分組傳送網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用

霍殿基

【摘 要】分組傳送網(wǎng)技術(shù)（PTN）是一種將分組作為傳送單位，兼容ATM、TDM和FC等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)，本文首先對(duì)分?jǐn)?shù)傳送網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了介紹，然后PTN技術(shù)的組網(wǎng)模式進(jìn)行了分析，最后對(duì)PTN技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】分組傳送網(wǎng)技術(shù)；鐵路通信；應(yīng)用

在大數(shù)據(jù)信息時(shí)代背景下，高速鐵路快速發(fā)展，對(duì)鐵路通信網(wǎng)的信息技術(shù)和光通信業(yè)有了更高的要求。傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)因自身結(jié)構(gòu)限制，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前鐵路通信網(wǎng)的使用需求，鐵路通信網(wǎng)需要朝著綜合化、寬帶化、IP化、智能化的方向發(fā)展。而分組傳送網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為鐵路通信的進(jìn)一步發(fā)展提供了技術(shù)支持。

1 PTN技術(shù)介紹

社會(huì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，也已經(jīng)從最開始的PDH向著SDH發(fā)展，再加上現(xiàn)有的IP數(shù)據(jù)傳輸功能，產(chǎn)生了最新的MSTP技術(shù)。通信技術(shù)的不斷更新和優(yōu)化，大大增加了通信業(yè)務(wù)量，也使得數(shù)據(jù)寬帶增加，社會(huì)的快速發(fā)展，人們多樣化的需求，使得現(xiàn)有的通信技術(shù)已經(jīng)無法跟隨社會(huì)發(fā)展的腳步，由此產(chǎn)生了PIN技術(shù)。PIN技術(shù)是以分組為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，主要包含電信以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，能夠有效的融合TDM、ATM、IP等多種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行綜合的一種數(shù)據(jù)信息傳輸技術(shù)；以分組為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送，為MSTP的維護(hù)理念進(jìn)行了繼承，也將MSTP、MPLS等技術(shù)的有點(diǎn)結(jié)合起來，是未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中分組業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)。

PIN技術(shù)將SDH、MSTP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了集合，組成了新型的大帶寬技術(shù)，單個(gè)端口可以達(dá)到100GE和4000GE，與原來的MSTP技術(shù)進(jìn)行比較，帶寬數(shù)大大提高；PIN分組交換使用多元化的技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)了分組軟硬管道分離，能夠有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的復(fù)用，并且對(duì)關(guān)鍵性業(yè)務(wù)進(jìn)行了承載。PIN技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息具有50MS的保護(hù)，大大提高了通信系統(tǒng)的安全性和可靠性[1]。PIN技術(shù)將MSTP、IP等技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，形成一種面向組網(wǎng)的新技術(shù)，更加便捷的對(duì)連接問題進(jìn)行處理，同時(shí)也可以形成復(fù)雜的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，最大限度的滿足了當(dāng)今社會(huì)人們多樣化的需求。

2 PTN建網(wǎng)模式

2.1 混合組網(wǎng)模式

在混合組網(wǎng)模式中，引入PIN技術(shù)可以分為以下三個(gè)階段：

第一階段：在啟動(dòng)業(yè)務(wù)之前，將PIN設(shè)備向接入層進(jìn)行引入，與系統(tǒng)中存在的SDH設(shè)備進(jìn)行混合組建，形成SDH環(huán)。

第二階段：在IP業(yè)務(wù)大量增長的時(shí)期，可以以MSTP環(huán)路為基礎(chǔ)，進(jìn)行疊加組建GE/10GE環(huán)，能夠使得接入層實(shí)現(xiàn)TDM、IP業(yè)務(wù)功能，并且有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的接入和分離。

第三階段：在匯聚層和接入層形成之前，可以借助PIN設(shè)備來對(duì)分組傳送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建立。

混合組網(wǎng)的構(gòu)建能夠有效的推進(jìn)SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)向著PIN方向發(fā)展，但是在混合組網(wǎng)構(gòu)建初期，由于混合組網(wǎng)中引入PIN設(shè)備并且需要對(duì)既有的SDH功能進(jìn)行兼顧，這樣會(huì)大大弱化IP業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸能力。在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入后期的發(fā)展階段，由于業(yè)務(wù)量的大幅增長，使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作的難度大大增加。

2.2 獨(dú)立組網(wǎng)模式

將PIN設(shè)備引入到接入層和骨干層，重新建立分組傳輸平臺(tái)，與現(xiàn)有的組網(wǎng)模式相互依存，單獨(dú)規(guī)劃，共同發(fā)展和維護(hù)，這樣的模式稱之為獨(dú)立組網(wǎng)模式。在獨(dú)立組網(wǎng)模式中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)依然使用MSTP平臺(tái)，新增加的業(yè)務(wù)則放置在PIN平臺(tái)上。PIN獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的MSTP網(wǎng)絡(luò)具有一定的相似性，接入層采用GE速率組環(huán)，匯聚層使用10GE以太網(wǎng)速率組環(huán)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層面相互交叉進(jìn)行組網(wǎng)。獨(dú)立組網(wǎng)模式中，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)異常的清晰，便于后續(xù)的管理和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)，但是建立PIN需要進(jìn)行大量的資金投入。

