文 劉濤　北京天源科創(chuàng)風電技術(shù)有限責任公司
　　摘　要：本文論述了在風電機組光纖環(huán)網(wǎng)下實現(xiàn)視頻監(jiān)控與IP 語音電話的問題與方法、影響IP 語音服務(wù)質(zhì)量的主要因素，并提出了基于風電機組通訊網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控與IP 語音相應(yīng)的解決配置方法。著重分析了風電機組通訊網(wǎng)中的保證監(jiān)控數(shù)據(jù)、視頻流、語音QoS（Quality of Service）的機制。
　　1. 引言
　　隨著風電場業(yè)主需求的升級，諸如視頻監(jiān)控、IP 語音電話、震動監(jiān)測等越來越多的應(yīng)用需要加載到IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸。風電場就地光纖環(huán)網(wǎng)具備能夠承載大量多業(yè)務(wù)實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ切枰诰W(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)劃分、優(yōu)先級別設(shè)定上進行相關(guān)設(shè)置，從而保證風電機組監(jiān)控數(shù)據(jù)的正常傳輸。
　　2. 典型的風電機組通訊網(wǎng)絡(luò)
　　風電場通訊網(wǎng)絡(luò)為光纖環(huán)網(wǎng)，所謂的光纖環(huán)網(wǎng)就是由多個交換機的光纖端口首尾依次相連形成的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。正常狀態(tài)下，環(huán)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸是單向的，當交換機檢測到單向傳輸斷開時，自動開啟備用端口，進行反方向數(shù)據(jù)傳輸。典型的風電機組通訊網(wǎng)絡(luò)如下拓撲：
　　3. 網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量因素
　　以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)。考慮到LAN 中的臨界點，如上行鏈路和百兆光纖環(huán)主干。當組織內(nèi)部配置越來越多要求帶寬的應(yīng)用時，可能存在超過預(yù)計的情況。這終將導(dǎo)致需要在LAN 中使用QoS工具。
　　QoS 的英文全稱為"Quality ofService"， 中文名為" 服務(wù)質(zhì)量"。QoS 是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機制, 是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)只用于特定的無時間限制的應(yīng)用系統(tǒng)，并不需要QoS，比如Web 應(yīng)用。但是對關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要。當網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運行。
　　風電機組百兆光纖環(huán)網(wǎng)資源總是有限的，數(shù)據(jù)、視頻、語音、震動等其他數(shù)據(jù)只要存在搶奪網(wǎng)絡(luò)資源的情況，就會出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的要求。服務(wù)質(zhì)量是相對網(wǎng)絡(luò)功能業(yè)務(wù)而言的，在保證風電機組監(jiān)控數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量保障語音質(zhì)量，就可能損害視頻監(jiān)控、震動數(shù)據(jù)等服務(wù)質(zhì)量。因此，需要根據(jù)各種業(yè)務(wù)的特點來對網(wǎng)絡(luò)資源進行合理的規(guī)劃和分配，從而使網(wǎng)絡(luò)資源得到高效利用。
　　在風電場光纖環(huán)網(wǎng)中，交換設(shè)備故障、軟件配置、硬件連接錯誤都會造成廣播風暴的發(fā)生，由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)是完全開放的廣播域，所以一旦發(fā)生廣播風暴風電機組PLC 會因為LAN 口阻塞而停止運行。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上再增加視頻監(jiān)控、語音電話是不是就增加了廣播風暴發(fā)生的風險？ 答案是否定的。通過VLAN技術(shù)將風電機組監(jiān)控數(shù)據(jù)包、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)包、IP 語音包隔離傳輸。VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）中文名為" 虛擬局域網(wǎng)"。VLAN 是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。同一個VLAN 中的廣播包只有VLAN 中的設(shè)備成員才能接收到，而不會傳輸?shù)狡渌腣LAN 中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風暴的產(chǎn)生。同時，不同VLAN 之間不能相互通訊，這樣增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴LAN 在交換機上實現(xiàn)方法主要有六種：基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN、基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的VLAN、基于IP 組播的VLAN、按策略劃分的VLAN、按用戶定義非用戶授權(quán)劃分的VLAN。