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摘 要：近年来，电力系统的不断完善和发展，电网调度自动化水平越来越高，智能电网建设的也趋向成熟，使得传输业务种类不断增加，IP业务所占比例逐年提升，传统的通道复用技术已经难以满足电力通信网的通信需求。PTN技术的发展和应用顺应了电力通信网的应用要求。本文通过对PTN技术的概念、现状来进行综合分析，然后对该技术在电力通信网中的工程应用进行具体的讨论。
关键词：PTN技术；电力通信；工程应用
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0076-02
1 引 言
在电力通信中，根据不同业务所需要的不同要求，比如对安全等级、稳定性、可靠性等的要求，需要提供相应的不同服务保障。以往电力通信网使用EPON、工业以太网交换机等多种不同设备进满足业务的不同需求，这就使得宽带的利用率低、扩容成本变高。而PTN技术的到来，就有效的解决了这个问题，使得电力通信系统设备不必进行重复搭建、同时使设备之间共享宽带资源。所以PTN技术对电力通信网的发展和建设，提供了极大的便利。
2 PTN技术的简介
PTN技术，中文名称分组传输网，其主要由传送网、IP/MPLS和以太网等几种技术结合而形成。
PTN主要是针对流量统计复用传送以及分组业务流量所具有的突发性而设置的（如图1），这是一种为了在IP业务与底层光传输介质之间设计一个层面所形成的一种技术，一种光传送网络架构。
它是以分组业务为核心的，主要为了满足不同业务之间的不同要求，使其能够减少扩容、增大宽带的利用率。这种技术在继承传统光传输网络优势的同时对网络的功能与性能进行了改进和提升。现阶段，PTN技术已经延伸到电力通信网的各个方面，并取得了许多成就。
PTN分为三层结构，PTN虚通道（VC）层网络、PTN虚通路（VP）层网络、PTN虚段（VS）层。
2.1 PTN虚通道（VC）层网络
业务类型、拓扑类型和连接类型等都属于PTN的虚通道（VC）层网络的服务范围，所以一般认为PTN的虚通道（VC）层网络表示业务的性质。针对不同的服务类型，PTN的VC层也会有所变化，对于以太网传送技术，PTN的VC层也就是以太网S-VLAN（Serve Virtual LocalArea Network，服务虚拟局域网）层，为了实现监控最貼近业务层，VC层会将信号净荷适配封装到虚信道之上为客户提供端到端的传送网络业务，这一点与SDH的低阶通道层（LO-VC）类似。
2.2 PTN虚通路（VP）层网络
PTN虚通路（VP）层与MPLS中的隧道层类似，对于以太网来说，VP层可以将以太网信号或非以太网信号TDM、ATM、FR等封装到一个更大的隧道中，所以PTN虚通路（VP）层主要提供传送网络隧道，实现端与端的逻辑连接特性，PTN虚通路（VP）层链路采用配置点到点、点到多点的方式支持PTNVC层网络。
2.3 PTN的虚段（VS）层
一般的，PTN虚段（VS）会与物理媒介层的起始和终点具有相同的连接，这是为保证SDH、OTH、以太网或者波长通道在相邻节点之间信息传递的完整性，提供监视物理媒介层的点到点连接能力，同时还能通过提供点到点VS路径来支持一个或多个VP或VC层信号在相邻网络节点间的链路上传输。
3 PTN的主要优势及特点
3.1 PTN的主要特点
（1）技术形式以连接为基础。一般情况，PTN的技术形式会以连接为基础，来满足不同业务之间的电信要求。PTN技术会对不同业务进行优先级划分、对宽带利用进行管理，对不同种类用户的识别及服务、对不同服务质量（QOS）进行区别管理。和以往电路的连接形式相比，这种技术形式比较灵活，同时有着丰富的管理能力，统筹规划更为科学。
