淺談PTN技術在電力通信網中的應用

殷紅霞 韓道光 吳丁輝 軒冉冉

【摘要】 隨著我國智能電網建設進程的推進以及電力調度自動化水平的不斷提高，傳統的 SDH/MSTP 傳輸體系由于其基于 TDM 內核的通道復用技術制約電力通信網向 IP 化、寬帶化、業務多元化的方向發展，而基于 IP 的 PTN 技術正好迎合了電力通信網發展的新需求。PTN 技術在電力通信網中逐漸取代 MSTP 成為新一代主流傳輸技術將成為一種趨勢。

【關鍵詞】 PTN 電力通信網 智能電網 IP

一、智能電網通信傳輸需求分析

2009年5月，國家電網公司首次提出了智能電網的概念。在智能電網概念提出前，電力通信網主要承載以TDM為主的語音業務。網絡通信技術的發展和智能電網建設的提出使得數據業務在電力通信網中如雨后春筍般涌現，IP業務已經占到網絡通信業務的90%，并有擴大的趨勢。隨著智能電網的發展，電力的ALL IP時代即將到來。

二、PTN技術簡介

PTN（分組傳送網，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網絡架構和具體技術，在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置了一個層面，它針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計，以分組業務為核心并支持多業務提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸的傳統優勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。

PTN具有以下技術特點：

1）基于連接的技術實現業務的電信級要求。高QOS，不同用戶的識別和區分管理，不同業務的優先級劃分和帶寬管理，這種靈活的連接管理可以提供比傳統電路連接更豐富的管理模式，給用戶提供更多的接入選擇，帶寬的統計復用能力比基于電路的連接性價比更高。

2）豐富的OAM管理能力。無論是哪種PTN傳送技術，都把端到端的OAM管理作為重要特點，除傳統的分組設備要求的連接管理和環回等手段外，PTN技術強化了電信級應用所要求的性能管理，如丟包率和時延測量等；另外，多級的 TCM監視也是一個顯著的特點。

3）快速的網絡保護。提供線形保護倒換和環網保護，點對點連接通道的保護倒換可以在50ms內完成。

三、PTN在電力通信網組網淺談

PTN設備組網時，應考慮電力通信網的特點，采用分層結構。對于地區級網絡結構來說，可分為三層，即接入層、匯聚層、骨干層。接入層采用雙節點星型接入的拓撲結構。匯聚層采用雙節點掛環的結構，預防匯聚層節點與骨干層節點單節點失效風險。骨干層不再建環形系統，而是通過GE或10吉比特以太網鏈路將相關匯聚層節點直接相連。同時，在每個骨干機房配置兩套大型PTN設備負責本機房業務設備端口的接入以及業務的調度，并實現安全分擔。

PTN網絡保護技術主要有線性保護（1+1和1：1保護）、環網保護等?；贛PLS隧道的線性保護中，1+1保護模式配置兩條同時使用的通道，由宿節點決定采用哪條通道傳輸來的分組數據，即業務雙發選收；1：1保護模式配置兩條通道，但同一時刻只有一條通道在使用，即業務單發單收。環網保護中，Wrapping方式是基于故障相鄰節點的環回保護倒換，Steering方式是基于業務端到端的保護倒換，同時環網保護應支持單環保護、環相交、環相切保護功能，實現對節點和鏈路的單點或多點故障的保護。

在現有電力通信網絡已經成型的情況下，建設PTN傳輸網并非一觸而就，應根據網絡建設的現狀和發展趨勢，逐步由SDH/MSTP向SDH與PTN混 合組演進，并最終形成PTN獨立組網。這個過程大致可分為以下三個階段。

第一階段：即建設初期，依托現有的MSTP網絡構架，從新建設的業務需求的接入點發起。在建設初期，接入層出現零星的IP業務接入需求，PTN設備的引入主要集中在接入層，與現有的SDH設備混合組建SDH環，提供E1、FE等業務的接入。在混合組網模式中由于PTN設備必須兼顧SDH功能，導致網絡面向IP業務的傳送能力被限制并弱化了，無法發揮PTN內核IP化的優勢。這一時期可為以后大規模建設PTN網絡積累下豐富的工程建設經驗與設備運維管理經驗。

第二階段：即建設中期，隨著電力現代化建設的持續推進，越來越多的IP化的業務需要接入，在業務發達的局部地區將形成由PTN單獨構建的GE環。考慮到部分匯聚點下掛GE接入環的需求，匯聚層的相關節點（如節點E、F）可通過MSTP直接替換成PTN或者MSTP逐漸升級為PTN設備的方式，使此類節點具備GE環的接入能力。

第三階段：即成熟階段，在電力現代化建設遠期，各類業務信息，如語音、數據、圖像等信息實現All IP化后，匯聚層和接入層形成全PTN設備構建的組傳送網。完成本階段建設后，管理維護工作將大大簡化，運行維護的成本也大大壓縮，網絡投入產出比大大提高。

四、結束語

在電力信息化建設的大背景下，通信業務發展已經明確地呈現出IP化的趨勢。PTN作為傳輸與分組技術融合的新技術，其承載IP業務的優勢非常明顯。在今后的電力通信網建設中PTN將會扮演越來越重要的角色，并且必將逐步成為新一代主流傳輸技術。