电力终端通信接入网规划与运维技术

目 录 第1章　基础资源分布和技术条件 1 1.1 业务资源分布情况 ·2 1.1.1 终端通信接入网的概念 2 1.1.2 配电自动化 2 1.1.3 用电信息采集 3 1.1.4 分布式电源 5 1.1.5 电动汽车充电站（桩） 6 1.2 网络资源分布情况 ·7 1.2.1 光缆资源 7 1.2.2 载波资源 8 1.3 无线网络资源 9 1.3.1 无线公网 9 1.3.2 无线专网 10 1.4 存在的问题 11 1.4.1 技术体系存在的问题 11 1.4.2 信息安全防护存在的问题 11 1.4.3 规划中存在的问题 12 1.4.4 建设中存在的问题 12 1.4.5 运维中存在的问题 13 1.5 技术条件分析 13 1.5.1 有线通信技术 13 1.5.2 电力线载波通信技术 17 1.5.3 无线通信技术 18 1.6 总结 · 22 第2章　业务应用场景与应用需求分析·23 2.1 业务应用场景模型分析24 2.1.1 配电环节业务 24 2.1.2 用电环节业务 26 2.1.3 用能服务业务 27 2.1.4 移动互联业务 28 2.2 业务需求分析 30 2.2.1 配电环节业务 30 2.2.2 用电环节业务 35 2.2.3 用能服务业务 39 2.2.4 移动互联业务 42 2.3 多业务公共接入分析46 2.4 总结 · 46 第3章　业务与接入网技术匹配性分析 ·47 3.1 终端通信接入网技术体系 48 3.2 终端通信接入网技术应用方式分析50 3.2.1 匹配分析概述 50 3.2.2 匹配原则 51 3.2.3 配电自动化 52 3.2.4 用电信息采集 57 3.2.5 分布式电源 63 3.2.6 电动汽车充电站（桩） 68 3.2.7 扩展业务匹配 73 3.3 总结 · 74 第4章　规划和运维技术需求分析 ·77 4.1 终端通信接入网规划技术需求分析78 4.1.1 EPON规划 ·78 4.1.2 无线专网规划 79 4.1.3 工业以太网规划 81 4.2 终端通信接入网运维技术需求分析82 4.2.1 运维模式 82 4.2.2 运维技术需求分析 82 4.3 终端通信接入网运维评价体系的研究 86 4.3.1 综合评价的概念和基本过程 86 4.3.2 评价指标体系建立原则 87 4.3.3 评价指标的建立过程 88 4.3.4 评价指标 89 4.3.5 终端通信接入网运维评价方法介绍 95 4.3.6 终端通信接入网运维评价方案确定及算例分析 100 4.4 总结 · 104 第5章　电力终端通信接入网规划105 5.1 终端通信接入网业务分析 106 5.1.1 生产类业务 106 5.1.2 管理类业务 107 5.2 终端通信接入网业务对接入技术的需求分析108 5.2.1 各种接入技术分析 108 5.2.2 终端通信接入网新技术 109 5.2.3 终端通信接入网业务与接入技术匹配度分析114 5.3 终端通信接入网业务对传输速率的需求分析 116 5.3.1 10kV通信接入网业务传输速率需求· 116 5.3.2 0.4kV通信接入网业务传输速率需求 117 5.4 终端通信接入网系统容量需求分析 117 5.4.1 终端通信接入网业务流量模型117 5.4.2 典型业务流量分析118 5.4.3 典型业务流量计算 120 5.4.4 各类业务系统容量需求分析 122 5.5 终端通信接入网通信延时需求分析125 5.5.1 不同业务类型通信延时要求 125 5.5.2 终端通信接入网接入技术延时分析 126 5.6 终端通信接入网业务安全稳定需求分析 · 127 5.6.1 安全防护需求 127 5.6.2 业务安全分区 127 5.7 终端通信接入网业务控制技术· 128 5.7.1 基于业务等级的接入控制技术 128 5.7.2 基于业务等级的分组调度技术 130 5.7.3 基于业务等级的队列调度机制 131 5.7.4 基于业务等级的队列管理机制 136 