（2）QAM（正交幅度调制）管理能力更为丰富。PTN技术优于其他技术的特点就是在于其端到端之间的QAM管理能力，该技术能够满足传统的分组设备相关的要求，不仅有着高效环回以及连接管理等手段，还能强化丢包率、时延测量等方面的性能管理，来达到电信级的应用要求，同时还能监视TCM（终端设备至计算机多路转换器）。
（3）网络的保护快速。PTN技术有着环网保护和线性保护的特点，能够在较短时间内保证通道中的点对点保护倒换。
3.2 PTN的主要优势
PTN主要承载IP业务，拥有融合分组传输等技术，所以具有诸多如下几大优势。
（1）生存能力较强。一般的借助传送平面及控制平面来进行保护倒换技术和恢复技术，便成为生存能力，这属于分组传送网中最重要的性质。保护倒换技术包括环网保护以及路径保护，是传送平面的一个具体技术；恢复技术就是对控制平面的一个操作复原技术，可以帮助修改错误。
（2）时钟同步。对于分组业务的处理来说，想要满足其要求，最基本的就是能够保持分组时钟同步。真正的时钟同步不仅是对时间上的同步，还需要保持频率的同步。PTN技术就做到了这一点，如今其主要表现及实现的形式便是同步以太网。
（3）业务的承载能力。PTN技术具备业务全承载能力，随着ALL IP时代的到来，电力通信网业务传送出现了电力仿真这不可或缺的技术要求。PWE3技术，是能够兼容传统的电路型服务以及支持各种电路型业务的技术，并且PWE3属于双层承载技术，能够实现对以太网业务、时分复用业务等多种业务的透明传输，而PTN技术内核主要采用通用分组交换形式，能够满足数据业务的不同需求，而且具有端到端的伪线仿真技术，所以PTN技术是能与PWE3技术相结合，并基于PWE3端到端来提供伪线仿真技术，这就能够较好的满足业务传送需求。值得一提的是，PTN技术主要借助QOS机制以及DiffServ相结合的手段，以达到端到端之间QOS技术，从而支持更加丰富的服务类型，保证其业务支持能力的增强。 （4）互通互联。PTN技术所涉及的分组承载问题是针对数据传送的，所以能使不同用户、不同企业之间相互通信、相互分项业务。
4 PTN技术在电力通信网中应用
4.1 组网方式
PTN技术因本身水平能提供的侧接口传输速率最高只能达到10G/s，加之受收敛时间等因素的影响，所以无法满足电力骨干网快速增长的通信业务需求，所以这种技术在电力通信网中的应用不适合骨干网的建设。PTN技术以统计复用、小颗粒业务接入灵活等方面来看，PTN技术在电力通信网中的接入层和汇聚层等更为合适，并且PTN比较适合长距离传输。目前，PTN在电力通信方面的主要用于县级供电企业电力通信网的建设，并且以110kV电压等级变电站为主。电力工作人员用PTN技术在变电站组建PTN核心网络，同时采用MESH结构形式来建设10G核心网络调度层，以提高通信网络业务调度灵活性，丰富光方向连接方式。工作人员把建立的核心网络作为通信网高速交换主干网，负责快速转发数据包。一般以10G环网组网方式为基础，采用双向节点接入形式，来建设汇聚层，这样可以提高数据总容量和数据处理速率。汇聚层建立的同时，设置核心层的上行链路，把上行链路设置在汇聚层当中，以GE速率将营业站等其他节点连接到接入层，同样采用双向节点接入方式，遵循接入上层网络层原则来组建，以确保所建设的电力通信网能够切实满足各种业务的接入与处理。
4.2 通信业务规划
（1）业务容量规划。PTN的业务容量规划是其的主要优势之一，业务容量越大，要求也就越高。网络的不同层之间的业务容量不一致，所以网络的不同层的业务容量需要采用不同的规划策略。比如，网络的汇聚层容量的规划，就需要双节点互联，并在此状态下，对接入层流量至汇聚层两个节点采用平均分配的方式来进行规划，这样如果接入层某一个节点发生故障时，就不必所有业务都倒换了；对于接入层容量的规划，一般采用的规划方法是在未来扩容预期指数或实际上传容量的情况下进行容量规划。业务规划不同层面有业务稀疏区与业务密集区两个方面，一般业务稀疏区的节点应该在16个以内，而业务密集区应该在8个以内，以此来保证数据传送时间的精确性。
