<1%的環(huán)境下可提供正常的云終端服務(wù)的前提下,產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量如下:
?? 資源型均值約100 kbit/s用戶;
?? 標(biāo)準(zhǔn)型均值約80 kbit/s用戶;
?? 作業(yè)型均值約50 kbit/s用戶;
?? 網(wǎng)絡(luò)打印均值約600 kbit/s打印機(jī),采用網(wǎng)絡(luò)加速設(shè)備后,網(wǎng)絡(luò)打印均值應(yīng)降低至300 kbit/s/打印機(jī)。
考慮萬(wàn)點(diǎn)用戶規(guī)模(資源型、標(biāo)準(zhǔn)型、作業(yè)型3種類型比例為2:7:1),則云終端應(yīng)用產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流量為:10 000×(100 kbit/s×20%+80 kbit/s× 70%+50 kbit/s×10%)×1.5=1 215 Mbit/s;考慮業(yè)務(wù)系統(tǒng)流量,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需求約為:10 000×(100 kbit/s×20%+80 kbit/s×70%+50 kbit/s×10%)×2=1 620 Mbit/s,實(shí)際具體云終端業(yè)務(wù)容量需求可以按照各單位實(shí)際用戶數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并計(jì)算。萬(wàn)點(diǎn)用戶打印機(jī)按10%的比例計(jì)算約為1 000臺(tái),按10%的并發(fā)打印考慮,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求為:300 kbit/s×1 000×10%/1 024=29 Mbit/s。由于云終端僅訪問(wèn)本地打印機(jī)及本地?cái)?shù)據(jù)中心桌面云服務(wù)器,云終端業(yè)務(wù)僅對(duì)本地局域網(wǎng)及本級(jí)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量計(jì)算有影響。
智能電網(wǎng)電力骨干通信模型的研究對(duì)于提升電力通信部門對(duì)通信網(wǎng)的精細(xì)化管理水平具有重要意義,成果的應(yīng)用能夠?qū)ξ磥?lái)承載電網(wǎng)生產(chǎn)及管理信息化業(yè)務(wù)的電力通信業(yè)務(wù)總流量進(jìn)行預(yù)測(cè),指導(dǎo)通信網(wǎng)容量規(guī)劃及技術(shù)體制選擇,同時(shí)也對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)價(jià)值。本文所提出的智能電網(wǎng)電力骨干通信網(wǎng)生產(chǎn)及管理信息化業(yè)務(wù)模型及單類業(yè)務(wù)流量模型與典型節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量的計(jì)算方法,已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)公司“十三五”通信規(guī)劃,為電力系統(tǒng)各級(jí)骨干通信網(wǎng)規(guī)劃提供了科學(xué)指導(dǎo)與參考。
[1] 趙子巖, 張大偉. 國(guó)家電網(wǎng)公司“十二五”電力通信業(yè)務(wù)需求分析[J]. 電力系統(tǒng)通信, 2011, 32(223): 56-60.
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Information flow model and service flow calculation of electric power backbone communication network
ZHAO Ziyan, FAN Jianhui, JIN Xin, ZHANG Dawei, LIU Yang, MA Li, ZOU Xiaoying
State Grid Information & Telecommunication Branch, Beijing 100761, China
Electric power backbone communication network service analysis and service flow calculation is the most important aspect for network plan and optimization. According to the smart grid service carried on backbone communication network, the basic service model and service flow calculation method was carried out for dedicated circuit service and IP service. Based on the requirement of the “13thFive-Year” plan, the typical power system production and management information service model were carried out and the every service data flow could be calculated. The service models and service data flow calculation method were used in the “13thFive-Year” plan communication network plan of state grid.
electric power backbone communication network, service model, power system geographic information system, uni-video supervising system, IMS, concentrated customer service, cloud terminal
TP309
A
10.11959/j.issn.1000?0801.2017072
2017?01?06;
2017?03?03
趙子巖(1975?),男,博士,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司高級(jí)工程師、技術(shù)保障中心主任助理。國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃專業(yè)領(lǐng)軍人才,承擔(dān)過(guò)多項(xiàng)國(guó)家、省部級(jí)及公司重大科技項(xiàng)目,長(zhǎng)期從事電力信息通信新技術(shù)應(yīng)用及研究、電力信息通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理、信息通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、信息通信標(biāo)準(zhǔn)化等工作。
樊劍輝(1978?),男,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)樾畔⑼ㄐ艑I(yè)。
金鑫(1985?),女,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司工程師,主要從事信息運(yùn)維方面的工作。
張大偉(1979-),男,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司政工師、安全生產(chǎn)部副主任,主要從事信息通信規(guī)劃、計(jì)劃以及信息通信實(shí)物資產(chǎn)管理方面的工作。
劉洋(1981?),女,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司高級(jí)工程師、信息通信調(diào)度監(jiān)控中心系統(tǒng)運(yùn)行處副處長(zhǎng),主要從事電力通信網(wǎng)運(yùn)行管理方面的工作。
馬麗(1978-),女,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司高級(jí)工程師,主要從事信息通信運(yùn)維及管理方面的工作。
鄒曉穎(1988-),女,國(guó)家電網(wǎng)公司信息通信分公司工程師,主要從事信息運(yùn)維方面的工作。