摘 要：近年來，電力系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，電網調度自動化水平越來越高，智能電網建設的也趨向成熟，使得傳輸業(yè)務種類不斷增加，IP業(yè)務所占比例逐年提升，傳統(tǒng)的通道復用技術已經難以滿足電力通信網的通信需求。PTN技術的發(fā)展和應用順應了電力通信網的應用要求。本文通過對PTN技術的概念、現狀來進行綜合分析，然后對該技術在電力通信網中的工程應用進行具體的討論。

關鍵詞：PTN技術；電力通信；工程應用

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0076-02

1 引 言

在電力通信中，根據不同業(yè)務所需要的不同要求，比如對安全等級、穩(wěn)定性、可靠性等的要求，需要提供相應的不同服務保障。以往電力通信網使用EPON、工業(yè)以太網交換機等多種不同設備進滿足業(yè)務的不同需求，這就使得寬帶的利用率低、擴容成本變高。而PTN技術的到來，就有效的解決了這個問題，使得電力通信系統(tǒng)設備不必進行重復搭建、同時使設備之間共享寬帶資源。所以PTN技術對電力通信網的發(fā)展和建設，提供了極大的便利。

2 PTN技術的簡介

PTN技術，中文名稱分組傳輸網，其主要由傳送網、IP/MPLS和以太網等幾種技術結合而形成。

PTN主要是針對流量統(tǒng)計復用傳送以及分組業(yè)務流量所具有的突發(fā)性而設置的（如圖1），這是一種為了在IP業(yè)務與底層光傳輸介質之間設計一個層面所形成的一種技術，一種光傳送網絡架構。

它是以分組業(yè)務為核心的，主要為了滿足不同業(yè)務之間的不同要求，使其能夠減少擴容、增大寬帶的利用率。這種技術在繼承傳統(tǒng)光傳輸網絡優(yōu)勢的同時對網絡的功能與性能進行了改進和提升。現階段，PTN技術已經延伸到電力通信網的各個方面，并取得了許多成就。

PTN分為三層結構，PTN虛通道（VC）層網絡、PTN虛通路（VP）層網絡、PTN虛段（VS）層。

2.1 PTN虛通道（VC）層網絡

業(yè)務類型、拓撲類型和連接類型等都屬于PTN的虛通道（VC）層網絡的服務范圍，所以一般認為PTN的虛通道（VC）層網絡表示業(yè)務的性質。針對不同的服務類型，PTN的VC層也會有所變化，對于以太網傳送技術，PTN的VC層也就是以太網S-VLAN（Serve Virtual LocalArea Network，服務虛擬局域網）層，為了實現監(jiān)控最貼近業(yè)務層，VC層會將信號凈荷適配封裝到虛信道之上為客戶提供端到端的傳送網絡業(yè)務，這一點與SDH的低階通道層（LO-VC）類似。

2.2 PTN虛通路（VP）層網絡

PTN虛通路（VP）層與MPLS中的隧道層類似，對于以太網來說，VP層可以將以太網信號或非以太網信號TDM、ATM、FR等封裝到一個更大的隧道中，所以PTN虛通路（VP）層主要提供傳送網絡隧道，實現端與端的邏輯連接特性，PTN虛通路（VP）層鏈路采用配置點到點、點到多點的方式支持PTNVC層網絡。

2.3 PTN的虛段（VS）層

一般的，PTN虛段（VS）會與物理媒介層的起始和終點具有相同的連接，這是為保證SDH、OTH、以太網或者波長通道在相鄰節(jié)點之間信息傳遞的完整性，提供監(jiān)視物理媒介層的點到點連接能力，同時還能通過提供點到點VS路徑來支持一個或多個VP或VC層信號在相鄰網絡節(jié)點間的鏈路上傳輸。

