基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统及方法，以解决了当前PCM设备面临退役时，电力专网调度放号设备的运行及管理的问题，将电力局端的第一IP信号数据包通过第一E1/IP混合承载服务器封装成E1数据帧，利用E1信道传输，通过第二E1/IP混合承载服务器解封装成第一IP信号数据包，完成电力局端中心交换机向远端站点业务话机的放号，利用加密技术加密，使第一IP信号数据包在第一E1/IP混合承载服务器的处理、E1数据承载单元的传输及第二E1/IP混合承载服务器的处理过程中均处于加密阶段，在远端站点才能解密，杜绝了中间传输处理过程中外界侵入的可能性，进一步提高了电力专网调度的安全可靠性。了电力专网调度的安全可靠性。了电力专网调度的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统及方法


[0001]本专利技术属于电力专网调度放号
，尤其涉及一种基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统及方法。

技术介绍

[0002]电力系统对于网络安全要求极高，电力专网是根据电力行业需求，深度定制化开发，实现专网专用的网络，且与互联网隔离，杜绝了外界侵入的可能性，能够满足安全需求，具有高带宽、容量大、频谱效率高、安全性高等优势，能够承载信息采集、实时图像监控、应急抢险等多项智能业务。而当前比较热门的5G通信，则是公网通信，可能存在传输通道阻塞，虽然有多重网络安全措施，但仍然存在安全风险等问题。
[0003]为保障远端站与局端中心站之间的通信，电力专网会采用合适的调度小号放号模式，传统的电力专网调度小号放号模式是远端站点语音业务和其他业务经PCM设备复用成E1信号，再经过数据传输网与局端中心站PCM设备连接，实现语音业务、其它业务与局端中心站的互联。如2017年11月1日，中国专利技术专利（公开号：CN107948136A）中公开了一种电力调度通信网PCM语音信令和协议通讯转换系统，该方案指出远端站点通过PCM机复用生成n个El信号，并通过光传输网络SDH传输并汇聚至局端，所述局端将El信号通过信令协议转换器经交叉连接、数码压缩、信令转换和IP包交换处理后，生成的El语音交换中继或SIP中继，并与IPPBX设备信号连接，生成的非语音业务信号与对应控制终端连接，在实现远端变电站PCM语音业务和非语音业务的SIP协议和E1中继协议的转换的同时，保留了原有PCM设备，降低了投入和维护总成本，然而当前PCM设备面临着设备老旧停产、缺乏备品备件及厂家技术支持情况的设备占比大、故障率高等问题，在一定程度上影响到电网安全运行。同时随着电网业务的多样化发展，电力调度对通信的带宽也不断提出新要求，传统调度交换模式也难以满足电力调度通信对新业务的发展。
[0004]IP（Internet Protocol）协议是Internet一系列协议的核心内容，主要负责无连接的数据包传输，从而实现广域异种网络的互联。目前，Internet使用的IP协议是IPv4(IP version 4)，IPv4协议是Internet标准制定组织在1981年9月确定的正式标准，即第5呈标准(RFC 791 Internet Protocol)。现在，IP协议已经是Internet上广泛应用的标准。El是一种同轴电缆接口标准，一般是2.048Mb/s的速率，采用PCM编码，帧长256bit，分为32个时隙，因此，1个El含有32个64K电路。
[0005]随着电力通信的IP化及IP数据业务的爆炸性增长，整个通信网络的重心逐渐在向IP网络转移。IP网络技术的成熟和低成本优势，使其成为很多用户的首选，电力局端中心站与远端站点之间的PCM设备放号模式逐渐被淘汰，随之而来的当前许多业务应用（如视频、语音等）的解决方案一般基于IP网络体制，但当前一些电力专网中还大量保有传统的E1信道，因此，为了使基于IP网络体制的视频、语音设备能够充分利用传统的E1信道，一方面考虑旧有的PCM设备在电网通信中有着十分广泛的应用，另一方面新业务发展则需要软交换模式下的支持，因此，研究一种在满足替代当前PCM设备退役的同时，又能够保证放号设备
的运行及有效管理的新的技术十分有必要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，为解决当前PCM设备面临退役时，电力专网调度放号设备的运行及管理的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统及方法。其将电力局端的第一IP信号数据包通过第一E1/IP混合承载服务器封装成E1数据帧，利用E1信道传输，通过第二E1/IP混合承载服务器解封装成第一IP信号数据包，完成电力局端中心交换机向远端站点业务话机的放号，利用加密技术加密，使第一IP信号数据包在第一E1/IP混合承载服务器的处理、E1数据承载单元的传输及第二E1/IP混合承载服务器的处理过程中均处于加密阶段，在远端站点才能解密，杜绝了中间传输处理过程中外界侵入的可能性，进一步提高了电力专网调度的安全可靠性。其部署灵活，实现了远端站点的有效安全可靠放号以及电力局端与远端站点的数据互联。
[0007]本专利技术具体采用以下技术方案：一种基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于，至少包括：IP放号服务器、电力局端中心交换机、第一E1/IP混合承载服务器、E1数据承载单元、第二E1/IP混合承载服务器、隐私服务器、云平台及远端站点业务话机；所述IP放号服务器部署于电力局端中心交换机上，电力局端中心交换机上设有第一IP接口，远端站点业务话机上设有第二IP接口；所述IP放号服务器产生第一IP信号数据包，并通过电力局端中心交换机向隐私服务器申请用于第一IP信号数据包加密的公钥pk1和私钥sk1，电力局端中心交换机利用公钥pk1将第一IP信号数据包加密，形成第一IP信号加密数据包；所述隐私服务器将私钥sk1传输至云平台存储，第一IP信号加密数据包通过第一IP接口传输至第一E1/IP混合承载服务器，第一E1/IP混合承载服务器将第一IP信号加密数据包处理，然后映射进E1帧结构的净负荷区，并封装成E1数据帧，传输至E1数据承载单元；所述E1数据承载单元将封装成E1数据帧的第一IP信号加密数据包传输至第二E1/IP混合承载服务器，第二E1/IP混合承载服务器将其解封装，并重新组装成第一IP信号加密数据包，第一IP信号加密数据包通过第二IP接口传输至远端站点业务话机；所述远端站点业务话机向云平台申请私钥sk1以对第一IP信号加密数据包进行解密，获得解密后的第一IP信号数据包，以完成电力局端中心站向远端站点业务话机的放号。
[0008]在本技术方案中，考虑当前一些电力专网中还大量保有传统的E1信道，为了使基于IP网络体制的视频、语音设备能够充分利用传统的E1信道，从电力局端与远端站点之间的数据调度互联及放号层面出发，将电力局端的第一IP信号数据包通过第一E1/IP混合承载服务器封装成E1数据帧，利用E1信道传输，然后通过第二E1/IP混合承载服务器解封装成第一IP信号数据包，完成电力局端中心交换机向远端站点业务话机的放号，在第一IP信号数据包在通过第一E1/IP混合承载服务器封装成E1数据帧之前，利用加密技术加密，第一IP信号数据包在第一E1/IP混合承载服务器的处理、E1数据承载单元的传输以及第二E1/IP混合承载服务器的处理过程中均处于加密阶段，只有在远端站点才能解密，杜绝了外界侵入的可能性，进一步提高了电力专网调度的安全性。
[0009]进一步地，所述远端站点业务话机产生第二IP信号数据包，远端站点业务话机获
得解密后的第一IP信号数据包后，通过第二IP接口传输至第二E1/IP混合承载服务器，第二E1/IP混合承载服务器将第二IP信号数据包处理，然后映射进E1帧结构的净负荷区，并封装成E1数据帧，传输至E1数据承载单元，E1数据承载单元将封装成E1数据帧的第二IP信号数据包传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于，至少包括：IP放号服务器、电力局端中心交换机、第一E1/IP混合承载服务器、E1数据承载单元、第二E1/IP混合承载服务器、隐私服务器、云平台及远端站点业务话机；所述IP放号服务器部署于电力局端中心交换机上，电力局端中心交换机上设有第一IP接口，远端站点业务话机上设有第二IP接口；所述IP放号服务器产生第一IP信号数据包，并通过电力局端中心交换机向隐私服务器申请用于第一IP信号数据包加密的公钥pk1和私钥sk1，电力局端中心交换机利用公钥pk1将第一IP信号数据包加密，形成第一IP信号加密数据包；所述隐私服务器将私钥sk1传输至云平台存储，第一IP信号加密数据包通过第一IP接口传输至第一E1/IP混合承载服务器，第一E1/IP混合承载服务器将第一IP信号加密数据包处理，然后映射进E1帧结构的净负荷区，并封装成E1数据帧，传输至E1数据承载单元；所述E1数据承载单元将封装成E1数据帧的第一IP信号加密数据包传输至第二E1/IP混合承载服务器，第二E1/IP混合承载服务器将其解封装，并重新组装成第一IP信号加密数据包，第一IP信号加密数据包通过第二IP接口传输至远端站点业务话机；所述远端站点业务话机向云平台申请私钥sk1以对第一IP信号加密数据包进行解密，获得解密后的第一IP信号数据包，以完成电力局端中心站向远端站点业务话机的放号。2.根据权利要求1所述的基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于：所述远端站点业务话机产生第二IP信号数据包，远端站点业务话机获得解密后的第一IP信号数据包后，通过第二IP接口传输至第二E1/IP混合承载服务器，第二E1/IP混合承载服务器将第二IP信号数据包处理，然后映射进E1帧结构的净负荷区，并封装成E1数据帧，传输至E1数据承载单元，E1数据承载单元将封装成E1数据帧的第二IP信号数据包传输至第一E1/IP混合承载服务器，第一E1/IP混合承载服务器将其解封装，并重新组装成第二IP信号数据包，第二IP信号数据包通过第一IP接口传输至电力局端中心交换机，完成电力局端中心站与远端站点业务话机的第二IP信号数据包所承载数据的互联。3.根据权利要求2所述的基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于：所述第一E1/IP混合承载服务器包括第一IP包发送处理单元和第一E1数据封装处理单元；所述第二E1/IP混合承载服务器包括第一E1数据解封装处理单元和第一IP包接收处理单元；第一IP信号加密数据包输入至第一IP包发送处理单元，第一IP包发送处理单元判断第一IP信号加密数据包是否符合第一指定条件，若是，则第一IP信号加密数据包被添加包头标志、包序号和校验后，传输至第一E1数据封装处理单元，第一E1数据封装单元将第一IP信号加密数据包进行时钟数据处理，封装成E1数据帧，第一IP信号加密数据包封装成的E1数据帧通过E1数据承载单元传输至第二E1/IP混合承载服务器的第一E1数据解封装处理单元，第一E1数据解封装处理单元对E1数据帧进行帧时钟数据恢复、帧定位、帧解析处理，完成解封装，得到第一IP信号加密数据包片段，并传输至第一IP包接收处理单元，第一IP包接收处理单元将第一IP信号加密数据包片段重新组装成第一IP信号加密数据包，并根据包头标志、包序号和校验判断第一IP信号加密数据包的合法性，最后通过第二IP接口传输至远端站点业务话机，远端站点业务话机进行解密，获得解密后的第一IP信号数据包，实现远端站点业务话机的放号。4.根据权利要求3所述的基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于：
所述第一E1/IP混合承载服务器包括第二E1数据解封装处理单元和第二IP包接收处理单元；第二E1/IP混合承载服务器包括第二IP包发送处理单元和第二E1数据封装处理单元；所述第二IP信号数据包输入至第二IP包发送处理单元，第二IP包发送处理单元判断第二P信号数据包是否符合第二指定条件，若是，则第二IP信号数据包被添加包头标志、包序号和校验后，传输至第二E1数据封装处理单元，第二E1数据封装单元将第二IP信号数据包进行时钟数据处理，封装成E1数据帧，第二IP信号数据包封装成的E1数据帧通过E1数据承载单元传输至第一E1/IP混合承载服务器的第二E1数据解封装处理单元，第二E1数据解封装处理单元对E1数据帧进行帧时钟数据恢复、帧定位、帧解析处理，完成解封装，得到第二IP信号数据包片段，并传输至第二IP包接收处理单元，第二IP包接收处理单元将第二IP信号数据包片段重新组装成第二IP信号数据包，并根据包头标志、包序号和校验判断第二IP信号数据包的合法性，最后通过第一IP接口传输至电力局端中心交换机，电力局端中心站获得第二IP信号数据包。5.根据权利要求4所述的基于E1及IP混合承载的电力专网调度放号系统，其特征在于：所述电力局端中心交换机利用公钥pk1对第一IP信号数据包加密时，仅将第一IP信号数据包的承载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小倩，许奇功，詹璇，魏石羽，陈爽，陈月华，施加轮，张松磊，刘刚，李源灏，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：