PTN技術(shù)在高速公路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

孟婧瑩

江西方興科技有限公司 江西 南昌 330025

正文：

前言：所謂的PTN技術(shù)實際上就是在底層光傳輸媒質(zhì)與IP業(yè)務(wù)間設(shè)置的層面，其核心為分組業(yè)務(wù)，能夠為通信提供各種各樣業(yè)務(wù)支持。高速公路的通信系統(tǒng)作為高速公路管理支撐系統(tǒng)的重要成分其主要包括語音、圖像以及數(shù)據(jù)三大業(yè)務(wù)。不同業(yè)務(wù)對于通信系統(tǒng)的帶寬大小、安全性要求是各不相同的。其中監(jiān)控對于貸款有著比較高的要求，在后期增加過程中需要一定的擴容。而語音業(yè)務(wù)在IP技術(shù)發(fā)展的過程中，需要來自IP通道的承載支持。數(shù)字報警以及電力監(jiān)控對網(wǎng)絡(luò)實時性、穩(wěn)定性的要求是比較突出的。

一、系統(tǒng)需求分析

在高速公路中，不同用途的通信系統(tǒng)與技術(shù)有著如下的應(yīng)用要求。首先是圖像傳輸。在高速公路通信系統(tǒng)中，圖像傳輸是最基本、最核心的要求之一[1]，其負責監(jiān)控錄像的存儲與傳輸。國內(nèi)有著大量的高速公路，這些高速公路上行駛著各種各樣且十分密集的車輛，這些車輛的運行將會產(chǎn)生大量圖像資料。通信系統(tǒng)運行中必須予以嚴格控制的就是丟包率問題，做好時延控制。此外對數(shù)據(jù)傳輸而言，還有一項需要處理的就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｖ挥斜Ｕ狭藬?shù)據(jù)能夠以高效、快速進行，才能夠順利的完成高速公路實際狀況的實時監(jiān)控。其次是數(shù)據(jù)的存儲與傳輸。在高速公路的運營過程中，會出現(xiàn)大量的信息數(shù)據(jù)，這些信息數(shù)據(jù)對于高速公路的管理來說屬于重要的數(shù)據(jù)資源。交通部門需要做好通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲與傳輸工作，這樣才能夠完成數(shù)據(jù)的研究與調(diào)用。通信系統(tǒng)需要具備足夠的準確性與穩(wěn)定性，以免數(shù)據(jù)在傳輸中遇到問題[2]。最后是程控電話。高速公路在運行中勢必會發(fā)生一些緊急狀況，在遇到緊急狀況時需要應(yīng)用程控電話解決各類問題。通信系統(tǒng)需要在滿足程控電話應(yīng)用要求基礎(chǔ)上切實保障程控電話通信質(zhì)量。

二、SDH系統(tǒng)與PTN系統(tǒng)之間的區(qū)別

（一）SDN系統(tǒng)自身局限性

這種技術(shù)應(yīng)用剛性管道，因此并不能滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實際發(fā)展要求，其在下述幾方面有所體現(xiàn)。首先是匯聚能力比較差，其二層交換功能偏于薄弱。其次是其不具備足夠的擴展能力，因此也不適合IP業(yè)務(wù)的承載。此外SDN系統(tǒng)顆粒固定，有著帶寬浪費的問題，無法進行大顆粒業(yè)務(wù)的傳送任務(wù)。最后SDN系統(tǒng)并不能提供組播處理功能。

（二）PTN系統(tǒng)本身的優(yōu)勢

這種系統(tǒng)的有時表現(xiàn)為首先其有著統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比較簡單的網(wǎng)絡(luò)層次可以降低TCO。其次這種系統(tǒng)能夠提供各種各樣的業(yè)務(wù)，完成不同業(yè)務(wù)的綜合運營。另外這種系統(tǒng)是一種以分組交換為內(nèi)核的系統(tǒng)，有著較高的帶寬利用率。同SDH系統(tǒng)的對比可以得知，SDN帶寬最高為10GW，而PTN則能達到40GE[3]。

（三）對比結(jié)果

結(jié)合前面所討論的結(jié)果可以看出PNT系統(tǒng)以包分組傳送為光網(wǎng)絡(luò)單元與光線路終端，其介入包括視頻、寬帶、低速數(shù)據(jù)、語音等各種業(yè)務(wù)。此外光網(wǎng)絡(luò)單元與光線路終端能夠使PTN傳輸設(shè)備整合連接到一起。該系統(tǒng)與光纖接入網(wǎng)的搭配具備自愈能力強、保護能力強、網(wǎng)管能力強、容量大、體制標準等特征。該方案最大的特征便是保護能力完善、網(wǎng)管能力突出、接口比較齊全、組網(wǎng)功能強大、連接相對靈活、升級十分便利、系統(tǒng)非常開放。

