一、智能電網(wǎng)通信傳輸需求分析

2009年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司首次提出了智能電網(wǎng)的概念。在智能電網(wǎng)概念提出前，電力通信網(wǎng)主要承載以TDM為主的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的提出使得數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在電力通信網(wǎng)中如雨后春筍般涌現(xiàn)，IP業(yè)務(wù)已經(jīng)占到網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的90%，并有擴(kuò)大的趨勢(shì)。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力的ALL IP時(shí)代即將到來(lái)。

二、PTN技術(shù)簡(jiǎn)介

PTN(分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network)是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)，在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本(TCO)，同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。

PTN具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

1)基于連接的技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的電信級(jí)要求。高QOS，不同用戶的識(shí)別和區(qū)分管理，不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)劃分和帶寬管理，這種靈活的連接管理可以提供比傳統(tǒng)電路連接更豐富的管理模式，給用戶提供更多的接入選擇，帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用能力比基于電路的連接性價(jià)比更高。

2)豐富的OAM管理能力。無(wú)論是哪種PTN傳送技術(shù)，都把端到端的OAM管理作為重要特點(diǎn)，除傳統(tǒng)的分組設(shè)備要求的連接管理和環(huán)回等手段外，PTN技術(shù)強(qiáng)化了電信級(jí)應(yīng)用所要求的性能管理，如丟包率和時(shí)延測(cè)量等;另外，多級(jí)的 TCM監(jiān)視也是一個(gè)顯著的特點(diǎn)。

3)快速的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。提供線形保護(hù)倒換和環(huán)網(wǎng)保護(hù)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道的保護(hù)倒換可以在50ms內(nèi)完成。

三、PTN在電力通信網(wǎng)組網(wǎng)淺談

PTN設(shè)備組網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮電力通信網(wǎng)的特點(diǎn)，采用分層結(jié)構(gòu)。對(duì)于地區(qū)級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，可分為三層，即接入層、匯聚層、骨干層。接入層采用雙節(jié)點(diǎn)星型接入的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。匯聚層采用雙節(jié)點(diǎn)掛環(huán)的結(jié)構(gòu)，預(yù)防匯聚層節(jié)點(diǎn)與骨干層節(jié)點(diǎn)單節(jié)點(diǎn)失效風(fēng)險(xiǎn)。骨干層不再建環(huán)形系統(tǒng)，而是通過(guò)GE或10吉比特以太網(wǎng)鏈路將相關(guān)匯聚層節(jié)點(diǎn)直接相連。同時(shí)，在每個(gè)骨干機(jī)房配置兩套大型PTN設(shè)備負(fù)責(zé)本機(jī)房業(yè)務(wù)設(shè)備端口的接入以及業(yè)務(wù)的調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)安全分擔(dān)。

PTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)主要有線性保護(hù)(1+1和1：1保護(hù))、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等。基于MPLS隧道的線性保護(hù)中，1+1保護(hù)模式配置兩條同時(shí)使用的通道，由宿節(jié)點(diǎn)決定采用哪條通道傳輸來(lái)的分組數(shù)據(jù)，即業(yè)務(wù)雙發(fā)選收;1：1保護(hù)模式配置兩條通道，但同一時(shí)刻只有一條通道在使用，即業(yè)務(wù)單發(fā)單收。環(huán)網(wǎng)保護(hù)中，Wrapping方式是基于故障相鄰節(jié)點(diǎn)的環(huán)回保護(hù)倒換，Steering方式是基于業(yè)務(wù)端到端的保護(hù)倒換，同時(shí)環(huán)網(wǎng)保護(hù)應(yīng)支持單環(huán)保護(hù)、環(huán)相交、環(huán)相切保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)和鏈路的單點(diǎn)或多點(diǎn)故障的保護(hù)。

在現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成型的情況下，建設(shè)PTN傳輸網(wǎng)并非一觸而就，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，逐步由SDH/MSTP向SDH與PTN混 合組演進(jìn)，并最終形成PTN獨(dú)立組網(wǎng)。這個(gè)過(guò)程大致可分為以下三個(gè)階段。

第一階段：即建設(shè)初期，依托現(xiàn)有的MSTP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，從新建設(shè)的業(yè)務(wù)需求的接入點(diǎn)發(fā)起。在建設(shè)初期，接入層出現(xiàn)零星的IP業(yè)務(wù)接入需求，PTN設(shè)備的引入主要集中在接入層，與現(xiàn)有的SDH設(shè)備混合組建SDH環(huán)，提供E1、FE等業(yè)務(wù)的接入。在混合組網(wǎng)模式中由于PTN設(shè)備必須兼顧SDH功能，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)面向IP業(yè)務(wù)的傳送能力被限制并弱化了，無(wú)法發(fā)揮PTN內(nèi)核IP化的優(yōu)勢(shì)。這一時(shí)期可為以后大規(guī)模建設(shè)PTN網(wǎng)絡(luò)積累下豐富的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與設(shè)備運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)。

第二階段：即建設(shè)中期，隨著電力現(xiàn)代化建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，越來(lái)越多的IP化的業(yè)務(wù)需要接入，在業(yè)務(wù)發(fā)達(dá)的局部地區(qū)將形成由PTN單獨(dú)構(gòu)建的GE環(huán)。考慮到部分匯聚點(diǎn)下掛GE接入環(huán)的需求，匯聚層的相關(guān)節(jié)點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn)E、F)可通過(guò)MSTP直接替換成PTN或者M(jìn)STP逐漸升級(jí)為PTN設(shè)備的方式，使此類(lèi)節(jié)點(diǎn)具備GE環(huán)的接入能力。

第三階段：即成熟階段，在電力現(xiàn)代化建設(shè)遠(yuǎn)期，各類(lèi)業(yè)務(wù)信息，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息實(shí)現(xiàn)All IP化后，匯聚層和接入層形成全PTN設(shè)備構(gòu)建的組傳送網(wǎng)。完成本階段建設(shè)后，管理維護(hù)工作將大大簡(jiǎn)化，運(yùn)行維護(hù)的成本也大大壓縮，網(wǎng)絡(luò)投入產(chǎn)出比大大提高。

四、結(jié)束語(yǔ)

在電力信息化建設(shè)的大背景下，通信業(yè)務(wù)發(fā)展已經(jīng)明確地呈現(xiàn)出IP化的趨勢(shì)。PTN作為傳輸與分組技術(shù)融合的新技術(shù)，其承載IP業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。在今后的電力通信網(wǎng)建設(shè)中PTN將會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色，并且必將逐步成為新一代主流傳輸技術(shù)。