（2）以太网业务规划。如今以太专线E.LINE映射至PWE3的以太业务规划是在有PTN技术的电力通信网的基础上实现的，而以太网专线“端口+VLAN”则是来完成配电自动化、电网运行监控等业务的规划的。在具体方面，为了实现各个业务在相应端口的透传，需要对PWE3封装还原，PWE3封装还原需要在PTN以透视方式来通过端到端隧道将各种业务数据集中到汇聚层节点端口。不过为了不过多的影响数据传输速率，在进行这种方式规划时，一次透传的业务比例不宜过高。通过PTN技术的应用，可以在用QoS等级对信息内外网进行组建发生网络堵塞时，利用流量统计复用优先处理具有高优先级别的业务，以此来保证电力通信网业务服务水平。
4.3 PTN电力通信网建设
一般PTN电力通信网的建设初，先从网络架构的基础上，进行业务需求的扩张，将PTN设备接入集中在接入层，对出现的稀少的IP业务接入需求进行接受。当IP业务需求越来越多的接入，就需要建设PTN独立GE環来分担业务负担。到了一个成熟阶段时，接入层、汇聚层就形成了全PTN设备分组传送网，设备运行管理维护大大简化，成本费用大大节约。
5 结束语
PTN技术是大时代的产物，从以上内容的分析，我们就可以得知，在电力通信业务IP化的背景形式下，承载了IP业务的PTN技术在电力通信网中的关键作用和绝对优势。因此，我国加大对PTN技术的实用化的进程，让PTN技术快速在我国生根发芽。
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（5）：78.
[2]王利成.PTN技术在县域电力通信网中的应用探讨[J].工程技术：文摘版，2016（7）：27.
[3]徐良燕.QoS技术在PTN电力通信网中的应用分析[J].信息系统工程，2016（3）：92.
收稿日期：2018-5-23
关键词：PTN技术；电力通信；工程应用
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0076-02
1 引 言
在电力通信中，根据不同业务所需要的不同要求，比如对安全等级、稳定性、可靠性等的要求，需要提供相应的不同服务保障。以往电力通信网使用EPON、工业以太网交换机等多种不同设备进满足业务的不同需求，这就使得宽带的利用率低、扩容成本变高。而PTN技术的到来，就有效的解决了这个问题，使得电力通信系统设备不必进行重复搭建、同时使设备之间共享宽带资源。所以PTN技术对电力通信网的发展和建设，提供了极大的便利。
2 PTN技术的简介
PTN技术，中文名称分组传输网，其主要由传送网、IP/MPLS和以太网等几种技术结合而形成。
PTN主要是针对流量统计复用传送以及分组业务流量所具有的突发性而设置的（如图1），这是一种为了在IP业务与底层光传输介质之间设计一个层面所形成的一种技术，一种光传送网络架构。
它是以分组业务为核心的，主要为了满足不同业务之间的不同要求，使其能够减少扩容、增大宽带的利用率。这种技术在继承传统光传输网络优势的同时对网络的功能与性能进行了改进和提升。现阶段，PTN技术已经延伸到电力通信网的各个方面，并取得了许多成就。
PTN分为三层结构，PTN虚通道（VC）层网络、PTN虚通路（VP）层网络、PTN虚段（VS）层。
2.1 PTN虚通道（VC）层网络
