PTN技術在高速公路通信系統中的應用研究

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技術實際上就是在底層光傳輸媒質與IP業務間設置的層面，其核心為分組業務，能夠為通信提供各種各樣業務支持。高速公路的通信系統作為高速公路管理支撐系統的重要成分其主要包括語音、圖像以及數據三大業務。不同業務對于通信系統的帶寬大小、安全性要求是各不相同的。其中監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。而語音業務在IP技術發展的過程中，需要來自IP通道的承載支持。數字報警以及電力監控對網絡實時性、穩定性的要求是比較突出的。

一、系統需求分析

在高速公路中，不同用途的通信系統與技術有著如下的應用要求。首先是圖像傳輸。在高速公路通信系統中，圖像傳輸是最基本、最核心的要求之一[1]，其負責監控錄像的存儲與傳輸。國內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生大量圖像資料。通信系統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。此外對數據傳輸而言，還有一項需要處理的就是數據傳輸的效率。只有保障了數據能夠以高效、快速進行，才能夠順利的完成高速公路實際狀況的實時監控。其次是數據的存儲與傳輸。在高速公路的運營過程中，會出現大量的信息數據，這些信息數據對于高速公路的管理來說屬于重要的數據資源。交通部門需要做好通信系統數據的存儲與傳輸工作，這樣才能夠完成數據的研究與調用。通信系統需要具備足夠的準確性與穩定性，以免數據在傳輸中遇到問題[2]。最后是程控電話。高速公路在運行中勢必會發生一些緊急狀況，在遇到緊急狀況時需要應用程控電話解決各類問題。通信系統需要在滿足程控電話應用要求基礎上切實保障程控電話通信質量。

二、SDH系統與PTN系統之間的區別

（一）SDN系統自身局限性

這種技術應用剛性管道，因此并不能滿足數據業務的實際發展要求，其在下述幾方面有所體現。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業務的承載。此外SDN系統顆粒固定，有著帶寬浪費的問題，無法進行大顆粒業務的傳送任務。最后SDN系統并不能提供組播處理功能。

（二）PTN系統本身的優勢

這種系統的有時表現為首先其有著統一的網絡協議，比較簡單的網絡層次可以降低TCO。其次這種系統能夠提供各種各樣的業務，完成不同業務的綜合運營。另外這種系統是一種以分組交換為內核的系統，有著較高的帶寬利用率。同SDH系統的對比可以得知，SDN帶寬最高為10GW，而PTN則能達到40GE[3]。

（三）對比結果

結合前面所討論的結果可以看出PNT系統以包分組傳送為光網絡單元與光線路終端，其介入包括視頻、寬帶、低速數據、語音等各種業務。此外光網絡單元與光線路終端能夠使PTN傳輸設備整合連接到一起。該系統與光纖接入網的搭配具備自愈能力強、保護能力強、網管能力強、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、網管能力突出、接口比較齊全、組網功能強大、連接相對靈活、升級十分便利、系統非常開放。

三、高速公路通信中的PTN技術應用

（一）應用方式

1.混合組網

高速公路建設中不同省份高速公路的運行情況實際上是有很大不同的，為了實現所有地區高速公路能夠得到統一管理，就需要將所有地區高速公路的通信系統銜接到一起，建立統一管理體系。新建高速公路的通信系統建設需要逐步引入PTN技術。當前并沒有完成主線高速路的地區可以直接套用PTN技術，提高新路段通信水平。結束PTN技術引用后，可以進行網絡升級，該過程需要將PTN作為核心技術，能夠有效提高系統通信質量與運行效率。需強調的是，混合組網中不同省份有著不同實際情況，如果當地擁有干線則不可以進行混合組網的建設。

2.獨立組網

混合組網運行與建設中需要依靠MSTP建設，獨立組網則不需要依靠MSTP網絡就能夠完成通信系統建設。二者的聯合運行能夠滿足高速公路所有的通信需要。獨立組網將PTN網絡建設作為重點，該過程中需要依靠PTN網絡建立傳送平面，能夠創造獨立操作平臺。

3.聯合組網

這種組網形式和獨立組網在原理上近乎相同，都是將PTN連入MSTP，二者的區別在于PTN網絡建設中需要從公路的路段進行，根據路段實際情況安裝PTN設備，可以很好的發揮PTN通信功能。聯合組網網絡建設時，其網絡系統本身的數量會持續性增長，MSTP系統則并不發生變化。公路系統PTN網絡設備在超出MSTP系統的條件下，PTN網絡本身的性能將會得到有效提高。

（二）傳輸系統

1.干線傳輸

聯合組網運行與建設會對干線進行全方位改造，也就是從MSTP這種網絡變成PTN網絡。通信系統最終會滿足公路的全部要求。不過當前PTN技術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技術的使用效果。我國交通部門要求高速公路必須應用SDH網絡，此類網絡包括ASON與MSTP兩種形式。通信網絡后期建設可以借助聯合組網改造通信系統，最大化PTN系統優勢。

2.業務接入

路段與區域是通信系統接入網絡最基本的劃分單位，通信系統在高速公路中的應用能夠有效提高高速公路管理能力。該業務在網絡中的介入能夠為養路工提供高速公路車輛監控與指令。因此業務接入網絡需要滿足公路通信數據、圖像傳播要求。也就是在保障數據傳輸效率的基礎上保障數據準確性。PTN技術在接入網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展對于路段均采用的是個性化管理方式，即應用PTN技術實時調配寬帶資源。

結語：光纖接入網在高速公路的通信網中有著非常大的作用。PTN傳輸系統本身靈活的組網形式適用于高速公路本身的網絡系統。今后高速公路的通信系統必然會全方位普及與覆蓋PTN系統，強大的業務能力能夠為高速公路自身系統的建設提供集約化、寬帶化、標準化能力。我們需要充分應用PTN網絡，全方位考慮電話網、計算機網的融合趨勢，從效率、效益以及綜合成本、網絡拓展性角度提高網絡業務能力。