PTN 技术在电力通信网中的应用探讨

【摘要】目前我国电力系统的信息化建设水平和电力调度的自动化水平都取得了很大的进步，电力系统中通信系统的作用占着越来越重要的作用。原来的基于SDH/MSTP传输的方式其所采用的是基于TDM为核心的通道的重复利用技术，这促使着电力通信网朝着互联网类似的方向发展其涉及的业务也越来越多元化，以现在的IP技术为核心的PTN组网技术逐渐体现出了自身的技术优势。随着PTN技术的不断成熟，该技术已经逐渐取代MSTP技术成为了一种新的传输技术。

【关键词】PTN;电力通信网;应用;探讨

1.引言

电力通信网在电力系统中的作用不容小觑其存在是电力系统能够安全、稳定运行的关键同时还能够有效降低运作的成本，该技术是实现我国电力系统信息化现代化的关键。

现在我国的电力系统在电力通信网的作用下正逐步有步骤的时间电力系统的自动化以及信息化的建设，在这个过程中生产及管理信息逐渐多元化并逐渐朝着ALL IP的方向迈进。基于SDH技术的电力通信网传输体系的基本的业务单元是通过电路的时隙复用来实现的，是通过交换方式实现传输的，建立在该基础之上的MSTP体系虽然具有一定的多业务的承载的能力，但是其所采用的是TDM核心这就使得其在承担IP分组时效率较低并且其配置也较为复杂灵活程度较小。

由于上述传统技术的弊端使得不得不寻找一种新的技术来更好的对上层的业务进行承载。PTN即分组传输网技术的出现，为我国电力通信网的发展提供了技术基础。分组传输网技术的基础是通用的交叉技术，该技术具有SDH/MSTP技术的很多优点，比如较好的扩展性能、较为丰富的维护功能、保护倒换中的快速性等，与此同时分组传输网技术还更加适合数据的传递，在分组交换以及统计复用中采用了自动标签技术，最新的QoS手段，具有更加灵活的控制面。PTN技术对于多种基于分组交换技术的点对点的业务具有很好的支持性，其业务颗粒的各种大小都有，而且还具有端对端的组网的机制，其整个技术特点使得其更加适合基于IP技术的电力通信网的组网;由于其点对点的业务切换速度可以达到数十毫秒的级别，所以可以快速实现业务的切换与保护。

图1 承载网络的现状

2.PTN技术的内涵

PTN：Packet Transport Network，分组传送网。可以理解为分组化MSTP，内核分组化、继承MSTP的全部优点，其优点如下：

・灵活的组网调度

・链形、星型、环型、Mesh

・无阻交叉

・以分组为主的多业务传送

・具备SLA的分组传送能力：FE、GE、10GE

・TDM：E1、STM-N

・电信级安全

・网络保护倒换：小于50ms;Mesh恢复：ms级

・关键部件：1+1冗余

・电信级的OAM

・基于通路（Channel）、通道（Path）、段（Section）的子层监视功能（TCM）

・四大管理功能：配置、故障、性能、安全

・软性指标

・业务感知、快速开通，降低OPEX

・端到端业务开通与管理

・传送单位比特成本低

3.PTN的技术优势

PTN分组网传输技术能够同时适应网络的业务融合以及网络的转型，由于电网业务的IP化使得网络的融合程度越来越高，对于承载相关的网络来讲其不同的应用要用一个统一的传输网来代替，而实现这一目标的关键是有一个理想的传输的平台。并且该平台应该具有以下的特点其能够实现电力系统中的电路交换网向分组传输网的过度尤其是IP的传输;该传输层能够融合数据电路以及光层等;能够实现多业务之间的迅速的切换;该传输层要有光的透明性以便适应将来可能的业务的拓展或者是其他协议的加入;其还应该具有一定的拓扑的灵活度可以快速的实现业务的拓展，其还应该符合网络进行转型的趋势;网络中的链路的容量或者是节点应该都可以不受限制的拓展;交换层技术要统一要实现与传统传输网的融合;增加管理及维护的智能化使得可以快速实现网络中故障的所在。

