隧道化通过WAN在分站之间的时间关键消息制造技术

本发明专利技术公开一种将OSI层2网络隧道中的时间关键消息通过WAN从第一分站中的第一IED传送到第二分站中的第二IED的方法，其中所述第一和第二分站中的每一个包括边缘IED，且与分站LAN相关联，其中所述时间关键消息中的每一个包括消息参数。所述方法包括以下的步骤：a）创建在所述LAN和所述WAN之间包括所述消息参数的对应值的转换表，b）使用所述消息参数的转换值在所述第二分站中定义虚拟IED，以模仿所述第一IED，c）由所述第一和第二分站的所述边缘IED，依据所述转换表转换所述消息参数，d）将所述时间关键消息从所述第一分站中的所述第一IED转发到所述WAN，以及e）由所述第二分站中的所述第二IED从所述WAN接收所述时间关键消息。

Time critical messages for tunneling through WAN in substations

The invention discloses a OSI 2 layer network tunnel in time critical messages from the first station method in the first IED to the second station in second by IED WAN, wherein the first and second stations in each including the edge of IED, which is closely associated with the sub station LAN, wherein the key time in the message each include a message parameter. The method comprises the following steps: a) to create the message includes the conversion of corresponding parameters values between the LAN and the WAN, b) conversion using the message parameters to define the value of virtual IED in the second races, in imitation of the first IED, c) by the edge IED of the first and second sub station, according to the conversion table that converts the message parameters, d) the time critical messages from the first station in the first IED forwarded to the WAN, and E) by the second IED of the second station from the WAN the key message receiving time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过广域网WAN的分站相互间通信的领域,特定地,通过WAN在分站之间隧道化时间关键（time-critical）消息。
技术介绍
不同分站中的IED之间的开放系统互连模型OSI层2（例如，以太网）服务的基本元素能够使用伪线通过分组交换网络来实现。伪线PW为双向实体，其给出了用来仿真通过分组交换网络PSN的原生（native）服务的基本属性的机制。互联网设计任务组（Internet Engineering Task Force）IETF的RFC 3985描述了任何两个客户边缘CE之间的伪线的构造。通过PSN在一个客户边缘和另一个客户边缘之间的原生通信经由提供商边缘PE能够被实现。提供商边缘装置给出一个或更多伪线用于它们的客户边缘来通过PSN进行通信。提供商边缘经由PSN隧道（通过它们的PSN标记来被识别）来连接。隧道能够携带一个或更多伪线。隧道中的伪线通过它们的伪线标记来被识别。从发送器CE传送的有效负载（payload）在接收器CE以和被发送器CE发送的相同的形式被接收，即PSN对于客户边缘是透明的。IETF的RFC 5603描述用于通过PSN管理以太网伪线的模型。该模型定义带有或不带有VLAN ID的操纵（即改变、添加和移除）的、基于VLAN的伪线和基于端口的伪线。基于端口的伪线连接两个物理以太网末端点，而基于VLAN的伪线连接两个虚拟以太网末端点。