业务类型、拓扑类型和连接类型等都属于PTN的虚通道（VC）层网络的服务范围，所以一般认为PTN的虚通道（VC）层网络表示业务的性质。针对不同的服务类型，PTN的VC层也会有所变化，对于以太网传送技术，PTN的VC层也就是以太网S-VLAN（Serve Virtual LocalArea Network，服务虚拟局域网）层，为了实现监控最貼近业务层，VC层会将信号净荷适配封装到虚信道之上为客户提供端到端的传送网络业务，这一点与SDH的低阶通道层（LO-VC）类似。
2.2 PTN虚通路（VP）层网络
PTN虚通路（VP）层与MPLS中的隧道层类似，对于以太网来说，VP层可以将以太网信号或非以太网信号TDM、ATM、FR等封装到一个更大的隧道中，所以PTN虚通路（VP）层主要提供传送网络隧道，实现端与端的逻辑连接特性，PTN虚通路（VP）层链路采用配置点到点、点到多点的方式支持PTNVC层网络。
2.3 PTN的虚段（VS）层
一般的，PTN虚段（VS）会与物理媒介层的起始和终点具有相同的连接，这是为保证SDH、OTH、以太网或者波长通道在相邻节点之间信息传递的完整性，提供监视物理媒介层的点到点连接能力，同时还能通过提供点到点VS路径来支持一个或多个VP或VC层信号在相邻网络节点间的链路上传输。
3 PTN的主要优势及特点
3.1 PTN的主要特点
（1）技术形式以连接为基础。一般情况，PTN的技术形式会以连接为基础，来满足不同业务之间的电信要求。PTN技术会对不同业务进行优先级划分、对宽带利用进行管理，对不同种类用户的识别及服务、对不同服务质量（QOS）进行区别管理。和以往电路的连接形式相比，这种技术形式比较灵活，同时有着丰富的管理能力，统筹规划更为科学。
（2）QAM（正交幅度调制）管理能力更为丰富。PTN技术优于其他技术的特点就是在于其端到端之间的QAM管理能力，该技术能够满足传统的分组设备相关的要求，不仅有着高效环回以及连接管理等手段，还能强化丢包率、时延测量等方面的性能管理，来达到电信级的应用要求，同时还能监视TCM（终端设备至计算机多路转换器）。
（3）网络的保护快速。PTN技术有着环网保护和线性保护的特点，能够在较短时间内保证通道中的点对点保护倒换。
3.2 PTN的主要优势
PTN主要承载IP业务，拥有融合分组传输等技术，所以具有诸多如下几大优势。
（1）生存能力较强。一般的借助传送平面及控制平面来进行保护倒换技术和恢复技术，便成为生存能力，这属于分组传送网中最重要的性质。保护倒换技术包括环网保护以及路径保护，是传送平面的一个具体技术；恢复技术就是对控制平面的一个操作复原技术，可以帮助修改错误。
（2）时钟同步。对于分组业务的处理来说，想要满足其要求，最基本的就是能够保持分组时钟同步。真正的时钟同步不仅是对时间上的同步，还需要保持频率的同步。PTN技术就做到了这一点，如今其主要表现及实现的形式便是同步以太网。
（3）业务的承载能力。PTN技术具备业务全承载能力，随着ALL IP时代的到来，电力通信网业务传送出现了电力仿真这不可或缺的技术要求。PWE3技术，是能够兼容传统的电路型服务以及支持各种电路型业务的技术，并且PWE3属于双层承载技术，能够实现对以太网业务、时分复用业务等多种业务的透明传输，而PTN技术内核主要采用通用分组交换形式，能够满足数据业务的不同需求，而且具有端到端的伪线仿真技术，所以PTN技术是能与PWE3技术相结合，并基于PWE3端到端来提供伪线仿真技术，这就能够较好的满足业务传送需求。值得一提的是，PTN技术主要借助QOS机制以及DiffServ相结合的手段，以达到端到端之间QOS技术，从而支持更加丰富的服务类型，保证其业务支持能力的增强。 （4）互通互联。PTN技术所涉及的分组承载问题是针对数据传送的，所以能使不同用户、不同企业之间相互通信、相互分项业务。
4 PTN技术在电力通信网中应用
