浅谈PTN技术在电力通信网中的应用

一、智能电网通信传输需求分析

2009年5月，国家电网公司首次提出了智能电网的概念。在智能电网概念提出前，电力通信网主要承载以TDM为主的语音业务。网络通信技术的发展和智能电网建设的提出使得数据业务在电力通信网中如雨后春笋般涌现，IP业务已经占到网络通信业务的90%，并有扩大的趋势。随着智能电网的发展，电力的ALL IP时代即将到来。

二、PTN技术简介

PTN(分组传送网，Packet Transport Network)是指这样一种光传送网络架构和具体技术，在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本(TCO)，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN具有以下技术特点：

1)基于连接的技术实现业务的电信级要求。高QOS，不同用户的识别和区分管理，不同业务的优先级划分和带宽管理，这种灵活的连接管理可以提供比传统电路连接更丰富的管理模式，给用户提供更多的接入选择，带宽的统计复用能力比基于电路的连接性价比更高。

2)丰富的OAM管理能力。无论是哪种PTN传送技术，都把端到端的OAM管理作为重要特点，除传统的分组设备要求的连接管理和环回等手段外，PTN技术强化了电信级应用所要求的性能管理，如丢包率和时延测量等;另外，多级的 TCM监视也是一个显著的特点。

3)快速的网络保护。提供线形保护倒换和环网保护，点对点连接通道的保护倒换可以在50ms内完成。

三、PTN在电力通信网组网浅谈

PTN设备组网时，应考虑电力通信网的特点，采用分层结构。对于地区级网络结构来说，可分为三层，即接入层、汇聚层、骨干层。接入层采用双节点星型接入的拓扑结构。汇聚层采用双节点挂环的结构，预防汇聚层节点与骨干层节点单节点失效风险。骨干层不再建环形系统，而是通过GE或10吉比特以太网链路将相关汇聚层节点直接相连。同时，在每个骨干机房配置两套大型PTN设备负责本机房业务设备端口的接入以及业务的调度，并实现安全分担。

PTN网络保护技术主要有线性保护(1+1和1：1保护)、环网保护等。基于MPLS隧道的线性保护中，1+1保护模式配置两条同时使用的通道，由宿节点决定采用哪条通道传输来的分组数据，即业务双发选收;1：1保护模式配置两条通道，但同一时刻只有一条通道在使用，即业务单发单收。环网保护中，Wrapping方式是基于故障相邻节点的环回保护倒换，Steering方式是基于业务端到端的保护倒换，同时环网保护应支持单环保护、环相交、环相切保护功能，实现对节点和链路的单点或多点故障的保护。

在现有电力通信网络已经成型的情况下，建设PTN传输网并非一触而就，应根据网络建设的现状和发展趋势，逐步由SDH/MSTP向SDH与PTN混 合组演进，并最终形成PTN独立组网。这个过程大致可分为以下三个阶段。

第一阶段：即建设初期，依托现有的MSTP网络构架，从新建设的业务需求的接入点发起。在建设初期，接入层出现零星的IP业务接入需求，PTN设备的引入主要集中在接入层，与现有的SDH设备混合组建SDH环，提供E1、FE等业务的接入。在混合组网模式中由于PTN设备必须兼顾SDH功能，导致网络面向IP业务的传送能力被限制并弱化了，无法发挥PTN内核IP化的优势。这一时期可为以后大规模建设PTN网络积累下丰富的工程建设经验与设备运维管理经验。

第二阶段：即建设中期，随着电力现代化建设的持续推进，越来越多的IP化的业务需要接入，在业务发达的局部地区将形成由PTN单独构建的GE环。考虑到部分汇聚点下挂GE接入环的需求，汇聚层的相关节点(如节点E、F)可通过MSTP直接替换成PTN或者MSTP逐渐升级为PTN设备的方式，使此类节点具备GE环的接入能力。

第三阶段：即成熟阶段，在电力现代化建设远期，各类业务信息，如语音、数据、图像等信息实现All IP化后，汇聚层和接入层形成全PTN设备构建的组传送网。完成本阶段建设后，管理维护工作将大大简化，运行维护的成本也大大压缩，网络投入产出比大大提高。

四、结束语

在电力信息化建设的大背景下，通信业务发展已经明确地呈现出IP化的趋势。PTN作为传输与分组技术融合的新技术，其承载IP业务的优势非常明显。在今后的电力通信网建设中PTN将会扮演越来越重要的角色，并且必将逐步成为新一代主流传输技术。