基于電力通信網(wǎng)的PTN網(wǎng)絡(luò)生存機(jī)制研究

甘婧

前言

在人們的生活及工作中，電力有著不可替代的作用，由此促進(jìn)了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力通信網(wǎng)也隨之?dāng)U大規(guī)模。電力通信網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)類型種類及通信設(shè)備都比較多，如網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，不僅維修難度大，而且電力系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)受到影響，基于此，必須要提升電力通信網(wǎng)運(yùn)行的可靠性及安全性，通過PTN技術(shù)的應(yīng)用，有利于滿足電力通信網(wǎng)的運(yùn)行要求。

一、PTN技術(shù)概述

PTN技術(shù)是指基于分組傳送網(wǎng)技術(shù)，為新型的傳統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，分組特性為顯著特點(diǎn)，同時(shí)，還具備運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)特性。對(duì)于MSTP網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)、可靠性高、質(zhì)量?jī)?yōu)、可管理等方面的優(yōu)勢(shì)，PTN技術(shù)良好的繼承，此外，對(duì)于以太網(wǎng)的成本小、統(tǒng)計(jì)復(fù)用特點(diǎn)，PTN技術(shù)同樣具備。近年來，PTN技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，將成為下一代多業(yè)務(wù)、分組傳送網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。

在PTN網(wǎng)絡(luò)中，包含PTN虛通道層網(wǎng)絡(luò)、PTN虛通路層網(wǎng)絡(luò)以及PTN虛斷層層網(wǎng)絡(luò)，此種三層結(jié)構(gòu)為通用分層架構(gòu)。在PTN虛通道層網(wǎng)絡(luò)中，點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、多點(diǎn)到多點(diǎn)的傳送網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)均支持；在PTN虛通路層網(wǎng)絡(luò)中，匯集了多種虛電路業(yè)務(wù)，具有良好的擴(kuò)展性，同時(shí)，隧道監(jiān)視的OAM功能也具備；在PTN虛斷層層網(wǎng)絡(luò)中，物理媒介層的點(diǎn)到點(diǎn)連接被監(jiān)視。

在PTN網(wǎng)絡(luò)中，包含三個(gè)功能平面，一是管理平面，主要功能是執(zhí)行其他平面及系統(tǒng)的管理功能，同時(shí)，各個(gè)平面的協(xié)同操作也能夠提供；二是控制平面，此平面的功能具有可選性，主要功能為信令管理、路由管理、資源管理等；三是傳送平面，主要的作用是提供傳遞兩點(diǎn)之間的雙向或單向的用戶分組信息。

二、基于電力通信網(wǎng)的PTN網(wǎng)絡(luò)生存機(jī)制

（一）基本要求

PTN網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特性就是生存性，該特性的實(shí)現(xiàn)路徑為網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)，具體說來，需要滿足下列基本要求：SDH網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的保護(hù)級(jí)別比較高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速治愈，而PTN網(wǎng)絡(luò)需要與SDH網(wǎng)絡(luò)要求相同；與客戶層機(jī)制之間具有良好的協(xié)調(diào)性，對(duì)于任意鏈接，均能實(shí)現(xiàn)激活和停止，達(dá)到保護(hù)的目的；發(fā)生單點(diǎn)失效后，具有良好的抵抗功能；對(duì)于多點(diǎn)失效情況，具備一定的處理能力；具有一定的獨(dú)立性，無關(guān)鏈路的業(yè)務(wù)并不會(huì)受此影響；保護(hù)帶寬與信令的復(fù)雜程度均應(yīng)盡量的降低；優(yōu)先通路驗(yàn)證應(yīng)提供支持；對(duì)于T-MPLS環(huán)網(wǎng)及網(wǎng)狀態(tài)的互通問題，PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠考慮。

（二）保護(hù)機(jī)制

在保護(hù)機(jī)制中，分為三種類型，一種為線性保護(hù)倒換，一種為環(huán)網(wǎng)保護(hù)，一種為子網(wǎng)連接保護(hù)，這其中，前兩種為MPLS-TP標(biāo)準(zhǔn)最基本的功能需求，已經(jīng)在RFC5654中被IETF寫入，而最后一種類型的標(biāo)準(zhǔn)尚在制定當(dāng)中。對(duì)于PTN網(wǎng)絡(luò)的線性保護(hù)，包含四種線性保護(hù)倒換機(jī)制線，分別為單向1+1路徑保護(hù)、雙向1：1路徑保護(hù)、單向1+1 SNC/S保護(hù)、雙向1：1 SNC/S保護(hù)，前兩種屬于路徑保護(hù)倒換，后兩種屬于SNC保護(hù)倒換，點(diǎn)到點(diǎn)連接的保護(hù)是必須支持的，點(diǎn)到多點(diǎn)連接的保護(hù)由單向1+1線性保護(hù)支持，在OAM報(bào)文的丟包率檢測(cè)基礎(chǔ)上，完成信號(hào)劣化的檢測(cè)，與保護(hù)路徑的信號(hào)劣化優(yōu)先級(jí)相比，工作路徑的信號(hào)劣化優(yōu)先級(jí)更高，在檢測(cè)工作與保護(hù)連接故障中，如發(fā)生故障，那么在保護(hù)域的源端，二者可以同時(shí)插入到工作和保護(hù)連接上。

（三）環(huán)網(wǎng)保護(hù)

目前，環(huán)網(wǎng)拓?fù)涞膽?yīng)用非常廣泛，通過環(huán)網(wǎng)保護(hù)，可以充分的利用原有的物理資源，同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡(luò)的平滑過度，也是比較有利的。在PTN網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制是必須要支持的。PTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換機(jī)制中，包含6個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中，有2個(gè)反向邏輯環(huán)，通過帶寬工作通路和保護(hù)通路共享每個(gè)邏輯環(huán)。對(duì)于正向傳輸數(shù)據(jù)流的邏輯環(huán)來說，通過反向邏輯環(huán)的備份通路來保護(hù)其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，反向邏輯環(huán)的傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)保護(hù)同樣由正向的來進(jìn)行。環(huán)網(wǎng)機(jī)構(gòu)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)配有APS控制器，每隔5s左右，APS信息發(fā)送一次。

（四）恢復(fù)機(jī)制

在RFC346標(biāo)準(zhǔn)中，IETF提出了故障恢復(fù)的基本框架，其中，公布了快速重路由故障恢復(fù)模型，這對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)的快速自愈能力的提升來說，有著十分重要的意義。在正常的工作路徑之外，建立一個(gè)完善的備份路徑，包含保護(hù)路徑和恢復(fù)路徑，而這就是快速重路由方案的基本思想，依據(jù)保護(hù)路徑策略和恢復(fù)路徑策略，保證傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)安全，提高恢復(fù)的成功率。

結(jié)論

綜上所述，在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，通過PTN技術(shù)的應(yīng)用，提升了電力通信網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)能力，有效的保證電力通信網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，進(jìn)而促使電力系統(tǒng)充分的發(fā)揮其作用，促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展。

（作者單位：畢節(jié)供電局）