IETF的RFC 5602描述用于通过MPLS隧道管理伪线服务的模型。伪线通过建立两个标记交换路径LSP（其基本上是不定向隧道）来形成。分站中的层2业务，诸如依据IEC 61850的时间关键GOOSE和SV消息，通常使用VLAN（其确保业务只到达订户的IED）来分割。这意味到其它分站的伪线必须基于这些VLAN ID来配置。然而，应当注意，用于层2业务的VLAN ID能够在PE相冲突，因为附连到PE的其它客户端（client）CE可能使用相同的VLAN ID以用于传输不同的业务。这意味VLAN ID应当在发送器分站中的出口被转换，或外部的802.1Q VLAN标签应当被添加。相反地，修改的VLAN ID应当在进入接收器分站的入口再被转换到原始的或不同的VLAN ID，或者外部的VLAN标签应当被移除。IEC 61850-90-1技术报告提供了需要被考虑的，用于分站之间信息互换的不同的方面的概览。该报告还提出了用于分站相互间通信的两种手段，即隧道化和网关。前一个手段封装了用于通过PSN隧道传输的IEC 61850消息。“隧道化”方法封装了用于通过WAN传输的消息，但不修改消息内的有效负载。“代理网关”手段使用代理来重新创建由其它分站中的装置经由WAN发送的消息。它还依照在WAN中使用的传输协议来转换信息的内容。换言之，“代理网关”手段在IEC 61850和PSN传输协议之间做了协议变换。显然地，网关应当充分地知道IEC 61850消息的内容。用于GOOSE和SV互换的隧道化手段能够使用层2虚拟个人网络VPN通过MPLS构架来实现。MPLS协议可以是IP/MPLS或MPLS-TP。伪线是用于通过此类分组交换网络进行传输的基础。伪线是双向实体，其给出了用于仿真通过分组交换网络的原生服务的机制，使得它对使用该原生服务的节点透明。不同的连通性类型，诸如点对点、点对多点、或多点对多点，能够使用伪线来实现。伪线能够通过MPLS构架传输多路复用（即基于VLAN的）或非多路复用（即基于端口的）服务。不同的伪线冗余机制（例如1+1备份）能够被用来提供错误容忍（fault tolerance）。伪线终止在服务提供商的边缘装置。分站WAN边缘装置经由提供商边缘装置连接到WAN。然而，传统的分站没被预想用于分站相互间通信。这意味对于分站的配置只是考虑适用在那些分站内的信息和通信模型而被推导。用于分站相互间通信的分站配置的扩展应当处理潜在的命名和寻址冲突。这是因为IEC 61850推荐独特的值用于某些命名和地址参数（例如LDName、VLAN、多播地址、APPID、goID、svID等）的系统范围识别/分辨。然而，在很多的应用（诸如保护）中，多个分站以相同的方式被设计（engineered），其中，分站中IEC 61850信息模型的命名和寻址参数可与其它分站中IEC 61850信息模型的命名和寻址参数相匹配。命名和地址的冲突能够通过重命名所述消息参数来解决。但这将影响在已激活（energized）分站中的那些不参加与远程分站中装置的“直接协调”或那些不必要包含在WAN通信中的装置中的一些装置的重新配置。当分站与多于一个分站相通信时，该问题变得更加复杂。这是因为命名和寻址冲突的可能性变得更高。采用“绿场（Greenfield）”情形的假设（其中，冲突能够通过将数据流设计权授予给其它分站项目来解决），IEC 61850-90-1提出了基于SED文件互换，对于隧道化手段的在分站之间的IEC 61850通信的设计。然而，标准不针对（address）能够在扩展已受委任的分站用于分站相互间通信时发生的命名和/或寻址冲突。总之，为了解决命名和寻址冲突，公用事业公司（utility）中的大多数将不愿意去重新配置它们的激活分站中的装置。装置的重新配置可引起分站操作的中断。
技术实现思路
有对一种解决方案的需要，其能够解决命名和/或寻址冲突，要求分站的较少的重新配置且减少分站操作的中断。本专利技术不仅提供通过WAN隧道化IEC 61850层2业务的可能，而且提供执行命名和地址参数的快速硬件转换，以将现有装置的重新配置保持到最小的能力。这个目标通过依据独立权利要求的方法与装置来达到。从从属专利权利要求，优选的实施例是显而易见的。本专利技术提供一种将OSI层2网络隧道中的时间关键消息通过WAN从第一分站中的第一IED传送到第二分站中的第二IED的方法，其中该第一和第二分站中的每一个包括边缘IED且与分站LAN相关联，其中所述时间关键消息中的每一个包括消息参数，其中该方法包括以下的步骤：a）创建包括对于所述分站LAN中的之一和所述WAN，或对于每一个分站LAN和所述WAN的所述消息参数的对应值的转换表；b）使用所述消息参数的转换值在所述第二分站中定义虚拟IED，即虚拟IED模型，以模仿（impersonate）在所述第一分站中的所述第一IED；c）依据所述转换表转换所述消息参数；d）将所述时间关键消息从所述第一IED转发（forward）到所述WAN；以及e）由所述第二IED从所述WAN接收所述时间关键消息。