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PTN在電力通信網的應用論文
摘要：人們的日常生活離不開電資源。為了保障電網的穩(wěn)定性和安全性，電力通信網的建設和運行至關重要。隨著我國電力信息化建設的推進和配電自動化水平的提高，電網系統(tǒng)的傳輸業(yè)務朝著多元化和IP化方向發(fā)展，對電力通信網的要求也越來越高。傳統(tǒng)的EPON、以太網交換機等技術手段，相對帶寬的利用率較低，設備擴容的成本較高，而PTN技術的應用滿足了電力通信網的發(fā)展需求。因此，介紹PTN技術的特點和優(yōu)勢，研究PTN技術在電力通信網中的工程應用，以期提供相關借鑒。
關鍵詞：PTN；電力通信網；利用率
引言
現階段，在城域網的業(yè)務發(fā)展過程中，不同的業(yè)務導致其運營成本居高不下。如何引入新的技術手段，在達成承載全業(yè)務的基礎上，有效降低業(yè)務承載的成本，成為相關科研工作者的研究重點。PTN技術的工程應用，有效滿足了現階段電力通信網的發(fā)展需求[1]。同時，分組傳送網的特點和優(yōu)勢，對網絡的擴展和維護有著積極作用，推動了電力系統(tǒng)的建設與發(fā)展。因此，研究PTN技術在電力通信網中的工程應用具有重要的現實意義。
1PTN技術的簡介
PTN技術又稱分組傳送網，是一種光傳送網絡架構的技術。通過設置一個層面，將其放置于IP業(yè)務和底層光傳輸媒介之間，對分組業(yè)務流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復用傳送的要求進行設計。PTN技術的優(yōu)點是以分組業(yè)務為內核，實現多業(yè)務承載。此外，還具備成本投入較低、光傳輸的優(yōu)點[2]。
1.1PTN技術的主要特點
采用基于連接的技術形式。基于電信對業(yè)務的要求，PTN技術采用連接的技術方式，將業(yè)務劃分為不同的優(yōu)先級順序，從而管理帶寬，并對各種客戶和高服務質量進行區(qū)分和管理。相較傳統(tǒng)的電路連接方式，這種技術更加靈活和豐富。管理能力（QAM）更豐富。通過對端到端的QAM管理能力提升，PTN技術手段豐富，具有環(huán)回、連接等不同的管理手段，還能夠滿足不同的分組設備要求。此外，PTN技術能滿足電信級的應用要求，加強對丟包率、時延測量等方面的管理，同時具備TCM的監(jiān)視特點。網絡保護快速。PTN技術具有網絡的保護特點，短時間內可以實現連接通道內點對點倒換，從而起到環(huán)網保護和線性保護的作用。
1.2PTN技術的優(yōu)勢
較強的生存性。這是PTN的重要優(yōu)勢之一，一方面可以在傳輸平面上提供保護倒換技術，另外一方在控制平面上有著較強的恢復技術能力。在傳輸平面上，常見的相關保護技術包括線性保護、子網連接（SNCP）和環(huán)網保護。時鐘同步。在分組業(yè)務中，時鐘同步即頻率和時間同步，是組網的重要需求之一�，F階段，時鐘同步主要借助于同步以太網來實現。業(yè)務的支持能力。通過分組交換的形式，滿足數據業(yè)務的相關要求。同時，具備端到端的偽線仿真技術，對傳統(tǒng)的電路型服務具有良好的兼容性，能夠支撐各種電路類型的各項業(yè)務。
2PTN與傳統(tǒng)MSTP的比較
PTN設備的主要構架（如圖1所示）基本上與MSTP（基于SDH）的設備構架類似，相當于在MSTP設備基礎上進一步的延伸與發(fā)展[3]。通過圖1可以發(fā)現，PTN設備和傳統(tǒng)的MSTP設備存在一定區(qū)別，尤其是在面對城域網需要接入大量IP業(yè)務時。由于傳輸效率和傳輸質量兩者不能兼顧，傳統(tǒng)的MSTP無法滿足電力通信網的需求。而PTN設備具備IP化的內核，完全可以滿足電力系統(tǒng)的大業(yè)務量、突發(fā)特點強的需求[4]。PTN與MSTP之間的具體區(qū)別，如表1所示。
3PTN在電力通信網中的工程應用
某市某地區(qū)，配電片區(qū)的地形以丘陵為主，區(qū)域內的住戶分布零散，但都居住在同一個管轄片區(qū)。由于區(qū)域經濟較為落后，電網終端設備已經出現老化，且智能化設備較少，尤其是在信息網絡資源方面，基本處于空白狀態(tài)。工程要求電力通信網可以抵抗惡劣天氣的影響，且具備良好的業(yè)務接口和安裝方式，同時具備較強的可擴展性，在未來進行檢修時方便相關維護人員開展工作。本工程將采用PTN設備對電力通信網進行組網搭建。
3.1電力通信網絡設計
�。�1）網絡拓撲：工程應用方面，一般將PTN定位在匯聚層或者接入層。本工程根據實際情況，對網絡建設的規(guī)模、帶寬容量進行測算規(guī)劃，最終選擇將PTN設置在匯聚層。（2）網絡架構設計：根據工程的特點，選用三層結構進行電力通信網的組網。心層：主要由中心站和220kV的變電站組成，利用核心路由器完成和匯聚層的連接。②匯聚層：由PTN和110/220kV的變電站組成，能夠承擔較大容量的多業(yè)務匯聚和傳送。③接入層：結構采用相切環(huán)，通過以太網交換機對各種配電終端設備進行連接。
3.2電力通信網的校時方案
相切環(huán)。傳統(tǒng)的電力通信網多采用直連環(huán)方式，缺點是導致時間孤島的出現，影響網絡的恢復能力。本工程在組建配電子站時，接入層和PTN設備之間形成相切環(huán)，以PTN設備為主時鐘，傳遞校時報文到BC交換機，杜絕了這一問題的產生。時鐘源備份。通過添加備份時鐘源的方式，可以有效確保當配電主站無法接收到上級網傳精確時鐘時，還有備用的時鐘源保障整個網絡的可靠性。本工程中采用GPS作為上級網傳精確時鐘的備份，有效降低了時鐘源備份的成本投入。校時方案。當網絡處于正常狀態(tài)時，PTN設備將接收處于最高優(yōu)先級的上級時鐘換下來的時鐘信息。如果網絡發(fā)生故障，上級時鐘無法工作，系統(tǒng)將啟用GPS裝置中備份的時鐘源作為主時鐘。當校時信息被傳送到交換機時（接入網節(jié)點的交換機），BC模式的節(jié)點交換機會將校時信息發(fā)送給相鄰的TC節(jié)點設備，更新自身的時鐘，同時透傳相關信息，直到完成整個電力通信網的校時工作。
3.3PTN對電力通信網的保護倒換方案
通常情況下，PTN對電力通信網的保護倒換存在兩種方案。方案一：端到端保護。PTN技術的端到端保護在進行配置時操作簡單、靈活，無需進行較多電力系統(tǒng)業(yè)務的調度層次。但是，采用這種方法可能會導致電力通信網出現多點時效的問題。方案二：環(huán)網保護。該方案可以有效防治多點時效的問題，但實現和配置過程對技術和工程的要求較高。本工程在進行設計時，結合實際情況，選擇了端到端的LSP1:1的保護方式。利用LSP和PW的機制，建立主用和備用通道。電力通信網絡運行過程中，主用通道無法正常工作時，業(yè)務可以自動切換至備用通道進行正常的業(yè)務接收，確保業(yè)務在傳輸過程中的可靠性和安全性。
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