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摘要：随着科技的发展，电力通信行业蓬勃发展。分组传输网（Packet Transport Network），简称PTN。它继承了传统传输网的诸多优点，如更好的扩展性、更快捷的操作维护和更安全的保护倒换等功能，除此之外，更是在应对快速发展的电力通信网上，有更加良好的表现。传统的电力通信所存在的不足方面，分组传输网PTN也能很好的应对，例如在运营管理、网络宽带、业务种类、建设成本等很多方面都有显著的提高，更适应了管理信息的逐渐多元化，向着全IP方向全速前进。对此，本文研究PTN在电力通信网中的工程应用，希望能为相关人员提供理论参考依据。
关键词：PTN；电力通信网；工程应用
1关于PTN的介绍
PTN技术是一种统一传输业务，它面向了多种业务连接，支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道。在SDH的优势基础上，PTN还融合分组技术为数据业务提供相应的传输服务，在提供10GE、GE、FE等接口之外，也提供2M和STM-N接口。通常PTN技术主要是将传送网尧IP/MPLS和以太网（GE/10GE）等几种技术相结合而形成。
1.1PTN技术的特点
（1）关于连接的技术形式。在对于业务中的不同电信业务要求时，PTN技术能提供更加符合不同业务特性的“柔性”传输管道，类似于对业务进行优先级别的划分，管理宽带通道，识别各种不同的客户种类，高QOS并进行区分管理。更加灵活的进行数据分析与传输，管理模式更为的丰富；（2）网络保护平稳快速。对点连接通道的保护切换可以在50ms内完成，利用环网保护和线性保护等特点，实现传输级别的业务保护和恢复，进行点对点的保护倒换。实现高可靠性的网络，网络拓扑灵活性强，可以快速的扩展业务，得以在网络转型的大趋势下，抢占先机；（3）端与端之间OAM的管理能力。不仅继承了之前的能力，并且使OAM更为的丰富，在满足传统分组设备的要求时，更具有了保护切换、错误检测和通道监控能力的能力，可以使之具备满足电信级的实际应用要求，并且还具备了TCM的监视特点；（4）多种功能的集成与一体性。在数据、光层传输和电路等功能中，实现了一体性的特点，具备多业务更快速的交换功能，在未来更加复杂的业务要求中，可以适应并胜任。
1.2PTN网络部署策略
在现有的承载网中，多数是承载TDM语言的业务为主，SDH/MSTP设备被大量使用，而这些设备对于PTN而言也具有很好的承载力。对于即将接入的汇聚层PTN网络来说，充分考虑并运用现有的资源，逐步替换，发展新业务，是最好的战略策略。
1.3PTN网络建设思路
不同的时间、技术、业务的不同发展需要，使得在PTN网络建设中有着不同的思路与进展，我们分为三个阶段对PTN的改造策略进行剖析。（1）首先初期时候，对于PTN设备进行独立建网，采用环形组网方式，针对有相应需要的区域建设PTN汇聚层。（2）中期时，根据不同的业务需求，采取在重要区域建设PTN接入层，向普通区域逐渐推进的原则。PTN接入环和汇聚环采用双节点方式连接，确保了PTN工作路径与保护路径的部署。（3）后期时，PTN技术运用的趋于稳定，各类业务信息实现全面IP化后，可以再大部分区域进行替换，替换下来的SDH/MSTP设备可以用于业务相对单一落后的地区。
2PTN在电力通信网中的工程应用意义
随着对电力通信网通信传输性能要求逐步提高的生产和经营管理，在工作模式下，传统的电力通信网络技术还是传输带宽，无法满足新的电力业务的通信需求，为此确保高质量的电力通信业务以太网服务的可靠性来满足需求。通过一个合适的电力通信网络的多业务综合传输一个数据包传输，满足通信网络承载配电自动化方法的需要，以及适应配电通信网用电信息采集、负荷控制管理业务。目前正在启动建设过程，提供各种商务信息分区，安全、时效性、可靠性的要求，需要提供分级管理服务所需的网络。目前EPON和工业以太网，SDH/MSTP技术可以实现服务的差异化的服务管理，不仅对设备实现物理隔离套，分别支持不同的服务系统，每一套设备运行一个单一的服务，带宽利用率低，整体结构是重复的，需要在一个差异化的服务支持不同业务功能的PTN技术。对比PTN和传统组网技术的差异，研究PTN在电力通信网的业务承载应用和网络同步应用，分析PTN对电网通信网络的多业务安全隔离、QOS时延保证等方面的具体技术机制，探讨PTN在电网通信网络的适应性，具备SDH设备的业务隔离以及以太网的多业务承载能力，满足现阶段配用电通信网络建设需求。
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3PTN在电力通信网中的工程具体应用
3.1PTN技术的组网方式