5.8 终端通信接入网业务等级映射及QoS机制· 142 5.8.1 EPON的业务等级映射及QoS机制 142 5.8.2 LTE 的业务等级映射及QoS机制147 5.9 终端通信网综合网络优化策略· 153 5.9.1 基于虚拟化技术的终端通信网络分层模型 154 5.9.2 网络资源映射算法 156 5.9.3 面向流的虚拟网络调度方案 163 5.9.4 终端通信接入网路由优化策略研究 171 5.10 总结· 179 第6章　典型组网模式·181 6.1 终端通信接入网典型场景 182 6.1.1 配电自动化应用场景 182 6.1.2 用电信息采集应用场景 182 6.1.3 电动汽车充电站应用场景 183 6.1.4 电动汽车充电桩应用场景 183 6.1.5 分布式电源接入应用场景 184 6.1.6 配用电多业务接入应用场景 184 6.2 终端通信接入网技术特征分析· 185 6.2.1 EPON技术特征 ·185 6.2.2 工业以太网技术特征 186 6.2.3 无线专网技术特征 187 6.2.4 技术特征总结 188 6.3 适用场景分析 189 6.4 总结 · 190 第7章　电力终端通信接入网运维技术 191 7.1 行业外运行监视与故障分析技术手段和应用效果 192 7.1.1 基于设备自身网管的运行监视技术 192 7.1.2 应用效果对比分析 194 7.2 行业内运行监视与故障分析技术手段和应用效果 196 7.2.1 基于载波设备的网管技术 197 7.2.2 基于综合网管的运行监视技术 198 7.2.3 基于业务流量的流量分析技术 206 7.3 通信网性能分析与探测技术 · 210 7.3.1 网络性能保障概述 210 7.3.2 性能评价体系 212 7.3.3 网络性能指标 214 7.3.4 网络性能探测技术 215 7.4 基于探针的故障定位技术方案· 217 7.4.1 故障检测的探测选择技术 217 7.4.2 故障定位的探测选择技术 219 7.5 网络性能保障机制研究221 7.6 典型应用环境 231 7.6.1 典型应用场景 231 7.6.2 典型场景探针部署模式 236 7.7 面向资源优化的分布式智能测量探针监控部署策略 · 238 7.7.1 被动式流量监测探针部署 238 7.7.2 主动式网络连通性监测探针部署 240 7.8 基于主动探测技术的故障定位· 242 7.8.1 主动探测技术逻辑部署 242 7.8.2 故障定位的原理 246 7.9 运维支撑工具安全及权限管理策略251 7.9.1 运维支撑工具安全及权限管理总体设计 251 7.9.2 物理环境安全防护策略 251 7.9.3 网络安全防护策略 252 7.9.4 探针设备安全防护策略 256 7.9.5 主机安全防护策略 257 7.9.6 应用与数据安全防护和权限管理策略 258 7.10 运维支撑工具接入访问控制技术方案265 7.10.1 终端通信接入网访问控制机制 265 7.10.2 运维支撑工具访问控制设计方案 270 7.11 总结 · 274 第8章 电力终端通信接入网新技术展望 277 8.1 新型通信技术的研究278 8.1.1 可见光通信技术 278 8.1.2 NB-IOT283 8.1.3 LoRa · 286 8.1.4 SigFox290 8.1.5 G· 292 8.2 有线专网技术研究· 294 8.2.1 10G PON294 8.2.2 WDM PON295 8.3 电力线载波通信技术研究 297 8.4 卫星通信技术研究· 298 8.4.1 北斗技术 298 8.4.2 宽带卫星通信 302 8.5 通信安全技术 305 8.5.1 可信计算 305 8.5.2 量子通信技术 312 8.5.3 光锁技术 314 8.5.4 区块链技术 316 8.6 新技术应用与路线预测322 8.6.1 总体趋势 322 8.6.2 新技术的电力应用 323 8.7 总结 · 330 参考文献 ·332