4.1 组网方式
PTN技术因本身水平能提供的侧接口传输速率最高只能达到10G/s，加之受收敛时间等因素的影响，所以无法满足电力骨干网快速增长的通信业务需求，所以这种技术在电力通信网中的应用不适合骨干网的建设。PTN技术以统计复用、小颗粒业务接入灵活等方面来看，PTN技术在电力通信网中的接入层和汇聚层等更为合适，并且PTN比较适合长距离传输。目前，PTN在电力通信方面的主要用于县级供电企业电力通信网的建设，并且以110kV电压等级变电站为主。电力工作人员用PTN技术在变电站组建PTN核心网络，同时采用MESH结构形式来建设10G核心网络调度层，以提高通信网络业务调度灵活性，丰富光方向连接方式。工作人员把建立的核心网络作为通信网高速交换主干网，负责快速转发数据包。一般以10G环网组网方式为基础，采用双向节点接入形式，来建设汇聚层，这样可以提高数据总容量和数据处理速率。汇聚层建立的同时，设置核心层的上行链路，把上行链路设置在汇聚层当中，以GE速率将营业站等其他节点连接到接入层，同样采用双向节点接入方式，遵循接入上层网络层原则来组建，以确保所建设的电力通信网能够切实满足各种业务的接入与处理。
4.2 通信业务规划
（1）业务容量规划。PTN的业务容量规划是其的主要优势之一，业务容量越大，要求也就越高。网络的不同层之间的业务容量不一致，所以网络的不同层的业务容量需要采用不同的规划策略。比如，网络的汇聚层容量的规划，就需要双节点互联，并在此状态下，对接入层流量至汇聚层两个节点采用平均分配的方式来进行规划，这样如果接入层某一个节点发生故障时，就不必所有业务都倒换了；对于接入层容量的规划，一般采用的规划方法是在未来扩容预期指数或实际上传容量的情况下进行容量规划。业务规划不同层面有业务稀疏区与业务密集区两个方面，一般业务稀疏区的节点应该在16个以内，而业务密集区应该在8个以内，以此来保证数据传送时间的精确性。
（2）以太网业务规划。如今以太专线E.LINE映射至PWE3的以太业务规划是在有PTN技术的电力通信网的基础上实现的，而以太网专线“端口+VLAN”则是来完成配电自动化、电网运行监控等业务的规划的。在具体方面，为了实现各个业务在相应端口的透传，需要对PWE3封装还原，PWE3封装还原需要在PTN以透视方式来通过端到端隧道将各种业务数据集中到汇聚层节点端口。不过为了不过多的影响数据传输速率，在进行这种方式规划时，一次透传的业务比例不宜过高。通过PTN技术的应用，可以在用QoS等级对信息内外网进行组建发生网络堵塞时，利用流量统计复用优先处理具有高优先级别的业务，以此来保证电力通信网业务服务水平。
4.3 PTN电力通信网建设
一般PTN电力通信网的建设初，先从网络架构的基础上，进行业务需求的扩张，将PTN设备接入集中在接入层，对出现的稀少的IP业务接入需求进行接受。当IP业务需求越来越多的接入，就需要建设PTN独立GE環来分担业务负担。到了一个成熟阶段时，接入层、汇聚层就形成了全PTN设备分组传送网，设备运行管理维护大大简化，成本费用大大节约。
5 结束语
PTN技术是大时代的产物，从以上内容的分析，我们就可以得知，在电力通信业务IP化的背景形式下，承载了IP业务的PTN技术在电力通信网中的关键作用和绝对优势。因此，我国加大对PTN技术的实用化的进程，让PTN技术快速在我国生根发芽。
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（5）：78.
[2]王利成.PTN技术在县域电力通信网中的应用探讨[J].工程技术：文摘版，2016（7）：27.
[3]徐良燕.QoS技术在PTN电力通信网中的应用分析[J].信息系统工程，2016（3）：92.
收稿日期：2018-5-23