3 PTN的主要優(yōu)勢及特點

3.1 PTN的主要特點

（1）技術形式以連接為基礎。一般情況，PTN的技術形式會以連接為基礎，來滿足不同業(yè)務之間的電信要求。PTN技術會對不同業(yè)務進行優(yōu)先級劃分、對寬帶利用進行管理，對不同種類用戶的識別及服務、對不同服務質量（QOS）進行區(qū)別管理。和以往電路的連接形式相比，這種技術形式比較靈活，同時有著豐富的管理能力，統(tǒng)籌規(guī)劃更為科學。

（2）QAM（正交幅度調制）管理能力更為豐富。PTN技術優(yōu)于其他技術的特點就是在于其端到端之間的QAM管理能力，該技術能夠滿足傳統(tǒng)的分組設備相關的要求，不僅有著高效環(huán)回以及連接管理等手段，還能強化丟包率、時延測量等方面的性能管理，來達到電信級的應用要求，同時還能監(jiān)視TCM（終端設備至計算機多路轉換器）。

（3）網絡的保護快速。PTN技術有著環(huán)網保護和線性保護的特點，能夠在較短時間內保證通道中的點對點保護倒換。

3.2 PTN的主要優(yōu)勢

PTN主要承載IP業(yè)務，擁有融合分組傳輸等技術，所以具有諸多如下幾大優(yōu)勢。

（1）生存能力較強。一般的借助傳送平面及控制平面來進行保護倒換技術和恢復技術，便成為生存能力，這屬于分組傳送網中最重要的性質。保護倒換技術包括環(huán)網保護以及路徑保護，是傳送平面的一個具體技術；恢復技術就是對控制平面的一個操作復原技術，可以幫助修改錯誤。

（2）時鐘同步。對于分組業(yè)務的處理來說，想要滿足其要求，最基本的就是能夠保持分組時鐘同步。真正的時鐘同步不僅是對時間上的同步，還需要保持頻率的同步。PTN技術就做到了這一點，如今其主要表現及實現的形式便是同步以太網。

（3）業(yè)務的承載能力。PTN技術具備業(yè)務全承載能力，隨著ALL IP時代的到來，電力通信網業(yè)務傳送出現了電力仿真這不可或缺的技術要求。PWE3技術，是能夠兼容傳統(tǒng)的電路型服務以及支持各種電路型業(yè)務的技術，并且PWE3屬于雙層承載技術，能夠實現對以太網業(yè)務、時分復用業(yè)務等多種業(yè)務的透明傳輸，而PTN技術內核主要采用通用分組交換形式，能夠滿足數據業(yè)務的不同需求，而且具有端到端的偽線仿真技術，所以PTN技術是能與PWE3技術相結合，并基于PWE3端到端來提供偽線仿真技術，這就能夠較好的滿足業(yè)務傳送需求。值得一提的是，PTN技術主要借助QOS機制以及DiffServ相結合的手段，以達到端到端之間QOS技術，從而支持更加豐富的服務類型，保證其業(yè)務支持能力的增強。