第二分站中的虚拟IED能够被指定在第二分站的边缘IED中，或作为独立的描述存在。由于该虚拟IED使用消息参数的转换值来配置且因此能够模仿或仿真第一IED（其是时间关键消息的真正发送器）。因此，接收IED（第二分站的第二IED）相信时间关键消息是由第二分站中的虚拟IED发送的。本专利技术的方法能够依据IEC 61850-90-1被用在隧道化机制中，其中，多个分站网络被连接，以允许远程分站中功能的“直接协调”。要在分站之间传送的时间关键消息通常是GOOSE和/或SV消息。时间关键消息的参数被用来识别消息且通常包括下列的标识符之一：目的地MAC地址、VLAN ID、LDName（在GOOSE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将OSI层2网络隧道中的时间关键消息通过WAN从第一分站中的第一IED传送到第二分站中的第二IED的方法，其中所述第一和第二分站中的每一个包括边缘IED且与分站LAN相关联，其中所述时间关键消息中的每一个包括消息参数，其中所述方法包括以下的步骤：a）提供在所述第一和/或第二分站LAN和所述WAN之间、包括所述消息参数的对应值的转换表，b）使用所述消息参数的转换值来配置所述第二分站中的虚拟IED，以模仿所述第一IED，c）由所述第一和第二分站的边缘IED依据所述转换表来转换所述消息参数，d）将所述时间关键消息从所述第一IED 转发到所述WAN，以及e）由所述第二IED从所述WAN接收所述时间关键消息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.06 EP 14158205.61.一种将OSI层2网络隧道中的时间关键消息通过WAN从第一分站中的第一IED传送到第二分站中的第二IED的方法，其中所述第一和第二分站中的每一个包括边缘IED且与分站LAN相关联，其中所述时间关键消息中的每一个包括消息参数，其中所述方法包括以下的步骤：a）提供在所述第一和/或第二分站LAN和所述WAN之间、包括所述消息参数的对应值的转换表，b）使用所述消息参数的转换值来配置所述第二分站中的虚拟IED，以模仿所述第一IED，c）由所述第一和第二分站的边缘IED依据所述转换表来转换所述消息参数，d）将所述时间关键消息从所述第一IED 转发到所述WAN，以及e）由所述第二IED从所述WAN接收所述时间关键消息。2.依据权利要求1的方法，其中所述步骤c）由OSI层2中的边缘IED来执行，且其中所述边缘IED适合于监视所述OSI层2网络隧道。3.依据权利要求1或2的方法，进一步包括以下的步骤：在所述步骤c）之前，基于所述消息参数从所述时间关键消息来选择相关的时间关键消息。4.依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述步骤c）在步骤d）之后被再次执行。5.依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述时间关键消息是GOOSE和/或SV消息。6.依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述转换的步骤被执行n次，其中，n是整数，该整数定义所述时间关键消息经由所述WAN被发送到的分站的数量或对应于所述时间关键消息从所述WAN被接收所经由的冗余伪线的数量。7.依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述转换表包括：用于从分站LAN向WAN的所述时间关键消息的传送的出口转换表，以及用于从所述WAN到分站LAN的所述时间关键消息的入口表。8. 依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述时间关键消息的所述参数包括下列标识符中的至少一个：MAC、VLAN ID、APPID、svID、goID、或在GOOSE消息的“gocbRef”内且在GOOSE和SV消息的“dataset”内的LDName。9.依据前述的权利要求中的任何一项的方法，其中所述虚拟IED被定义在所述第二分站的SCD文件中。10.依...

【专利技术属性】
技术研发人员：T斯范蒂，T维德梅，D卡钦，C里布，HJ马亚格，G巴格，J帕姆，L思伊博恩，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH