一种基于配网差动保护的数据通信系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于配网差动保护的数据通信系统及方法，两个CPE模块分别获取配置的IP地址；保护装置将报文发送给CPE模块，CPE模块判断报文的目的地址是否为目标保护装置的IP地址；如果是，根据目的地址在路由表中查找GRE隧道的接口，对所述报文进行封装，根据传输协议以及报文对应的目的地址，发送报文；将所述报文发送给目标CPE模块，目标CPE模块从GRE隧道接口收到报文后，分析所述报文的目的地址是否为目标IP地址；如果是，则目标CPE模块对所述报文进行解析处理，解析后将所述报文发送给保护装置。这样，当对端CPE模块出现故障时，本端CPE模块可以尽快感知并关闭数据发送通道，避免造成数据空洞。避免造成数据空洞。避免造成数据空洞。

【技术实现步骤摘要】
一种基于配网差动保护的数据通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及电力通信
，尤其涉及一种基于配网差动保护的数据通信系统及方法。

技术介绍

[0002]在传统的电力网络中，常使用配网差动保护实现点对点的业务应用。配网差动保护的实现方式主要应用差动保护装置来实现。差动保护装置将本端采集的电气量、电流、电压等参数信息通过一种通信链路发送给对端差动保护装置，同时也接收来自对方的数据，并根据是否处于故障范围的判断，来评估是否启动故障隔离。
[0003]目前的5G通讯技术已经广泛的使用，5G通讯具有高带宽、低时延、安全可靠切片等特点，5G技术与差动保护相结合，可在较低的成本投入下，让差动保护业务在配网规模应用成为一种可能。两端的差动保护装置分属于不同地点的局域网内，而5G网络对于这两个局域网的路由是不可达的(5G网络无法获取到这两个局域网的路由信息)，传统方式下要保证两个保护装置可以通过5G网络正常数据交互，需要做如下几个关键的操作：
[0004]差动保护装置通过有线方式连接5G CPE的LAN口，并且差动保护装置的IP和CPE的LAN IP在同一个局域网内。
[0005]两端的差动保护装置上要分别配置一个目的IP地址(此IP为对端差动保护装置连接的CPE的WAN IP，也就是CPE接入到5G网络后由核心网给CPE分配的一个IP地址)，5G CPE上要配置NAT规则(端口转发/端口映射/DMZ，三种之一)，将从网络侧接收到的对端的差保数据转发给局域网内的差动保护装置。NAT就是在局域网内部网络中使用内部地址，当内部节点要与外部网络进行通信时，就在网关处，将内部地址替换成公用地址，从而在外部网络上正常使用。NAT有三种方式，端口转发、端口映射和DMZ，这三种方式所达到的效果都是一样的，都是把内部的服务器开放出来，使得能从广域网访问到服务器，此处可以把差动保护装置理解为局域网内的服务器，5G CPE的ip为广域网ip，如果5G CPE要把数据发送到局域网的差动保护装置，就需要在5G CPE上配置NAT规则，可以通过5G网络将数据发送给内部的差动保护装置。
[0006]根据如上配置会发现，存在如下几个问题：
[0007]在差动保护装置上配置的目的IP不是对端差动保护装置的ip，而是对端5G CPE的wan ip，当对端CPE的wan ip出现变化后，需要同步修改本端差动保护装置的目的IP地址，不利于设备的运行维护。
[0008]当对端CPE出现故障掉线，本端侧CPE无法感知，仍然会向对端CPE发送数据，造成数据空洞。
[0009]5G CPE上配置的NAT方式没有鉴权认证功能，安全性较差。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种基于配网差动保护的数据通信系统，系统可以使得两端的差动保
护装置只需要填写对端差动保护装置的IP地址，无需关注5G CPE的IP地址配置，即可进行通信，避免造成数据空洞。
[0011]基于配网差动保护的数据通信系统包括：第一保护装置、第二保护装置、第一CPE模块、第二CPE模块、GRE隧道以及5G基站服务器；
[0012]第一保护装置通过第一CPE模块与5G基站服务器通信连接；第二保护装置通过第二CPE模块与5G基站服务器通信连接；
[0013]5G基站服务器分别向第一保护装置和第一CPE模块配置第一IP地址以及向第二保护装置和第二CPE模块配置第二IP地址；
[0014]第一CPE模块从5G基站服务器获取第二CPE模块的第二IP地址；第二CPE模块从5G基站服务器获取第一CPE模块的第一IP地址；
[0015]第一CPE模块与第二CPE模块通过GRE隧道通信连接，第一CPE模块通过GRE隧道收到第一报文之后，判断发出第一报文的IP地址是否为第二IP地址，如果是第二IP地址，则对所述第一报文进行处理；
[0016]第二CPE模块通过GRE隧道收到第二报文之后，判断发出第二报文的IP地址是否为第一IP地址，如果是第一IP地址，则对所述第二报文进行处理。
[0017]进一步需要说明的是，第一保护装置通过网线RJ45口与第一CPE模块的LAN口连接；
[0018]第二保护装置通过网线RJ45口与第二CPE模块的LAN口连接；
[0019]第一CPE模块配置有GRE协议，还配置第二保护装置的基于GRE隧道的路由信息；
[0020]第二CPE模块配置有GRE协议，还配置第一保护装置的基于GRE隧道的路由信息。
[0021]进一步需要说明的是，GRE隧道配置有Keepalive检测模块；Keepalive检测模块用于检测在预设的时间段内GRE隧道的通信状态，如果GRE隧道的通信异常则关闭GRE隧道的通信。
[0022]进一步需要说明的是，第一CPE模块接收来自第一保护装置的报文，如报文的目的地址是第二保护装置的IP地址，则启用GRE协议对报文进行封装，对封装后的报文配置IP协议，并配置GRE隧道的源地址为第一IP地址，GRE隧道的目的地址是第二IP地址，将封装后的报文经由5G空口发送给第二CPE模块。
[0023]进一步需要说明的是，第二CPE模块通过GRE隧道接收来自第一CPE模块的报文，检查目的地址是否为第二IP地址，如果是则第二CPE模块剥掉报文的IP报头，交给GRE协议栈处理；
[0024]GRE协议栈处理后，剥掉GRE报头，再交由第二CPE模块检查目的ip是否为第二保护装置的ip，如果是，则转发给第二保护装置。
[0025]本专利技术还提供一种基于配网差动保护的数据通信方法，方法包括：
[0026]第一CPE模块获取配置的第一IP地址，第二CPE模块获取配置的第二IP地址；
[0027]第一保护装置将报文发送给第一CPE模块，第一CPE模块接收到报文后，判断报文的目的地址是第二保护装置的IP地址；
[0028]如果是，根据目的地址在路由表中查找GRE隧道的接口，对所述报文进行封装，根据传输协议以及报文对应的目的地址，发送报文；
[0029]将所述报文发送给第二CPE模块，第二CPE模块从GRE隧道接口收到报文后，分析所
述报文的目的地址是否为第二IP地址；
[0030]如果是，则第二CPE模块对所述报文进行解析处理，解析后将所述报文发送给第二保护装置。
[0031]进一步需要说明的是，方法中的第一CPE模块对报文进行封装过程包括：
[0032]第一CPE模块接收第一保护装置发送的报文，第一CPE模块基于协议栈对所述报文添加IP头；
[0033]IP头包括：checksum位置位、GRE隧道的源地址和目的地址；
[0034]根据报文的IP头中的目的地址，在GRE隧道的路由表中查找相应的接口并发送报文；
[0035]第二CPE模块对报文进行解封过程包括：
[0036]第二CPE模块通过GRE隧道接收来自第一CPE模块的报文，检查目的地址是否为第二IP地址本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于配网差动保护的数据通信系统，其特征在于，包括：第一保护装置、第二保护装置、第一CPE模块、第二CPE模块、GRE隧道以及5G基站服务器；第一保护装置通过第一CPE模块与5G基站服务器通信连接；第二保护装置通过第二CPE模块与5G基站服务器通信连接；5G基站服务器分别向第一保护装置和第一CPE模块配置第一IP地址以及向第二保护装置和第二CPE模块配置第二IP地址；第一CPE模块从5G基站服务器获取第二保护装置的第二IP地址；第二CPE模块从5G基站服务器获取第一CPE模块的第一IP地址；第一CPE模块与第二CPE模块通过GRE隧道通信连接，第一CPE模块通过GRE隧道收到第一报文之后，判断发出第一报文的IP地址是否为第二IP地址，如果是第二IP地址，则对所述第一报文进行处理；第二CPE模块通过GRE隧道收到第二报文之后，判断发出第二报文的IP地址是否为第一IP地址，如果是第一IP地址，则对所述第二报文进行处理。2.根据权利要求1所述的基于配网差动保护的数据通信系统，其特征在于，第一保护装置通过网线RJ45口与第一CPE模块的LAN口连接；第二保护装置通过网线RJ45口与第二CPE模块的LAN口连接；第一CPE模块配置有GRE协议，还配置第二保护装置的基于GRE隧道的路由信息；第二CPE模块配置有GRE协议，还配置第一保护装置的基于GRE隧道的路由信息。3.根据权利要求1所述的基于配网差动保护的数据通信系统，其特征在于，GRE隧道配置有Keepalive检测模块；Keepalive检测模块用于检测在预设的时间段内GRE隧道的通信状态，如果GRE隧道的通信异常则关闭GRE隧道的通信。4.根据权利要求1所述的基于配网差动保护的数据通信系统，其特征在于，第一CPE模块接收来自第一保护装置的报文，如报文的目的地址是为第二保护装置的IP地址，启用GRE协议对报文进行封装，对封装后的报文配置IP协议，并配置GRE隧道的源地址为第一IP地址，GRE隧道的目的地址是第二IP地址，将封装后的报文经由5G空口发送给第二CPE模块。5.根据权利要求4所述的基于配网差动保护的数据通信系统，其特征在于，第二CPE模块通过GRE隧道接收来自第一CPE模块的报文，检查目的地址是否为第二IP地址，如果是则第二CPE模块剥掉报文的IP报头，交给GRE协议栈处理；GRE协议栈处理后，剥掉GRE报头，再交由第二CPE模块检查目的ip是否为第二保护装置的ip，如果是，则转发给第二保护装置。6.一种基于配网差动保护的数据通信方法，其特征在于，方法采用如权利要求1至5任意一项所述的基于配网差动保护的数据通信系统；方法包括：第一CPE模块获取配置的第一IP地址，第二CPE模块获取配置的第二IP地址；第一保护装置将报文发送给第一CPE模块，第一CPE模块接收到报文后，判断报文的目的地址是否为第二保护装置的IP地址；如果是，根据目的地址在路由表中查找...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，王志刚，赵国锋，郭光明，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：