PTN在电力通信网的应用论文
摘要：人们的日常生活离不开电资源。为了保障电网的稳定性和安全性，电力通信网的建设和运行至关重要。随着我国电力信息化建设的推进和配电自动化水平的提高，电网系统的传输业务朝着多元化和IP化方向发展，对电力通信网的要求也越来越高。传统的EPON、以太网交换机等技术手段，相对带宽的利用率较低，设备扩容的成本较高，而PTN技术的应用满足了电力通信网的发展需求。因此，介绍PTN技术的特点和优势，研究PTN技术在电力通信网中的工程应用，以期提供相关借鉴。
关键词：PTN；电力通信网；利用率
引言
现阶段，在城域网的业务发展过程中，不同的业务导致其运营成本居高不下。如何引入新的技术手段，在达成承载全业务的基础上，有效降低业务承载的成本，成为相关科研工作者的研究重点。PTN技术的工程应用，有效满足了现阶段电力通信网的发展需求[1]。同时，分组传送网的特点和优势，对网络的扩展和维护有着积极作用，推动了电力系统的建设与发展。因此，研究PTN技术在电力通信网中的工程应用具有重要的现实意义。
1PTN技术的简介
PTN技术又称分组传送网，是一种光传送网络架构的技术。通过设置一个层面，将其放置于IP业务和底层光传输媒介之间，对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求进行设计。PTN技术的优点是以分组业务为内核，实现多业务承载。此外，还具备成本投入较低、光传输的优点[2]。
1.1PTN技术的主要特点
采用基于连接的技术形式。基于电信对业务的要求，PTN技术采用连接的技术方式，将业务划分为不同的优先级顺序，从而管理带宽，并对各种客户和高服务质量进行区分和管理。相较传统的电路连接方式，这种技术更加灵活和丰富。管理能力（QAM）更丰富。通过对端到端的QAM管理能力提升，PTN技术手段丰富，具有环回、连接等不同的管理手段，还能够满足不同的分组设备要求。此外，PTN技术能满足电信级的应用要求，加强对丢包率、时延测量等方面的管理，同时具备TCM的监视特点。网络保护快速。PTN技术具有网络的保护特点，短时间内可以实现连接通道内点对点倒换，从而起到环网保护和线性保护的作用。
1.2PTN技术的优势
较强的生存性。这是PTN的重要优势之一，一方面可以在传输平面上提供保护倒换技术，另外一方在控制平面上有着较强的恢复技术能力。在传输平面上，常见的相关保护技术包括线性保护、子网连接（SNCP）和环网保护。时钟同步。在分组业务中，时钟同步即频率和时间同步，是组网的重要需求之一。现阶段，时钟同步主要借助于同步以太网来实现。业务的支持能力。通过分组交换的形式，满足数据业务的相关要求。同时，具备端到端的.伪线仿真技术，对传统的电路型服务具有良好的兼容性，能够支撑各种电路类型的各项业务。
2PTN与传统MSTP的比较
PTN设备的主要构架（如图1所示）基本上与MSTP（基于SDH）的设备构架类似，相当于在MSTP设备基础上进一步的延伸与发展[3]。通过图1可以发现，PTN设备和传统的MSTP设备存在一定区别，尤其是在面对城域网需要接入大量IP业务时。由于传输效率和传输质量两者不能兼顾，传统的MSTP无法满足电力通信网的需求。而PTN设备具备IP化的内核，完全可以满足电力系统的大业务量、突发特点强的需求[4]。PTN与MSTP之间的具体区别，如表1所示。
3PTN在电力通信网中的工程应用
某市某地区，配电片区的地形以丘陵为主，区域内的住户分布零散，但都居住在同一个管辖片区。由于区域经济较为落后，电网终端设备已经出现老化，且智能化设备较少，尤其是在信息网络资源方面，基本处于空白状态。工程要求电力通信网可以抵抗恶劣天气的影响，且具备良好的业务接口和安装方式，同时具备较强的可扩展性，在未来进行检修时方便相关维护人员开展工作。本工程将采用PTN设备对电力通信网进行组网搭建。
3.1电力通信网络设计
（1）网络拓扑：工程应用方面，一般将PTN定位在汇聚层或者接入层。本工程根据实际情况，对网络建设的规模、带宽容量进行测算规划，最终选择将PTN设置在汇聚层。（2）网络架构设计：根据工程的特点，选用三层结构进行电力通信网的组网。心层：主要由中心站和220kV的变电站组成，利用核心路由器完成和汇聚层的连接。②汇聚层：由PTN和110/220kV的变电站组成，能够承担较大容量的多业务汇聚和传送。③接入层：结构采用相切环，通过以太网交换机对各种配电终端设备进行连接。
3.2电力通信网的校时方案
相切环。传统的电力通信网多采用直连环方式，缺点是导致时间孤岛的出现，影响网络的恢复能力。本工程在组建配电子站时，接入层和PTN设备之间形成相切环，以PTN设备为主时钟，传递校时报文到BC交换机，杜绝了这一问题的产生。时钟源备份。通过添加备份时钟源的方式，可以有效确保当配电主站无法接收到上级网传精确时钟时，还有备用的时钟源保障整个网络的可靠性。本工程中采用GPS作为上级网传精确时钟的备份，有效降低了时钟源备份的成本投入。校时方案。当网络处于正常状态时，PTN设备将接收处于最高优先级的上级时钟换下来的时钟信息。如果网络发生故障，上级时钟无法工作，系统将启用GPS装置中备份的时钟源作为主时钟。当校时信息被传送到交换机时（接入网节点的交换机），BC模式的节点交换机会将校时信息发送给相邻的TC节点设备，更新自身的时钟，同时透传相关信息，直到完成整个电力通信网的校时工作。
3.3PTN对电力通信网的保护倒换方案
通常情况下，PTN对电力通信网的保护倒换存在两种方案。方案一：端到端保护。PTN技术的端到端保护在进行配置时操作简单、灵活，无需进行较多电力系统业务的调度层次。但是，采用这种方法可能会导致电力通信网出现多点时效的问题。方案二：环网保护。该方案可以有效防治多点时效的问题，但实现和配置过程对技术和工程的要求较高。本工程在进行设计时，结合实际情况，选择了端到端的LSP1:1的保护方式。利用LSP和PW的机制，建立主用和备用通道。电力通信网络运行过程中，主用通道无法正常工作时，业务可以自动切换至备用通道进行正常的业务接收，确保业务在传输过程中的可靠性和安全性。
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