АО "СО ЕЭС" переходит на MPLS-TP

Станислав Валерьевич Шатов , технический директор филиала ООО "АДВ Консалтинг" в СЗФОСтанислав Валерьевич Шатов , технический директор филиала ООО "АДВ Консалтинг" в СЗФОАкционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (АО "СО ЕЭС") осуществляет переход от сетей связи на базе устаревшей технологии SDH на пакетные сети на базе технологии MPLS-TP. Полный перевод транспортных сетей филиалов АО "СО ЕЭС" на технологию MPLS-TP планируется завершить в ближайшие пять лет.

Время модернизировать транспортную сеть связи

АО "СО ЕЭС" - специализированная организация, единолично осуществляющая централизованное оперативно-диспетчерское управление в Единой энергетической системе России. Решение задач по управлению технологическими режимами ЕЭС России в режиме реального времени обеспечивается в том числе за счет организации надежного отказоустойчивого обмена технологической информацией с объектами электроэнергетики, что, в свою очередь, предъявляет высокие требования к телекоммуникационным решениям.

В связи с повышением сложности управляемой энергосистемы в эпоху энергоперехода, сопровождающимся быстрым ростом объёмов технологической информации, внедрением новых технологических систем и сервисов, а также неизбежным завершением жизненного цикла оборудования SDH сетей, используемого АО "СО ЕЭС", возникает необходимость миграции транспортных сетей связи с технологии синхронной цифровой иерархии с временным разделением каналов (SDH) на технологию сетей пакетной коммутации.

В процессе эксплуатации SDH оборудования многие владельцы телекоммуникационных сетей сталкиваются сегодня с существенными рисками, связанными с окончанием технической поддержки от производителей оборудования и сложностями пополнения комплектов ЗиП. Для большинства оборудования SDH сетей пополнение ЗИП становится возможным исключительно на вторичном рынке компонентов демонтированного оборудования.

Владельцам оборудования SDH сетей также необходимо учитывать, что производство микросхем для оборудования SDH неуклонно снижается, поскольку у крупных производителей телекоммуникационного оборудования, как основных потребителей специализированных микросхем, уже достаточно долго отсутствуют заказы на выпуск оборудования SDH. Ввиду малых объемов производства, в ближайшей перспективе следует ожидать существенного удорожания микросхем для SDH оборудования, а в дальнейшем и полного прекращения их производства. В то же время, коммерческие чипы для MPLS оборудования, используемого в качестве транспортной составляющей современных инфотелекоммуникационных сетей в настоящее время доступны широкому кругу производителей телекоммуникационного оборудования.

Опыт АО "СО ЕЭС" по масштабному переходу к использованию MPLS-TP сетей может представлять интерес для других отраслевых инфотелекоммуникационных систем, решающих задачи по модернизации промышленных и технологических сетей связи, например, в секторах транспорта.

Технические решения по организации телекоммуникационной инфраструктуры с использованием технологии MPLS-TP отвечают всем требованиям АО "СО ЕЭС" по присоединению диспетчерских центров к узлам доступа операторов связи и сетям связи субъектов электроэнергетики, интеграции в единую сеть тактовой сетевой синхронизации и обеспечивают качество обслуживания трафика технологической информации, не уступающее качеству используемых ранее выделенных цифровых каналов SDH сети. Выбранное техническое решение обеспечивает запас пропускной способности телекоммуникационной сети с учетом дальнейшего роста пакетного технологического трафика, при этом пакетный технологический трафик обслуживается MPLS-TP сетью одновременно с трафиком выделенных цифровых каналов.

Готовность отрасли

Инженерный совет Интернета (IETF) и Международный Союз Электросвязи (ITU-T) подготовили необходимую документальную базу по технологии MPLS-TP. Технология MPLS-TP позиционируется данными организациями как наиболее подходящий вариант для перевода трафика сервисов точка-точка (например, выделенных цифровых каналов E1 и Ethernet VLL) в процессе их развития с транспортных сетей с временным разделением каналов на пакетные транспортные сети на базе MPLS. Причина такого позиционирования – в максимальной схожести технической эксплуатации сетей MPLS-TP с технической эксплуатацией сетей с временным разделением каналов.

Институт Инженеров Электротехники и Электроники (IEEE) и Международный Совет по Большим Электрическим Системам Высокого Напряжения (CIGRE), в сотрудничестве с Шотландским Исследовательским Университетом (University of Strathclyde) и другие организации рекомендуют использовать сети на базе MPLS-TP, как наиболее подходящие для передачи критически важной технологической информации (например данных РЗ и ПА) и иного технологического трафика в электроэнергетической отрасли. Основные исследования по подтверждению применимости и значимости технологии MPLS-TP были завершены в 2016 году. Выводы и рекомендации международных организаций были отражены в публикациях:

- IEEE, "Application of MPLS-TP for transporting power system protection data";

- CIGRE, "MPLS-TP as packet platform for critical services in power transmission", "Utility Communication Networks and Services: Specification, Deployment and Operation".

В контексте сравнения телекоммуникационных решений для отраслевых технологических сетей связи и телекоммуникационных сетей операторов связи не является секретом тот факт, что операторы связи предпочитают использовать технологию IP/MPLS. Действительно, технология MPLS-TP не является полной заменой технологии IP/MPLS в отношении L2(L3) VPN сервисов, составных сервисов и сложных сервисных моделей операторских сетей связи, однако сети MPLS-TP успешно используются в отраслевых технологических сетях связи как более простая альтернатива технологии IP/MPLS. Упрощение MPLS-TP достигается путем отказа от обязательной для технологии IP/MPLS и постоянно развивающейся (изменяющейся) плоскости протоколов маршрутизации и сигнализации (control plane). Если использование IP/MPLS требует развитой плоскости управления (management plane) и активного использования встроенных средств непрерывного контроля состояния транспортных туннелей, то MPLS-TP обеспечивает лучшую предсказуемость и надежную транспортную сеть связи для критически значимого технологического трафика при существенно меньших расходах на управления сетью. При этом переход с технологии SDH на технологию MPLS-TP обеспечивает не только поддержание работоспособности ранее организованных выделенных цифровых каналов, но и организацию новых сервисов по обмену технологической информацией (телеметрической информацией, информацией дистанционного управления, релейной защиты и противоаварийной автоматики) с использованием протоколов IP/Ethernet.

Сегодня производители телекоммуникационного оборудования предлагают две группы решений по оборудованию и системам управления для развертывания телекоммуникационных сетей на базе технологии MPLS-TP, а также миграции на технологию MPLS-TP существующих телекоммуникационных сетей, построенных по технологии SDH. Первая, появившаяся довольно давно, подразумевает гибридный подход с совмещением SDH мультиплексора и MPLS-TP коммутатора в одном конструктиве шасси, позволяя эксплуатировать одновременно и старую, и новую сети. Вторая группа решений предполагает построение архитектуры телекоммуникационной сети с максимальным смещением акцентов в сторону использования сети пакетной коммутации с сохранением TDM портов для интеграции трафика SDH/PDH сетей. При модернизации телекоммуникационной сети в АО "СО ЕЭС" выбрано техническое решение второй группы, как более перспективное и позволяющее единовременно осуществить миграцию с технологии SDH на технологию MPLS-TP для каждого из филиалов компании.

Компания "АДВ Консалтинг" работает на рынке телекоммуникаций с 1996 года. За это время компанией были реализованы крупные проекты по проектированию, строительству, вводу в эксплуатацию и технической поддержке высокоскоростных магистральных и региональных сетей DWDM и IP/MPLS для ведущих операторов связи и крупных корпоративных заказчиков в странах СНГ.