一种电力光纤专网与5G公网智能切换系统的制作方法

一种电力光纤专网与5g公网智能切换系统
技术领域
1.本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种电力光纤专网与5g公网智能切换系统。


背景技术：

2.目前电网35kv及以上的主网通信网已具备完善的全光纤骨干网络，但仍存在部分单光缆覆盖站点。受台风等自然灾害或施工外力破坏影响，变电站出口光缆存在全部中断风险，造成大量生产实时控制业务中断，对电网安全稳定运行造成威胁，结合5g技术大带宽、低时延以及切片安全特性，5g网络可以承载主网电力业务，在电力网络的有线网络发生故障时，迫切需要一种在电力光纤专网与5g公网网络之间的智能切换系统，在两个网络之间进行快速切换，保证电网网络的安全稳定运行。


技术实现要素：

3.鉴以此，本发明的目的在于提供一种电力光纤专网与5g公网智能切换系统，以解决现有技术出现的上述问题。
4.一种电力光纤专网与5g公网智能切换系统，包括控制终端，还包括网络监测模块和网络切换模块，所述控制终端通过网络切换模块分别与有线光纤专网和无线5g公网相连接，所述网络切换模块通过5g cpe与无线5g公网建立连接，所述网络切换模块通过调度数据网纵向互联交换机与有线光纤专网建立连接，所述网络监测模块用于：
5.当有线光纤专网的链路处于连通状态时，控制网络切换模块不切换到无线5g公网链路；
6.当有线光纤专网的链路发生断开状况时，控制网络切换模块切换到无线5g公网链路；
7.当无线5g公网链路和有线光纤专网的链路皆连通时，控制网络切换模块断开无线5g公网链路，切换到有线光纤专网的链路。
8.进一步的，所述网络监测模块采用bfd技术对有线光纤专网的链路通断进行监测。
9.进一步的，在网络监测模块和控制终端中的数据网前置采集交换机上分别设置bfd的源ip和目的ip，通过网络监测模块发送预设个数的目的ip的控制报文和接收到的目的ip的控制报文是否一致，判断有线光纤专网的链路连通状况。
10.进一步的，所述5g cpe与网络切换模块之间设有加密模块，所述加密模块用于在有线光纤专网切换到无线5g公网时进行安全保护，所述加密模块采用ipsec vpn加密通道技术进行加密。
11.进一步的，所述网络切换模块包括固态开关，所述固态开关为固态继电器，所述固态继电器通过其单刀双掷开关组件将有线光纤专网切换到无线5g公网。
12.进一步的，所述网络切换模块设有故障处理模块，所述故障处理模块用于当有线光纤专网链路上的连接传输设备出现断电故障时，保障有线光纤专网的正常连通。
13.进一步的，所述故障处理模块采用bypass旁路切换技术，所述bypass旁路切换技术的触发方式包括电源控制、gpio控制或watchdog控制。
14.进一步的，在所述网络切换模块上增加物理层phy芯片，并通过配置phy的初始状态让其保持物理层up状态，所述phy芯片用于减少有线光纤专网和无线5g公网进行切换时的等待时间。
15.进一步的，包括回切模块，所述回切模块用于在有线光纤专网和无线5g公网不断的进行切换和回切时进行网络保护。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本发明提供一种电力光纤专网与无线5g公网智能切换系统，该控制终端通过网络切换模块分别与有线光纤专网和无线5g公网相连接，针对网络监测模块监测到的三种状态：当有线光纤专网的链路处于连通状态时，控制网络切换模块不切换到无线5g公网链路；当有线光纤专网的链路发生断开状况时，控制网络切换模块切换到无线5g公网链路；当无线5g公网链路和有线光纤专网的链路皆连通时，控制网络切换模块断开无线5g公网链路，切换到有线光纤专网的链路，控制终端给网络切换模块发送信号指令，网络切换模块进行不同网络之间的切换，通过切换网络保证电力网络的安全平稳运行。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明实施例一提供的一种电力光纤专网与无线5g公网智能切换系统整体结构原理示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
21.实施例一
22.参照图1，本发明提供一种电力光纤专网与无线5g公网智能切换系统，
