目前，我国SPN系列通信行业技术的标准化已相对成熟，SPN技术应用已规模化覆盖了网络设备、芯片研发、测试仪表和现网部署的产业链，但FlexE技术在电力通信网中的应用尚在起步和探索阶段。SPN异厂家分层分域组网是未来电力通信网SPN设备组网的发展趋势，电力通信网中，将存在同一个物理区域内由多个厂家设备组成多个网络域异构组网的情况，由于不同厂家设备的硬件形态、功能实现，成为实现异厂家设备组网互通的基础和应用发展的关键。随着新型电力系统的高速建设，电力通信网提出了更高带宽、安全、可靠的通信需求。SPN是新一代承载网技术，也是未来承载网发展的主要趋势，能更好地适应电力系统业务需求。
一、SPN技术特点
SPN是面向5G主导提出的技术标准,定位为新一代光传输网技术，与传统PTN技术一脉相承。它主要有4个特点，一是超大带宽，SPN通过多路光接口绑定,实现大带宽组网能力，传送能力更强贴合传输网带宽资源需求。二是超低时延，传统分组设备业务报文转发时延达几十微秒，网络拥塞时可达毫秒级别，难以满足电力时延敏感业务和5G通信的苛刻要求，而SPN在时隙层面完成业务的转发，单节点转发最小时延可以达到1μs以内，并且抖动极小，贴合继电保护等业务和5G新技术的时延需求。三是灵活切片，SPN硬切片技术保证业务的安全隔离、低时延等需求，软切片技术则支持业务的带宽复用，提升传输效率，SPN软硬结合的技术特点，可为调度数据网等生产大区业务提供专用通道，保障安全可靠；为无人机自动化巡视、远程可视化巡视等业务提供公用通道，确保灵活高效。四是集中管控，SPN采用软件定义网络管控架构，打造可管、可控、高效的传输网，它可实现集中控制，缩短网络部署周期，降低运维成本，实现物理资源的自动划分、网络基础配置自动生成、业务自动部署、网络拓扑可视监视等功能。
二、SPN在电力通信系统的应用优势
SPN在电力通信控制类业务应用中存在以下优势，(1)SPN采用高效以太网内核，通过多层网络技术的高效融合，实现灵活软硬管道分片，提供多层业务承载能力；(2)以太网接口灵活，方便运维，SPN为以太网类技术，即插即用，组网无需像OTN设备考虑色散模块，也无需考虑波长分配等问题。SPN端到端的运维习惯与传统传输技术路线一脉相承，适合电力通信网既有传输维护人员的继承学习；(3)SPN技术可解决电力通信系统中的问题：一是超大带宽满足大颗粒业务的承载需求。(4)SPN标准及制造产业链均为国内主导并拥有自主产权，同时形成国际标准，设备芯片均自主可控。硬隔离采用与SDH相同的TDM机制，可为调度数据网等高安全、低时延业务提供专属切片，且对IP业务更加适用，为调度业务安全传输提供坚实保障；(5)SPN网络业务承载能力和安全隔离能力较传统传输设备有质的提高，同时较同世代IPRAN等技术更加适用于电网系统，为国网系统传输网络演进提供有益参考，SPN技术对业务的适配能力更强，最大支持400G带宽，业务最小切片达到10M，可满足多样化的需求，具有很强的发展潜力。
三、SPN在电网SPN应用
1、SPN组网设计方案。作为PTN的替代演进技术，SPN的组网方式有种：PTN与SPN混合组网和PTN与SPN分别独立组网。