三、高速公路通信中的PTN技術(shù)應(yīng)用

（一）應(yīng)用方式

1.混合組網(wǎng)

高速公路建設(shè)中不同省份高速公路的運行情況實際上是有很大不同的，為了實現(xiàn)所有地區(qū)高速公路能夠得到統(tǒng)一管理，就需要將所有地區(qū)高速公路的通信系統(tǒng)銜接到一起，建立統(tǒng)一管理體系。新建高速公路的通信系統(tǒng)建設(shè)需要逐步引入PTN技術(shù)。當前并沒有完成主線高速路的地區(qū)可以直接套用PTN技術(shù)，提高新路段通信水平。結(jié)束PTN技術(shù)引用后，可以進行網(wǎng)絡(luò)升級，該過程需要將PTN作為核心技術(shù)，能夠有效提高系統(tǒng)通信質(zhì)量與運行效率。需強調(diào)的是，混合組網(wǎng)中不同省份有著不同實際情況，如果當?shù)負碛懈删€則不可以進行混合組網(wǎng)的建設(shè)。

2.獨立組網(wǎng)

混合組網(wǎng)運行與建設(shè)中需要依靠MSTP建設(shè)，獨立組網(wǎng)則不需要依靠MSTP網(wǎng)絡(luò)就能夠完成通信系統(tǒng)建設(shè)。二者的聯(lián)合運行能夠滿足高速公路所有的通信需要。獨立組網(wǎng)將PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為重點，該過程中需要依靠PTN網(wǎng)絡(luò)建立傳送平面，能夠創(chuàng)造獨立操作平臺。

3.聯(lián)合組網(wǎng)

這種組網(wǎng)形式和獨立組網(wǎng)在原理上近乎相同，都是將PTN連入MSTP，二者的區(qū)別在于PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中需要從公路的路段進行，根據(jù)路段實際情況安裝PTN設(shè)備，可以很好的發(fā)揮PTN通信功能。聯(lián)合組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身的數(shù)量會持續(xù)性增長，MSTP系統(tǒng)則并不發(fā)生變化。公路系統(tǒng)PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在超出MSTP系統(tǒng)的條件下，PTN網(wǎng)絡(luò)本身的性能將會得到有效提高。

（二）傳輸系統(tǒng)

1.干線傳輸

聯(lián)合組網(wǎng)運行與建設(shè)會對干線進行全方位改造，也就是從MSTP這種網(wǎng)絡(luò)變成PTN網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)最終會滿足公路的全部要求。不過當前PTN技術(shù)實際上并沒有得到深入推廣與研究，這在一定程度上限制了PTN技術(shù)的使用效果。我國交通部門要求高速公路必須應(yīng)用SDH網(wǎng)絡(luò)，此類網(wǎng)絡(luò)包括ASON與MSTP兩種形式。通信網(wǎng)絡(luò)后期建設(shè)可以借助聯(lián)合組網(wǎng)改造通信系統(tǒng)，最大化PTN系統(tǒng)優(yōu)勢。

2.業(yè)務(wù)接入

路段與區(qū)域是通信系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)最基本的劃分單位，通信系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用能夠有效提高高速公路管理能力。該業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的介入能夠為養(yǎng)路工提供高速公路車輛監(jiān)控與指令。因此業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)需要滿足公路通信數(shù)據(jù)、圖像傳播要求。也就是在保障數(shù)據(jù)傳輸效率的基礎(chǔ)上保障數(shù)據(jù)準確性。PTN技術(shù)在接入網(wǎng)中能夠充分滿足如上要求。此外很多省份高速公路的施工與發(fā)展對于路段均采用的是個性化管理方式，即應(yīng)用PTN技術(shù)實時調(diào)配寬帶資源。

結(jié)語：光纖接入網(wǎng)在高速公路的通信網(wǎng)中有著非常大的作用。PTN傳輸系統(tǒng)本身靈活的組網(wǎng)形式適用于高速公路本身的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。今后高速公路的通信系統(tǒng)必然會全方位普及與覆蓋PTN系統(tǒng)，強大的業(yè)務(wù)能力能夠為高速公路自身系統(tǒng)的建設(shè)提供集約化、寬帶化、標準化能力。我們需要充分應(yīng)用PTN網(wǎng)絡(luò)，全方位考慮電話網(wǎng)、計算機網(wǎng)的融合趨勢，從效率、效益以及綜合成本、網(wǎng)絡(luò)拓展性角度提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力。