分组传送网承载电力多业务的隔离性与关联性研究

喻建兵

【摘 要】电力的通信网络相应安全分区的业务经PTN实施承载，往往有着一定隔离效果。本文主要对该分组式传送网所承载电力多种业务隔离性和关联性展开验证分析。

【关键词】电力业务;PTN;承载;关联性;隔离性

电力电网当中，PTN技术通常应用至地市、县域内通信网，所承载业务以远程抄表、信息内网、采集电量、数据网调度等为主。网络结构以接入模块、汇聚模块、核心模块为主，本文主要侧重于分析分组式传送网所承载电力多种业务隔离性和关联性，以考量PTN技术高效承载电力业务服务的有效性。

1、隔离性

1.1在LSP的隔离性层面

LSP，即业务通过交换标签自源节点至目的节点需经过各个核心节点一个集合。PTN借助标签实施协议分发，建立标签及维护绑定得以实现，经动静态路由，实施LSP建立维护。PTN借助转发标签、动静态路由等手段，对业务抖动及时延予以把控，以唯一标签设定方式实现识别及转发业务，建立及维护标签均有相对完善化流程。故LSP机制对业务项目间影响起到降低作用通道实际隔离度得以提升。

1.2在PWE3的隔离性层面

PWE3从属端至端两层业务的一种承载技术，经科学仿真各项业务基本行为及其特征，可为不同的业务提供PW，统一承载有QoS的保障业务可实现。PW帧头内含对数据包实际处理过程起到决定性作用信息数据，包含着业务类型、服务等级等，传输过程则可更好地区分不同的服务数据，不同业务之间通道相互影响可得以避免[1]。

2、关联性

2.1在不同的安全分区之下业务影响实际关联性层面

1）仿真环境及设置模型参数

接入模块装置节点部署至35kV的站点、供电所、营业网点;汇聚模块装置节点部署至110kV的站点;核心模块装置节点部署至220kV的站点或者地调。结合上述电网当中PTN实际应用构建及铺设特点，其仿真拓扑可划分成核心模块、汇聚模块、接入模块。核心模块节点共3个，汇聚模块节点共12个，接入模块节点共15个，网络节点共计是30个。为方便分析数据，统一设链路容量50Mbit/s。仿真时产生业务100条，分别是Ⅳ区40条业务、Ⅲ区30条业务、Ⅱ区30条业务。随机产生每条业务所在源通信的节点和目的通信实际节点，依照着最短路径的计算法实施选路操作，为各条业务均配置PW通道、LSP通道[2]。各条业务都均匀分布5-10 Mbit/s带宽，业务的优先等级依照着如下原则予以合理分配好，IV区的业务eⅣ应取1（即BE的优先级），Ⅲ区的业务PⅢ应取40、30、20、l0（该4个数值均各自对应着AFl-AF4四个不同优先级），Ⅱ区的业务eⅡ应取+（即为EF及其以上的优先级）。设优先级需满足于等级不同业务间的QoS差异基本要求及标准。依照着以上网络环境，能够获取原始业务100条B带宽分配。本次实验主要是对电力新增业务后，该新增的业务对于现有业务所产生影响分析。基于业务风险的关联性基础耦合模型，能获取现有业务带宽实际浮动参值，新增的业务在加入过后，该网络内部现有业务带宽分配即。借助丢包变化的百分比，对不同的安全分区之下业务受到新增的业务实际影响程度分析。，该列式当中，代表新增的业务加入过后现有业务丢包、，代表新增的业务加入过后现有业务丢包、。