由于面向连接的包传输PBT与T-MPLS/MPLS-TP。具有和上述PTN技术相同的技术优势。所以在一定程度上可以采用这两种组网技术与PTN技术进行组合。

图2 PTN技术发展演化

4.PTN技术组网应该注意的问题

在利用PTN技术进行电力系统组网的过程中要采用分层技术。对于地级网络的组网可以将其分成三个层次来进行组网分别是接入层以及汇聚层外加骨干层。接入层一般采用的技术为双节点星形的拓扑结构。中间的汇聚层采用的是双节点挂环的拓扑结构以此来预防该层次和上个层次之间通信的风险。骨干层采用的不是环形的网络，而是采用相关的以太网的链路直接实现和骨干层之间的节点的链接。一般来说每个骨干的机房应该配置两台大型的PTN设备来实现端口的接入以及业务的承担，并提供一定的安全的防护。

5.防护能力

电力系统通信网能够安全稳定的运行在很大程度上取决于通信网络的防护能力，该通信网络中的网络防护能力能够根据不同的业务提供不同的防护的机制。PTN网络技术的防护有线性的防护以及环网的防护等。在以MPLS隧道技术为基础的线性防护中，采用两条保护模式的通道，根据宿节点来确定传输分组数据的通道，采用保护模式配置两条通道，在某个时间只有一条通道在用，也就是业务只发不收。在环网技术的防护中Wrapping方式来实现相邻节点环回路节点的保护，Steering方式实现的是业务中端到端的业务的保护切换，环网保护中应该具有单环保护以及环相交以及环相切等功能，进而实现对于节点以及链路中以及多点中的故障的保护等。

6.PTN网路建设的步骤

目前电力系统的网络建设已经成型，建设PTN网络的过程中要注重和传统网络的融合而不是完全取代传统的网络，应该根据目前网络建设的实际的情况发展的速度由SDH/MSTP向SDH与PTN相互组合的方式进行发展，逐步取代传统的网络最终实现PTN网络的建立。可以将这个过程大致分成三个基本的阶段。

在开始阶段应该基于现在的MSTP网络基础结构从新的业务需求着手。在开始的时候接入层具有较少的IP业务的接入，PTN设备中的引入主要集中在这个层次，通过与现有设备的组合实现E1与FE等业务的接入。在上述混合组网的模式下PTN设备兼顾了SDH的功能，这在一定程度上会使得IP业务的传输能力被限制甚至被弱化，这就无法实现利用PTN设备内核的优势。

在这种情况下也有一定的优势也就是该阶段能够为后一阶段的业务的深入提供一定的管理经验以及实践经验。在PTN技术建设的中期随着电力系统通信网络的信息化以及智能化进步，那么会出现更多的IP业务的接入，甚至某些业务比较发达地区会形成单独的PTN形成的GE环。由于部分的汇接点要介入一定数量的GE环，那么相关的汇接层的节点就可以通过MSTP被PTN技术所替代为逐步形成PTN分组传输网网络，该网络还具有GE环的接入的能力。在电力系统通信网络发展较为成熟的阶段，一些语音数据甚至使图像数据实现ALL IP化之后，那么由汇接层接入层初步构建的PTN网络的雏形已基本完成。

在该阶段的建设工作完成以后，管理的工作将会大大的简化管理的成本也会大大的降低，对于该网络投入的回报率将会逐步的提高。

7.结束语

随着电力系统通信网络自动化、网络化信息化以及智能化的发展，电力通信网中的业务发展已经呈现出越来越明显的IP的方式。PTN作为一种分组传输网技术对比传统的传输网技术具有明显的技术优势，尤其是其对于IP业务的承载能力具有相当大的灵活性。

目前电力系统中的通信网络的建设已经开始采用PTN技术来实现组网，并且由于PTN技术的运用使得由该技术所组网络所呈现出的优势越来越明显，相信在不久的将来PTN技术一定能成为我国电力系统网络通信的技术中间为我国电力通信系统的现代化贡献自身的力量。

参考文献

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