目前PTN技术所能提供的最大网络侧接口速率只有10Gbit/s，环网容量有限，同时，受收敛时间对业务的影响，不适合作为长距离传送，所以，PTN技术不适合电力通信网骨干层，无法满足骨干层当前业务带宽高速增长的需求。PTN的体现在小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用上，因此，PTN适合定位于汇聚层和接入层。县级供电企业和110kV变电站组建PTN核心层，10GE核心调度层采用MESH结构，达到光方向连接丰富、业务调度灵活的目的作为网络的高速交换主干，进行数据包的快速转发；供电所、工区组建汇聚层，采用10GE环网，双节点向核心层接入，处理来自接入层的所有数据量，并提供到核心层的上行链路；其他节点，如营业站、巡操站等组建GE速率接入层，同样，原则上双节点接入上一层，接入层提供大量的接入端口，满足各种业务的接入和业务处理策略，如TDM、ATM、GE业务的接入，可采用线性接入。
3.2业务规划
低速E1业务规划。语音业务在PTN中借助PWE3中的CES电路仿真技术，QoS等级为EF，而且设置相对小的报文装载、抖动缓冲的时间。规划以太网业务。在PTN中，以太网业务主要借助E–LINE以太网专线映射进PWE3进行承载，视频监控业务、调度自动化网、配网自动化、会议电视等业务的配置形成基于端口+VLAN的以太网专线，通过端到端隧道透传到汇聚层节点端口，并将PWE3封装还原，从而保证业务在个端口透传，这类业务比例不要过高。同时，对于软交换业务而言，其带宽要求不高而时延要求高的也采用此种封装的方式；信息的内外网采用BE类型的QOS等级，在网络拥塞的时候，流量能够统计和复用，以确保高优先级的业务先行。规划业务容量。对于接入环，一般可按照接入节点的实际上传容量、未来扩容预期指数、800Mbit/s环网带宽容量来规划接入环节点的数量，同时需结合实际拓扑。在业务密集区域一般不超过8个接入节点，业务稀疏区域不超过16个节点以保证业务时延性能和时间传送精度性能。对于汇聚环，在双节点互联的情况下，一般将接入环网流量平均分配在两个汇聚节点上，避免接入环单节点故障时接入环所有业务都发生倒换，以4～5个节点为佳。各接入环区域业务流量就近接入汇聚层节点，在向上层传送时按照各节点分流的方式，应避免过多业务路径（包括保护路径）经过同一中间汇聚节点，避免保护路径和主用路径在中间某一节点相交。核心环的业务容量规划与汇聚环相同。
3.3建设初期
此时，PTN技术主要基于原有的MSTP网络。在此基础上，基于实际的新业务将新的接入层引入到新的接入层中，实现通信业务的IP方向的发展。在原有SDH设备的基础上，PTN技术为通信业务中的FE和EI提供了业务支持。MSTP和PTN的这种混合组网方式使得PTN技术需要不断兼顾其他设备的功能。因此，它会削弱其传输容量，并不能提高网络IP传输的效率达到技术设计标准。这一缺点也为PTN技术的改进和建设提供了可靠的保障，并证实了PTN技术在通信网络中的广泛应用。
3.4建设中期
随着电力通信网络的不断发展，新IP业务的数量不断增加，许多传统业务也被搁置或取代。因此，PTN技术得到了迅速发展。PTN技术在我国经济较发达的地区被单独使用，一些地区也逐渐发展起来，以保证更快、更有效的接入业务。将原有的MSTP网络升级为基于PTN技术的GE接入方式，以实现更强大的接入功能。
3.5建设成熟期
这一时期是PTN技术整体应用和实现的阶段，TP业务的建立在具体业务中得到了充分的实现，它为各种业务信息的分组与传输提供了保障，改善了网络维护，提高了网络的运行效率。线性保护具体包括两种保护模式：一种是1+1保护模式，另一种是1:1保护模式。环网保护实现了节点和链路的故障保护，支持单环保护和相交环保护，对整个网络的安全具有重要意义，保证了电力通信网络终处于安全的环境中。
结语
电力通信网的发展向IP化、业务多元化的方向发展是必然趋势，IP一体化使得PTN技术正好符合电力通信业务的发展需要，使得PTN技术的应用得越来越广泛。传统网络除了端口可以为PTN技术提供相对便捷的接入方式，其他的使用功能已经无法满足日益更新的网络技术，PTN作为新的传送网技术能很好的适应现有的业务技术要求，并随着业务的发展而日益更新，无论从实用性或可行性上，都比传统方式要更好。
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论文作者:李珊珊,牛璐杰,王思佳,王庭钧,单丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/29
标签：业务论文; 技术论文; 节点论文; 网络论文; 以太网论文; 电力论文; 通信网论文; 《防护工程》2018年第22期论文;