Sieci IP/MPLS to naturalny, kolejny krok w rozwoju przemysłowych sieci technologicznych (OT). To bardzo istotna zmiana technologii sieciowej, która może budzić zrozumiałe wątpliwości i obawy w branży energetycznej, zwłaszcza że stosowane dotąd sieci SDH bardzo dobrze się sprawdziły. Taka zmiana jest jednak nieunikniona, a jednocześnie może być bardzo stymulująca dla rozwoju nowych możliwości sieci elektroenergetycznych.
Od trzydziestu lat rozwiązania PDH a potem SDH stały się standardem budowy sieci technologicznych (OT) w elektroenergetyce. Wysoka stabilność, niezawodność, obsługa interfejsów urządzeń i systemów energetycznych i bardzo ważna w branży – pewność działania to najważniejsze cechy, które o tym decydowały. Jednak czas dominacji tych technik sieciowych się kończy. Z jednej strony, coraz trudniej jest o części zamienne i serwis urządzeń ze względu na ich wiek i postępuje naturalny proces starzenia się sprzętu, z drugiej – zmieniają się wymagania energetyki na rodzaj i sposób komunikacji (konieczność obsługi rozproszonych źródeł energii, wchodzące do sieci rozwiązania IoT i usługi szerokopasmowe). To powoduje, że energetyka potrzebuje nowego standardu dla sieci OT, który będzie otwarty na przyszłość i nowe wymagania, ale jednocześnie będzie obsługiwał tradycyjne interfejsy występujące w urządzeniach i systemach elektroenergetycznych budowanych wcześniej, bo ich czas eksploatacji wynosi zwykle kilkadziesiąt lat i takie interfejsy (charakterystyczne dla transmisji TDM) będą jeszcze przez długi czas wymagane. Techniką sieciową, która może zastąpić SDH w zastosowaniach energetycznych jest IP/MPLS. A więc sieć pakietowa. Taka teza budzi zrozumiałe wątpliwości w branży – czy sieć pakietowa może zastąpić rozwiązania TDM? Dziś pomagamy rozwiać pojawiające się wątpliwości (a czasami stereotypy) dotyczące sieci pakietowych i ich możliwych zastosowań w systemach czasu rzeczywistego.
Przemysłowe systemy i urządzenia do produkcji i dystrybucji energii mają interfejsy TDM, które nie współpracują z sieciami pakietowymi.
Mimo, że TDM i IP to odrębne światy transmisji i sygnalizacji, to interfejsy TDM są obsługiwane w przemysłowych systemach IP/MPLS. Dostępne dziś szybkości przetwarzania sygnałów i transmisji oraz moce obliczeniowe urządzeń sieciowych pozwalają „zapakować” sygnalizację czasu rzeczywistego potrzebną w rozwiązaniach energetycznych w pakiety IP, zapewnić priorytetowe drogi i czasy przesyłania dla tych pakietów i „rozpakować” po drugiej stronie łącza odtwarzając przebieg sygnałów TDM.
Sieć IP ma pewne cechy, których zmienić się nie da i takie zjawiska jak opóźnienia, jitter czy asymetria transmisji zawsze będą w niej występować.
Tak, ale z każdym z tych elementów współczesne sieci IP/MPLS radzą sobie za pomocą mechanizmów opracowanych dla sieci OT. Opóźnienia w dzisiejszych sieciach nie są już problemem i można zapewnić że nie będą one przekraczać pojedynczych milisekund, a wkrótce – dziesiątych części milisekundy. Jitter eliminujemy za pomocą buforowania transmisji TDM (przy czym przy obecnych szybkościach przetwarzania to buforowanie nie wpływa na jakość i integralność sygnalizacji TDM na wyjściu). Asymetrię opóźnień eliminujemy na dwa sposoby: po pierwsze zapewniamy te same drogi połączenia dla obu kierunków (co sieć MPLS może zagwarantować), po drugie stosujemy mechanizm ADC (Asymmetrical Delay Control), opracowany specjalnie do eliminowania tego rodzaju sytuacji, który niweluje także wpływ jitteru, jaki może pojawić się w dowolnym z kierunków transmisji. A dodatkowym w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami mechanizmem jest szyfrowanie transmisji za pomocą algorytmu NGE (Network Group Encription) szyfrującego zarówno transmisję TDM jak i IP. Co ważne, szyfrowanie i deszyfrowanie ma pomijalny wpływ na szybkość transmisji i opóźnienia.
IP/MPLS to nowa technologia a energetyka preferuje rozwiązania sprawdzone.
IP/MPLS nie jest techniką nową. Funkcjonuje w zastosowaniach sieciowych od ponad 20 lat, a przy obecnym tempie postępu i wprowadzania nowych technologii należy uznać to za okres długi, wystarczający do dogłębnego poznania, przetestowania i dostosowania rozwiązań IP/MPLS do zastosowań krytycznych. I wyposażenia ich w takie mechanizmy, które spełniają bardzo wysokie wymagania stawiane systemom mającym pracować w energetycznych sieciach technologicznych (OT). Sieci IP/MPLS stają się więc przyszłościowym rozwiązaniem dla energetycznych systemów czasu rzeczywistego.
Więcej informacji: www.nokia.com/networks/industries/powerutilities
PAWEŁ NIEDZIELSKI
Nokia Solutions and Networks
