分組傳送網承載電力多業務的隔離性與關聯性研究

喻建兵

【摘 要】電力的通信網絡相應安全分區的業務經PTN實施承載，往往有著一定隔離效果。本文主要對該分組式傳送網所承載電力多種業務隔離性和關聯性展開驗證分析。

【關鍵詞】電力業務;PTN;承載;關聯性;隔離性

電力電網當中，PTN技術通常應用至地市、縣域內通信網，所承載業務以遠程抄表、信息內網、采集電量、數據網調度等為主。網絡結構以接入模塊、匯聚模塊、核心模塊為主，本文主要側重于分析分組式傳送網所承載電力多種業務隔離性和關聯性，以考量PTN技術高效承載電力業務服務的有效性。

1、隔離性

1.1在LSP的隔離性層面

LSP，即業務通過交換標簽自源節點至目的節點需經過各個核心節點一個集合。PTN借助標簽實施協議分發，建立標簽及維護綁定得以實現，經動靜態路由，實施LSP建立維護。PTN借助轉發標簽、動靜態路由等手段，對業務抖動及時延予以把控，以唯一標簽設定方式實現識別及轉發業務，建立及維護標簽均有相對完善化流程。故LSP機制對業務項目間影響起到降低作用通道實際隔離度得以提升。

1.2在PWE3的隔離性層面

PWE3從屬端至端兩層業務的一種承載技術，經科學仿真各項業務基本行為及其特征，可為不同的業務提供PW，統一承載有QoS的保障業務可實現。PW幀頭內含對數據包實際處理過程起到決定性作用信息數據，包含著業務類型、服務等級等，傳輸過程則可更好地區分不同的服務數據，不同業務之間通道相互影響可得以避免[1]。

2、關聯性

2.1在不同的安全分區之下業務影響實際關聯性層面

1）仿真環境及設置模型參數

接入模塊裝置節點部署至35kV的站點、供電所、營業網點;匯聚模塊裝置節點部署至110kV的站點;核心模塊裝置節點部署至220kV的站點或者地調。結合上述電網當中PTN實際應用構建及鋪設特點，其仿真拓撲可劃分成核心模塊、匯聚模塊、接入模塊。核心模塊節點共3個，匯聚模塊節點共12個，接入模塊節點共15個，網絡節點共計是30個。為方便分析數據，統一設鏈路容量50Mbit/s。仿真時產生業務100條，分別是Ⅳ區40條業務、Ⅲ區30條業務、Ⅱ區30條業務。隨機產生每條業務所在源通信的節點和目的通信實際節點，依照著最短路徑的計算法實施選路操作，為各條業務均配置PW通道、LSP通道[2]。各條業務都均勻分布5-10 Mbit/s帶寬，業務的優先等級依照著如下原則予以合理分配好，IV區的業務eⅣ應取1（即BE的優先級），Ⅲ區的業務PⅢ應取40、30、20、l0（該4個數值均各自對應著AFl-AF4四個不同優先級），Ⅱ區的業務eⅡ應取+（即為EF及其以上的優先級）。設優先級需滿足于等級不同業務間的QoS差異基本要求及標準。依照著以上網絡環境，能夠獲取原始業務100條B帶寬分配。本次實驗主要是對電力新增業務后，該新增的業務對于現有業務所產生影響分析。基于業務風險的關聯性基礎耦合模型，能獲取現有業務帶寬實際浮動參值，新增的業務在加入過后，該網絡內部現有業務帶寬分配即。借助丟包變化的百分比，對不同的安全分區之下業務受到新增的業務實際影響程度分析。，該列式當中，代表新增的業務加入過后現有業務丟包、，代表新增的業務加入過后現有業務丟包、。