（4）互通互聯。PTN技術所涉及的分組承載問題是針對數據傳送的，所以能使不同用戶、不同企業(yè)之間相互通信、相互分項業(yè)務。

4 PTN技術在電力通信網中應用

4.1 組網方式

PTN技術因本身水平能提供的側接口傳輸速率最高只能達到10G/s，加之受收斂時間等因素的影響，所以無法滿足電力骨干網快速增長的通信業(yè)務需求，所以這種技術在電力通信網中的應用不適合骨干網的建設。PTN技術以統(tǒng)計復用、小顆粒業(yè)務接入靈活等方面來看，PTN技術在電力通信網中的接入層和匯聚層等更為合適，并且PTN比較適合長距離傳輸。目前，PTN在電力通信方面的主要用于縣級供電企業(yè)電力通信網的建設，并且以110kV電壓等級變電站為主。電力工作人員用PTN技術在變電站組建PTN核心網絡，同時采用MESH結構形式來建設10G核心網絡調度層，以提高通信網絡業(yè)務調度靈活性，豐富光方向連接方式。工作人員把建立的核心網絡作為通信網高速交換主干網，負責快速轉發(fā)數據包。一般以10G環(huán)網組網方式為基礎，采用雙向節(jié)點接入形式，來建設匯聚層，這樣可以提高數據總容量和數據處理速率。匯聚層建立的同時，設置核心層的上行鏈路，把上行鏈路設置在匯聚層當中，以GE速率將營業(yè)站等其他節(jié)點連接到接入層，同樣采用雙向節(jié)點接入方式，遵循接入上層網絡層原則來組建，以確保所建設的電力通信網能夠切實滿足各種業(yè)務的接入與處理。

4.2 通信業(yè)務規(guī)劃

（1）業(yè)務容量規(guī)劃。PTN的業(yè)務容量規(guī)劃是其的主要優(yōu)勢之一，業(yè)務容量越大，要求也就越高。網絡的不同層之間的業(yè)務容量不一致，所以網絡的不同層的業(yè)務容量需要采用不同的規(guī)劃策略。比如，網絡的匯聚層容量的規(guī)劃，就需要雙節(jié)點互聯，并在此狀態(tài)下，對接入層流量至匯聚層兩個節(jié)點采用平均分配的方式來進行規(guī)劃，這樣如果接入層某一個節(jié)點發(fā)生故障時，就不必所有業(yè)務都倒換了；對于接入層容量的規(guī)劃，一般采用的規(guī)劃方法是在未來擴容預期指數或實際上傳容量的情況下進行容量規(guī)劃。業(yè)務規(guī)劃不同層面有業(yè)務稀疏區(qū)與業(yè)務密集區(qū)兩個方面，一般業(yè)務稀疏區(qū)的節(jié)點應該在16個以內，而業(yè)務密集區(qū)應該在8個以內，以此來保證數據傳送時間的精確性。

（2）以太網業(yè)務規(guī)劃。如今以太專線E.LINE映射至PWE3的以太業(yè)務規(guī)劃是在有PTN技術的電力通信網的基礎上實現的，而以太網專線“端口+VLAN”則是來完成配電自動化、電網運行監(jiān)控等業(yè)務的規(guī)劃的。在具體方面，為了實現各個業(yè)務在相應端口的透傳，需要對PWE3封裝還原，PWE3封裝還原需要在PTN以透視方式來通過端到端隧道將各種業(yè)務數據集中到匯聚層節(jié)點端口。不過為了不過多的影響數據傳輸速率，在進行這種方式規(guī)劃時，一次透傳的業(yè)務比例不宜過高。通過PTN技術的應用，可以在用QoS等級對信息內外網進行組建發(fā)生網絡堵塞時，利用流量統(tǒng)計復用優(yōu)先處理具有高優(yōu)先級別的業(yè)務，以此來保證電力通信網業(yè)務服務水平。

4.3 PTN電力通信網建設

一般PTN電力通信網的建設初，先從網絡架構的基礎上，進行業(yè)務需求的擴張，將PTN設備接入集中在接入層，對出現的稀少的IP業(yè)務接入需求進行接受。當IP業(yè)務需求越來越多的接入，就需要建設PTN獨立GE環(huán)來分擔業(yè)務負擔。到了一個成熟階段時，接入層、匯聚層就形成了全PTN設備分組傳送網，設備運行管理維護大大簡化，成本費用大大節(jié)約。

5 結束語

PTN技術是大時代的產物，從以上內容的分析，我們就可以得知，在電力通信業(yè)務IP化的背景形式下，承載了IP業(yè)務的PTN技術在電力通信網中的關鍵作用和絕對優(yōu)勢。因此，我國加大對PTN技術的實用化的進程，讓PTN技術快速在我國生根發(fā)芽。

參考文獻

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收稿日期：2018-5-23