2.3 聯(lián)合組網(wǎng)模式

聯(lián)合組網(wǎng)模式是指在匯聚層使用PIN組網(wǎng)，骨干層借助 IP over WDM/OTN將相關(guān)的業(yè)務(wù)調(diào)至PIN平臺(tái)的業(yè)務(wù)中去的一種模式。在聯(lián)合組網(wǎng)模式中，業(yè)務(wù)在接入層完成之后，上傳給骨干層，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)動(dòng)和信息的傳送。聯(lián)合組網(wǎng)模式適用于規(guī)模大的網(wǎng)絡(luò)，不具備IP over WDM/OTN條件或者在短時(shí)間內(nèi) IP over WDM/OTN無法對(duì)骨干區(qū)進(jìn)行覆蓋的區(qū)域則不適用。

3 PTN技術(shù)在鐵路通信中的具體應(yīng)用

以某城市的鐵路線路中使用PIN技術(shù)為例進(jìn)行說明，如下圖1所示。此條線路中包含10個(gè)站點(diǎn)，需要對(duì)站與站之間實(shí)現(xiàn)語音、網(wǎng)絡(luò)的傳輸。由于現(xiàn)階段，并未進(jìn)行全范圍的PIN覆蓋，需要在通信站內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等直接的關(guān)聯(lián)，這樣才能為全線提供業(yè)務(wù)端口并且接入現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。

3.1 PTN組網(wǎng)配置

由于現(xiàn)有的線路中包含的通信業(yè)務(wù)較少，PIN組網(wǎng)以2芯萬兆光纖來進(jìn)行組網(wǎng)，并且對(duì)通道進(jìn)行保護(hù)。在A站需要與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器、交換機(jī)等實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度。將中心網(wǎng)管建立于A站，從而能夠有效的對(duì)PIN設(shè)備中的業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度、更改、查詢等。

3.2 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)過程

在組網(wǎng)過程中，以萬兆光纖為基礎(chǔ)形成環(huán)網(wǎng)，并且將語言功能、2M業(yè)務(wù)等都放置于PIN光線環(huán)網(wǎng)上，從而能夠有效的對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分。

（1）語言業(yè)務(wù)。各個(gè)站點(diǎn)的電話語言業(yè)務(wù)需要借助PIN技術(shù)來進(jìn)行匯聚到與A站相連接的語言網(wǎng)內(nèi)，然后借助信號(hào)命令和交換機(jī)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。各個(gè)站點(diǎn)PIN設(shè)備將對(duì)車站語言業(yè)務(wù)進(jìn)行接引，實(shí)現(xiàn)多條線路語言信號(hào)的傳送。

（2）2M業(yè)務(wù)。站與站之間的2M業(yè)務(wù)可以借助PIN在車站直接的配置來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，然后接送到其他站段，經(jīng)過PIN設(shè)備與A站進(jìn)行連接，在A站與傳輸端口和傳輸設(shè)備進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)傳送功能。

（3）數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)。經(jīng)過PIN傳輸對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類再匯聚到A站，在A站借助不同的端口來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)承載。

網(wǎng)管中心設(shè)置一套PIN網(wǎng)管，與傳統(tǒng)的設(shè)置方式進(jìn)行比較，便于操作和管理。并且支持網(wǎng)絡(luò)級(jí)多重保護(hù)方式。使用能夠物理層頻率來對(duì)時(shí)間進(jìn)行同步。由于現(xiàn)有的PIN設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行比較，通道帶寬高，可以接入多種接口，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸[2]。因此，在進(jìn)行改造過程中，不需要加入新型的設(shè)備，現(xiàn)有的設(shè)備已經(jīng)可以滿足現(xiàn)階段的需求。

4 結(jié)論

隨著鐵路信息網(wǎng)通信量不斷加大，IP業(yè)務(wù)規(guī)模不斷增加，PTN成本優(yōu)勢(shì)也日益凸顯。在進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)，PTN設(shè)備可以提供更多的窄寬接口和帶寬接口，可以在已有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，在不額外增加設(shè)備的基礎(chǔ)上為班組信息化改造提供足夠的通道。隨著通信業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，PTN技術(shù)和設(shè)備會(huì)逐步成為光纖通信技術(shù)未來的主要發(fā)展方向，通過在鐵路通信網(wǎng)中應(yīng)用PTN技術(shù)，可以使用鐵路通信變得更加的安全、快捷和方便。

【參考文獻(xiàn)】

[1]何磊，黃永亮.分組傳送網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2011，（2）：53-58.

[2]賈靖宇.鐵路通信綜合網(wǎng)管的接口技術(shù)[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2011，（4）：40-43.

[責(zé)任編輯：張濤]