2）結果分析

處于網絡擁塞這一狀態之下，網絡當中現有業務受影響評價程度會伴隨著新增業務的帶寬增加呈變化趨勢。PTN承載著Ⅱ區業務期間，幾乎丟包率是零。依照著單位時間，丟包率能把業務帶寬實際抖動情況反映出來，結合時延分析便可了解到，發送時延和電力業務的帶寬存在關聯性，排隊時延和業務的優先級存在關聯性。丟包率基本接近于零，說明發送業務時延處于持續穩定狀態，Ⅱ區業務為最高的優先級，排隊時延基本上并不存在。故PTN承載著安全Ⅱ區的業務時延有較高穩定性，和其余分區業務隔離效果較好，這與電力系統總體安全防護層面要求完全符合;對Ⅳ區及Ⅲ區的業務，處于網絡的擁塞狀態之下所受影響程度不同，影響的具體程度分別是10%、<1%，折算于時延的穩定性，Ⅲ區的業務有一定時延的抖動存在，Ⅳ區的業務時延呈較差穩定性狀態。從仿真結果中可了解到，PTN承載著不同的安全分區相應電力業務情況下，經過設定PTN相應優先級，能夠為不同的安全分區當中業務QoS要求提供可靠性保障，也就是保障電力系統控制的管理業務具體時延的穩定性上PTN設備應用效果較好。

2.2在業務突變傳播影響層面

1）仿真環境及仿真分析

經仿真實驗能夠了解到，安全Ⅱ區的業務不受其余分區的業務所影響，故此次實驗分析業務類型的分配當中并不考慮到安全Ⅱ區的業務，重點考慮到Ⅳ區及Ⅲ區業務處于網絡動態的變化當中，其業務影響的傳播特性。PTN的通信網絡內，隨機分布Ⅳ區及Ⅲ區100條電力業務，50%占例。隨機產生電力業務源通信的節點和目的通信實際節點，結合最短路徑計算法予以選路，把PW、LSP標簽設定好。為方便統計及對比分析數據，統一設鏈路容量50 Mbit/s，各條業務都均勻分布5-10 Mbit/s帶寬，業務的優先等級實際參數設定Ⅲ區的業務PⅢ選定40、30、20、l0，Ⅳ區的業務eⅣ則選定1。結合前期網絡環境及業務設置，獲取原始業務100條帶寬分配。現有分布業務當中隨機選定一條實施突變，發生突變過后，該帶寬是其原帶寬5倍左右。依照著各階鄰居有效統計法，可獲取突變業務一到三階的業務鄰居實際集合。統計分析突變業務鄰居丟包平均變化的百分比，還有一到三階鄰居實際丟包總量。把網絡環境改變，電力業務每增10條，最終增到300條的業務。每次網絡新環境當中，隨機選定一條業務實施突變，待完成突變，帶寬為原帶寬5倍左右。統計分析突變業務一到三階鄰居丟包平均變化的百分比還有一到三階鄰居丟包的總量。

2）結果分析

經業務突變傳播影響最終仿真結果分析可了解到伴隨網絡當中的業務數目持續增加，一到三階的鄰居雖受平均的丟包率實際影響程度持續下降，但一到三階鄰居丟包實際影響總量呈增加狀態;伴隨鄰居階數持續增加，其丟包影響的總量持續下降;突變業務針對于鄰居丟包的影響總量呈正負交替狀態。PTN當中，突變的電力業務影響傳播存在著水波傳播類似特點，也就是伴隨傳播距離持續增加，也就是增加鄰居具體階數，丟包率實際受影響的程度持續下降，時延的穩定性有效提升;各階鄰居實際受丟包率的影響存在著正負交替的特性。

3、結語

綜上所述，PTN當中突變的電力業務能夠帶來其余的彈性業務傳輸性能層面波動（包含時延及帶寬），該波動會伴隨著傳播過程的減弱而減弱，業務平均所受影響的程度在10%范圍內。PTN處于承載電力所在不同的安全分區內部業務當中，經PTN服務的優先級、QoS的保障機制、PTN的隔離機制等合理設置，能夠有效隔離不同分區的業務相互間的影響，業務有著較高優先級。電力通信網今后發展中，借助PTN能夠實現對多元化、IP化、寬帶化等電力業務服務高效承載。

參考文獻：

[1]吳國沛，張行，王紅斌，等.基于動態關聯分析的電網告警相關性自動檢測設計[J].電子設計工程，2020，28（004）：180-184.

[2]白浩，袁智勇，梁朔，等.基于大數據處理的配網運行效率關聯性分析[J].電力系統保護與控制，2020，32（006）：677-679.

（作者單位：江西省郵電建設工程有限公司）