23.包括控制终端，还包括网络监测模块和网络切换模块，所述控制终端通过网络切换模块分别与有线光纤专网和无线5g公网相连接，所述网络切换模块通过5g cpe与无线5g公网建立连接，网络切换模块通过调度数据网纵向互联交换机与有线光纤专网建立连接，所述网络监测模块用于：当有线光纤专网的链路处于连通状态时，控制网络切换模块不切换到无线5g公网链路；当有线光纤专网的链路发生断开状况时，控制网络切换模块切换到无线5g公网链路；当无线5g公网链路和有线光纤专网的链路皆连通时，控制网络切换模块断开无线5g公网链路，切换到有线光纤专网的链路。5g cpe(customer premise equipment)和调度数据网纵向互联交换机的使用可以保持网络链路平稳运行；控制终端具有综合分析数据和发送信号指令的功能，控制终端机针对网络监测模块监测到的三种状态，给网络切换模块发送指令，网络切换模块在有线光纤专网核无线5g公网之间进行网络
切换。
24.所述网络监测模块采用bfd技术对有线光纤专网的链路通断进行监测，bfd(bidirectional forwarding detection)技术是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者ip路由的转发连通状况，保证邻居间能够快速检测到通信故障bfd对两个网络节点之间的链路进行双向故障检测，链路可以是物理链路也可以是逻辑链路(如lsp、隧道等)
25.可以为不同的上层应用(如mpls、ospf、is
‑
is等)提供故障检测的服务，并提供相同的故障检测时间。bfd的故障检测时间远小于1秒，可以更快地加速网络收敛，减少上层应用中断的时间，提高网络的可靠性和服务质量。
26.优选的，在网络监测模块和控制终端中的数据网前置采集交换机上分别设置bfd的源ip和目的ip，通过网络监测模块发送预设个数的目的ip的控制报文和接收到的目的ip的控制报文是否一致，判断有线光纤专网的链路连通状况，通过bfd的源ip和目的ip的接收控制报文是否一致，可以判断在整个网络中的任意链路中是否出现问题。
27.所述5g cpe与网络切换模块之间设有加密模块，所述加密模块用于在有线光纤专网切换到无线5g公网时进行安全保护，所述加密模块采用ipsec vpn加密通道技术进行加密，加密是为了防止出现黑客入侵或者保密数据被盗取的问题。
28.所述网络切换模块包括固态开关，所述固态开关为固态继电器，所述固态继电器通过其单刀双掷开关组件将有线光纤专网切换到无线5g公网，通过使用单刀双掷开关本身的物理特点，使得有线光纤专网和无线5g公网部分的网络同一时间只会有一个导通到接入终端上，避免网络直通的问题。
29.优选的，所述网络切换模块设有故障处理模块，所述故障处理模块用于当有线光纤专网链路上的连接传输设备出现断电故障时，保障有线光纤专网的正常连通。为了应对上述断电故障情况设定故障处理模块，通过故障处理模块可以使整个网络保持联通。
30.所述故障处理模块采用bypass旁路切换技术，所述bypass旁路切换技术的触发方式包括电源控制、gpio控制或watchdog控制，电源控制方式是在设备没有通电的情况下，bypass功能打开，如果设备一旦通电后，bypass立即调整为关闭状态；gpio控制方式是在进入os后，可以通过gpio来对特定的端口操作，从而实现对bypass开关的控制；watchdog控制是在gpio控制方式的一种延伸应用，可以通过watchdog来控制gpio bypass程序的启用与关闭，从而实现对bypass状态的控制。在电力网络设备没有通电的情况下，bypass功能打开，如果设备一旦通电后，bypass立即调整为关闭状态，如果在控制终端出现断电或死机状况，则连接这台设备上所有网段会彼此失去联系，需要使用旁路bypass功能绕过故障设备，保证电力网络的联通。
31.优选的，在所述网络切换模块上增加物理层phy芯片，并通过配置phy的初始状态让其保持物理层up状态，所述phy芯片用于减少有线光纤专网和无线5g公网进行切换时的等待时间，有线光纤专网和无线5g公网链路在切换过程中，相当于链路进行了一次rj45电缆接口的重新插拔，也就是将接入有线光纤专网的网口从调度数据网纵向互联交换机转接到5g cpe接口下，当发生有线光纤专网和无线5g公网链路切换时，通过phy芯片不重新建立连接，实现了快速链路切换。
32.优选的，包括回切模块，所述回切模块用于在有线光纤专网和无线5g公网不断的
进行切换和回切时进行网络保护，回切模块是电力网络链路切换中常用的技术手段，由于无线5g公网网络存在流量和速率问题，通过回切模块中的延长时间阈值可以设置为5分钟
‑
30分钟，通过设置时间阈值让其在一段时间内进行有线光纤专网和无线5g公网的链路进行切换。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。