摘要：电力通信网的发展使得网络技术更新加快，通信业务向着 IP化的方向发展，而PTN技术刚好符合电力通信业务的发展需要，使得PTN技术在电力通信网的应用越来越广泛。PTN的分组传送网集数据、电路、光层传输功能于一体，具有光的透明性，拓扑灵活机动，具有很多优势。它可以快速扩展业务，网络的链路和节点可以无限性地扩展，可以实现多业务承载能力，进行统一的网络操作管理和维护，提高网络安全，实现网络故障地快速定位，从而降低网络维护成本。目前，全球的许多通信企业都非常重视PTN技术的应用，都对其组织测试，实验PTN技术，并开始应用这项技术组建电力通信网。
关键词：电力；通信网；PTN技术；应用
1 PTN技术简介
PTN（分组传送网）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。
2 电力通信网的现状
2.1 总体现状
电力通信网是保护国家电网安全、稳定和有效运行的重要途径，是现代电力企业高效集约化运行的前提，它是电力工业自身需求的产物。电力通信网对电力进行实时控制，在安全性、实时性等方面提出了很高的要求，它的站点设置比较宽，密度不小，而总体的通信容量比较小。现代社会经济快速发展，高新技术更新换代频繁，互联网技术发展成熟，电力通信网络正朝着IP化方向发展。然而传统的通信传输体系通常是以2Mb/s为单位进行业务传送，业务承载能力不强，以 TDM为内核的SDH传输平台虽然具有更强的业务承载能力，但是在IP分组业务上存在缺陷，由于配置复杂，灵活性差，效率也低下。面对这种情况，电力通信网应该向着更多业务传输平台发展，从而达到多业务的高承载能力。
2.2电力通信网面临的问题
电力通信网主要是通过光纤通信连接电力设施进行电力通信传输，通信传输的网点一般在变电站。实现电力通信网的业务，要采用点到点和多点到多点的手段，进行多个业务层面的承载，实现多承载业务的电信级要求。而电力通信网在传输过程中存在的多种问题，严重影响了智能化电网的发展，同时不利于网络的维护优化。目前电网骨干网的宽带传输主要是2.5Gb/s和10Gb/s两种，这两种传输速度使得智能电网无法实现大量信息的传送，而地市级以下地区宽带的速度更加缓慢，都不能满足智能化电网的传送要求。电力网络通信需要多重的保护措施，具有安全可靠的传输基础，而目前电力传输网络没有达到要求，它是以环网为主，不能抵御多次故障，缺乏一定的安全性。在业务的要求上，电力通信网对业务管理要求更加严格，要求网络发展IP化和业务多元化。
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3防护能力
电力系统通信网能够安全稳定的运行在很大程度上取决于通信网络的防护能力，该通信网络中的网络防护能力能够根据不同的业务提供不同的防护的机制。PTN网络技术的防护有线性的防护以及环网的防护等。在以MPLS隧道技术为基础的线性防护中，采用两条保护模式的通道，根据宿节点来确定传输分组数据的通道，采用保护模式配置两条通道，在某个时间只有一条通道在用，也就是业务只发不收。在环网技术的防护中Wrapping方式来实现相邻节点环回路节点的保护，Steering方式实现的是业务中端到端的业务的保护切换，环网保护中应该具有单环保护以及环相交以及环相切等功能，进而实现对于节点以及链路中以及多点中的故障的保护等。
4电网通信业务承载网技术对比
在电力通信业务IP化发展情况下，业务承载网主要有四种方式：
（1）用以太网交换机应用于传输组网的方式，该方式缺乏快速可靠的网络保护和有效的 OAM 故障检测机制，无实现时钟同步传送的有效机制，难以提供多业务的接口尤其是 TDM 接口，网络管理存在明显缺陷；
（2）用路由器应用于传输网组网的方式，该方式缺乏有效OAM 监控手段，无法确保快速的故障检测，缺少全面的同步传送解决方案，尤其在传输继电保护信号时是必需的，缺乏良好的网络扩展性，不适应大规模的网络，网络建设投资较高。
（3）SDH/MSTP 组网方式，该方式具备快速倒换保护，端到端网络管理和维护，具备良好的OAM机制，操作维护简便有效，但其内核仍然是电路交换，导致传送分组业务时效率低，网络很难扩展到ALL IP。
（4）PTN技术，该技术既继承了SDH传送网的传统优势，内核完全分组化，也顺应了网络的IP化、智能化、宽带化、扁平化的发展趋势。以分组业务为核心、以提高传送效率的方式拓展有效带宽、支持统一的多业务接入承载，保持了适应数据业务的特性，大大降低通信传输网投资成本。
5 PTN技术在电力通信中的应用
5.1建设初期
此时PTN技术主要是基于原有的MSTP网络，在此基础上根据实际新增的业务引入新的接入层，实现通信业务IP化方向发展。PTN技术在原有的SDH设备的基础上，为通信业务FE、E1等提供业务支持，这种MSTP与PTN混合的组网模式，使得PTN技术需要不断兼顾其他设备的功能，因此会削弱其传输能力，不能将网络IP化传输效率提升到技术设计的标准上。这个缺点也为PTN技术的完善与建设提供可靠的保证，印证了之后PTN技术在通信网中的广泛应用。
5.2建设中期
随着电力通信网的持续发展，新增的IP业务数量在逐渐增多，许多传统业务被搁置或者取代，因此PTN技术得到快速的发展，为了保证业务更快更有效地接入，在我国通信技术较发达的地区，单独使用PTN技术，并且部分地区也逐渐将原有的MSTP网络升级到以PTN技术为基础的GE接入方式，实现了更强大的接入功能。
5.3建筑成熟期
这一时期是PTN技术整体运用于实现的阶段，具体业务上也全部实现了IP业务的建立，为各业务信息的分组与传输提供保证，完善了网络维护并提高网络的运行效率。线性保护具体包含两种保护模式：一是1+1保护模式；二是1：1保护模式。而环网保护则实现了节点与链路的故障保护，支持单环保护以及相交环的保护，对整个网络的安全有重要意义，确保电力通信网始终处于安全的环境中。
6结语
目前电力系统中的通信网络的建设已经开始采用PTN技术来实现组网。由于PTN技术的运用，使得由该技术所组网络所呈现出的优势越来越明显，相信不久的将来PTN技术一定能成为我国电力系统网络通信的技术中坚，为我国电力通信系统的现代化贡献自身力量。
参考文献
[1]杨艳秋.PTN技术在电力通信网中的应用探讨[J].信息系统工程. 2016(05).
[2]赵涛,张建峰,卫望宁.PTN技术在智能电网中的应用分析[J].中国新通信.2016(20).
论文作者:王占维,商婷婷,张琳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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