2）结果分析

处于网络拥塞这一状态之下，网络当中现有业务受影响评价程度会伴随着新增业务的带宽增加呈变化趋势。PTN承载着Ⅱ区业务期间，几乎丢包率是零。依照着单位时间，丢包率能把业务带宽实际抖动情况反映出来，结合时延分析便可了解到，发送时延和电力业务的带宽存在关联性，排队时延和业务的优先级存在关联性。丢包率基本接近于零，说明发送业务时延处于持续稳定状态，Ⅱ区业务为最高的优先级，排队时延基本上并不存在。故PTN承载着安全Ⅱ区的业务时延有较高稳定性，和其余分区业务隔离效果较好，这与电力系统总体安全防护层面要求完全符合;对Ⅳ区及Ⅲ区的业务，处于网络的拥塞状态之下所受影响程度不同，影响的具体程度分别是10%、<1%，折算于时延的稳定性，Ⅲ区的业务有一定时延的抖动存在，Ⅳ区的业务时延呈较差稳定性状态。从仿真结果中可了解到，PTN承载着不同的安全分区相应电力业务情况下，经过设定PTN相应优先级，能够为不同的安全分区当中业务QoS要求提供可靠性保障，也就是保障电力系统控制的管理业务具体时延的稳定性上PTN设备应用效果较好。

2.2在业务突变传播影响层面

1）仿真环境及仿真分析

经仿真实验能够了解到，安全Ⅱ区的业务不受其余分区的业务所影响，故此次实验分析业务类型的分配当中并不考虑到安全Ⅱ区的业务，重点考虑到Ⅳ区及Ⅲ区业务处于网络动态的变化当中，其业务影响的传播特性。PTN的通信网络内，随机分布Ⅳ区及Ⅲ区100条电力业务，50%占例。随机产生电力业务源通信的节点和目的通信实际节点，结合最短路径计算法予以选路，把PW、LSP标签设定好。为方便统计及对比分析数据，统一设链路容量50 Mbit/s，各条业务都均匀分布5-10 Mbit/s带宽，业务的优先等级实际参数设定Ⅲ区的业务PⅢ选定40、30、20、l0，Ⅳ区的业务eⅣ则选定1。结合前期网络环境及业务设置，获取原始业务100条带宽分配。现有分布业务当中随机选定一条实施突变，发生突变过后，该带宽是其原带宽5倍左右。依照着各阶邻居有效统计法，可获取突变业务一到三阶的业务邻居实际集合。统计分析突变业务邻居丢包平均变化的百分比，还有一到三阶邻居实际丢包总量。把网络环境改变，电力业务每增10条，最终增到300条的业务。每次网络新环境当中，随机选定一条业务实施突变，待完成突变，带宽为原带宽5倍左右。统计分析突变业务一到三阶邻居丢包平均变化的百分比还有一到三阶邻居丢包的总量。

2）结果分析

经业务突变传播影响最终仿真结果分析可了解到伴随网络当中的业务数目持续增加，一到三阶的邻居虽受平均的丢包率实际影响程度持续下降，但一到三阶邻居丢包实际影响总量呈增加状态;伴随邻居阶数持续增加，其丢包影响的总量持续下降;突变业务针对于邻居丢包的影响总量呈正负交替状态。PTN当中，突变的电力业务影响传播存在着水波传播类似特点，也就是伴随传播距离持续增加，也就是增加邻居具体阶数，丢包率实际受影响的程度持续下降，时延的稳定性有效提升;各阶邻居实际受丢包率的影响存在着正负交替的特性。

3、结语

综上所述，PTN当中突变的电力业务能够带来其余的弹性业务传输性能层面波动（包含时延及带宽），该波动会伴随着传播过程的减弱而减弱，业务平均所受影响的程度在10%范围内。PTN处于承载电力所在不同的安全分区内部业务当中，经PTN服務的优先级、QoS的保障机制、PTN的隔离机制等合理设置，能够有效隔离不同分区的业务相互间的影响，业务有着较高优先级。电力通信网今后发展中，借助PTN能够实现对多元化、IP化、宽带化等电力业务服务高效承载。

参考文献：

[1]吴国沛，张行，王红斌，等.基于动态关联分析的电网告警相关性自动检测设计[J].电子设计工程，2020，28（004）：180-184.

[2]白浩，袁智勇，梁朔，等.基于大数据处理的配网运行效率关联性分析[J].电力系统保护与控制，2020，32（006）：677-679.

（作者单位：江西省邮电建设工程有限公司）