Industrielle Automatisierung
MPLS-TP für Versorgungsunternehmen: Es ist Zeit für eine neue Backbone-Technologie
04.17.2023
Die Zukunft der zuverlässigen Energieversorgung wird von der intelligenten Versorgungsnetz-Technologie abhängen. Intelligente Versorgungsnetze unterstützen die Versorgungsunternehmen bei der effizienten Verwaltung und Weiterleitung der Energie, um die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu verbessern. Sie ermöglichen es den Betreibern, die Energieversorgung aus der Ferne zu überwachen und die Geräte im Versorgungsnetz zu verwalten sowie Netzausfälle schneller zu erkennen und zu beheben, um die Wahrscheinlichkeit von Stromausfällen zu verringern.
Damit das intelligente Versorgungsnetz ordnungsgemäß funktioniert, sind auch intelligente Umspannwerke erforderlich, die Daten über die Netzbedingungen verstehen und darauf reagieren können.
Bei der weiteren Ausbreitung intelligenter Versorgungstechnologien wie dieser ist die Unterstützung durch robuste, leistungsstarke Telekommunikationssysteme erforderlich, die einen starken Anstieg des Netzwerkverkehrs und des Bandbreitenverbrauchs verarbeiten können.
TDM-basierte Lösungen machen Platz für MPLS-TP-Technologie
Die Technologie hinter dem Telekommunikationsnetz eines Versorgungsunternehmens ist wichtig.’ Sie kann die Betriebskosten, die Mitarbeiter und die Fähigkeit, Strom zu liefern, positiv oder negativ beeinflussen.
Bisher haben sich die meisten Versorgungsunternehmen auf TDM-Lösungen (Time-Division Multiplexing) als Backbone-Technologie für die Datenübertragung in den Netzen verlassen. Mit der zunehmenden Verbreitung intelligenter Versorgungsnetze und intelligenter Umspannwerke wird TDM jedoch überflüssig. Beispielsweise können viele der in intelligenten Umspannwerken verwendeten Kommunikationsprotokolle, wie etwa GOOSE,’nicht ausreichend über TDM-Geräte übertragen werden.
TDM kann nicht mehr mit bandbreitenintensiven Anwendungen mithalten oder die Technologie unterstützen, die intelligente Versorgungsnetze erfordern. Außerdem berichten die Energieversorger, dass es immer schwieriger wird, TDM-Geräte zu finden, wenn diese zur Behebung von Störungen vor Ort benötigt werden.’’
Also, was ist die Antwort?’ MPLS-TP (Multiprotocol Label Switching – Transportprofil) ist die beste Option, um TDM zu ersetzen. Es unterstützt sowohl ältere Systeme als auch intelligente Versorgungsnetzanwendungen der nächsten Generation und die Übertragung der meisten Arten von Datenverkehr, einschließlich herkömmlicher serieller Technologien und paketbasierter intelligenter elektronischer Geräte nach IEC 61850.
MPLS-TP ist eine vereinfachte und optimierte Form der MPLS-Backbone-Technologie für Transportnetze und bietet folgende Vorteile:
- Die Fähigkeit, den besten Weiterleitungspfad für ein Paket zu bestimmen, um den Datenverkehr entsprechend den QoS-Anforderungen (Quality of Service) zu verarbeiten.
- Garantierte Bandbreite für unternehmenskritische Anwendungen, die für einen effektiven Betrieb eine bestimmte Bandbreite erfordern.
- Vordefinierte Backup-Pfade, die einfach eingerichtet werden können, um Fehlerzustände zu bewältigen.
- Verbesserter Betrieb, Administration und Wartung für besseres Fehlermanagement, Leistungsmanagement und Netzwerktransparenz.
- Die Fähigkeit, eine größere Vielfalt von Daten über Ethernet und andere Netzwerktypen zu übertragen.
Paketbasierte Netze sind per Definition nichtdeterministisch. (Wenn Sie beispielsweise bei einer E-Mail auf “Senden” klicken, wird sie von Punkt A zu Punkt B weitergeleitet. Wenn die Nachricht ’nicht beim ersten Mal von Punkt B empfangen wird, wird die Anfrage immer wieder gestellt, bis die E-Mail gesendet werden kann.) Dies gilt jedoch nicht für MPLS-TP.
Während TDM und MPLS-TP beide auf deterministischer Kommunikation beruhen—sie stellen sicher, dass ein Pfad eingerichtet wird, bevor Daten übertragen werden, und überprüfen dann, ob alles gesendet wurde—die beiden Netzwerktechnologien erreichen dies auf unterschiedliche Weise.
TDM ist zeitbasiert und unterteilt einen einzelnen Kommunikationskanal in mehrere Zeitfenster, um mehrere Signale gleichzeitig über das gleiche physikalische Medium zu übertragen. MPLS-TP hingegen ist eine paketbasierte Weiterleitungstechnik, bei der Labels anstelle von IP-Adressen verwendet werden, um den Netzwerkverkehr zu trennen und Pakete durch das Netzwerk zu senden. So wird sichergestellt, dass unternehmenskritische Anwendungen die nötige Bandbreite und QoS-Garantien erhalten, die sie zur Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit benötigen. Mit anderen Worten: Wenn die Daten von entscheidender Bedeutung sind, haben sie immer erste Priorität.
Im Gegensatz zu anderen paketbasierten Technologien wird bei MPLS-TP ein NMS-Ansatz (Netzwerkverwaltungssystem) verwendet, wodurch die Netzwerkverwaltung einfach und vorhersehbar wird. Verzögerungen und Jitter im Datenverkehr werden im Vorfeld vom NMS verwaltet.
Während TDM ein vorhersehbares und konsistentes Serviceniveau für Anwendungen bietet, die eine bestimmte Bandbreite benötigen, reserviert MPLS-TP Bandbreite für unternehmenskritische Anwendungen, damit diese auch bei einer Überlastung des Netzwerks das erforderliche Serviceniveau erhalten.— Dies hilft den Versorgungsunternehmen, eine Five-Nines-Verfügbarkeit zu erreichen (das Netz ist 99,999 % der Zeit verfügbar).
Vom Rand zum Mainstream
Es gibt zwar einige frühe Anwender von MPLS-TP, aber die Technologie bewegt sich schnell auf die Early-Majority-Phase zu. Es handelt sich nicht mehr um die Backbone-Technologie, die von anderen Versorgungsunternehmen verwendet wird, sondern um die Netzwerktechnologie, auf die sich jedes Versorgungsunternehmen in Zukunft verlassen wird.’ “” —’
XTran-Netzwerke von Belden | OTN Systems verwenden MPLS-TP zur Kommunikation, sodass der Schutz bis auf die unterste Ebene im Netzwerk eines Versorgungsunternehmens gewährleistet werden kann. ’
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