（1）PTN与SPN混合组网。采用混合组网方式时，可根据地区地理结构及电网结构特点，以地调、备调、500kV变电站及部分220kV变电站为骨干，优先利用SPN设备组建核心层、汇聚层，接入层则根据现有PTN设备的运行情况进行逐步更换。核心环、汇聚环组网形式以环网或者网格状网络为标准，以保证业务汇聚能力和传送能力。同时通过双节点来连接各个环，避免因单节点故障导致的系统安全问题。网络带宽配置应合理考虑地区骨干通信网网络容量及网络结构，当核心环带宽测算超过50GE时，优先考虑多环50GE的核心结构，无法多环分担时，核心环采用100GE带宽。核心环节点数量根据地区变电站的规模和数量来确定。当核心、汇聚环建设完成后，接入层站点按需逐步进行更换。由于PTN设备的南向接口无统一的规范标准，同品牌的SPN和PTN设备无法实现标签、信令、地址的互联互通。因此，当接入层逐步进行更换时，可能会出现2种情况：同品牌SPN设备与PTN设备对接以及异品牌SPN设备与PTN设备对接。同品牌SPN与PTN设备对接时只需SPN设备先配置与对接PTN速率相同的端口，形成端到端组网。异品牌SPN与PTN设备对接时则采用PTN OVERlay SPN的方式，即令县域的接入层站点暂时运行PTN网络，核心层、汇聚层的SPN设备仅作为接入层PTN设备的信息传输通道，核心层、汇聚层的业务落地站点（如地调、备调等）同时运行SPN设备和PTN设备，PTN设备通过线路侧GE光路接入本站SPN设备的用户侧接口，以此实现接入层PTN网络的透传，最终使接入层PTN业务在地调、备调的PTN设备落地。
（2）PTN与SPN独立组网。在独立组网方式下，SPN与PTN分别组网建立核心、汇聚、接入环网络，2张网络可采用不同的网络拓扑结构，以适应不同的业务流向。组网设计原则与混合组网方式类似，值得注意的是，PTN与SPN的网络规模应根据实际的业务传输需要确定。当SPN的运行网络被认为更实用、更适合业务传输时，应最大程度地减少PTN的网络规模，网络节点仅保留地调、备调、县级公司及调度数据网汇聚点（如有该汇聚点）的PTN设备。
2、业务承载方案。结合通信网业务承载现状及关键业务安全隔离承载需求，针对电力业务的安全分区要求，当整张SPN网络不存在异品牌对接问题时，SPN可开启3个切片，切片1承载Ⅰ、Ⅱ区业务，由 TMD交叉切片承载；切片2承载Ⅲ、Ⅳ区业务，通过MTN分组切片实现与Ⅰ、Ⅱ区的端到端物理隔离；切片3承载信息外网业务，切片间基于FlexE时隙隔离。当存在异品牌对接问题时，SPN网络开启4个切片，切片1承载Ⅰ、Ⅱ区业务，切片2承载Ⅲ、Ⅳ区业务，切片3承载信息外网业务，切片4承载PTN业务。按照业务分类，SPN网络应主要承载分组数据业务，如调度数据网、集控站监控系统等实时控制类业务以及数据通信网、信息外网等经营类业务，SDH仍旧承载线路保护、精准负荷控制等安全防御类业务，具体业务承载方式组网时可根据业务类型及不同类型业务的带宽需求，为核心层、汇聚层、接入层的切片分配带宽。
3、网络保护方案。SPN传输网络保护方案包括设备级保护和网络级的保护方案。
（1）设备级保护。设备级保护是对重要板卡的保护，各个站点部署的SPN设备交叉板、主控板、时钟板、电源板等可采用1+1热备份方式进行配置。
（2）网络级保护。SPN采用分层保护架构，包括切片传送层的保护、切片通道层的线性保护、切片分组层的网络传送子层保护和客户业务子层保护。
基于SPN 的业务承载能力、切片隔离能力、业务保护能力进行电力继电保护业务的可行性，SPN技术以太网层、IP层、光层集成了以太网切片技术、SR隧道技术等多项创新技术，形成了新一代的分组传输网体制。根据电力业务对通信带宽、安全隔离性的要求，SPN 高带宽、硬隔离、易运维的优势更能适应电力通信网的演进发展。
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