PTN 技術(shù)在高速公路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

李世民

（河北交投智能交通技術(shù)有限責(zé)任公司，河北石家莊 050090）

1 PTN 技術(shù)概述

1.1 概念

PTN 技術(shù)又稱(chēng)分組傳輸技術(shù)，是一種面向分組和面向連接的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一傳輸技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中服務(wù)于運(yùn)營(yíng)商級(jí)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，與其他傳輸技術(shù)相比較，PTN 技術(shù)具有以下基本屬性：服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化屬性、靈活可擴(kuò)展性屬性、嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量（QoS）和改進(jìn)的維護(hù)（操作系統(tǒng)）操作管理屬性。

1.2 實(shí)現(xiàn)分析

PTN 技術(shù)主要包含兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，一是由因特網(wǎng)協(xié)議或多協(xié)議標(biāo)簽交換（IP/MPLS）開(kāi)發(fā)出的傳輸協(xié)作標(biāo)簽交換（MPLS）技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際操作過(guò)程中，可以有效避免傳統(tǒng)IP 地址跳變轉(zhuǎn)變機(jī)制的不足，在傳輸路徑的建設(shè)上需要借助相應(yīng)的控制平面。另外，在實(shí)際應(yīng)用中具有多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）端到端標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)功能。簡(jiǎn)單講，這種技術(shù)在使用過(guò)程中具有端到端的傳輸路徑，可有效提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，還同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制和傳輸網(wǎng)絡(luò)樣式的功能。二是建立在以太網(wǎng)的面向連接的一種傳輸技術(shù)。目前，較為常見(jiàn)的有IEEE802.1 QAY 規(guī)范的骨干載波通信工程（PBB）。PTN 技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，是建立在對(duì)IEEE802.1AH 算子PBB（MAC PBB）技術(shù)改造的基礎(chǔ)上，通信水平較高。

1.3 主要特點(diǎn)

第一，PTN 技術(shù)從本質(zhì)上來(lái)講屬于一種集成技術(shù)，在技術(shù)功能上融合了SDH 技術(shù)、IP 技術(shù)等，因此，PTN 技術(shù)的高效性、安全性比SDH、IP 技術(shù)等更高；第二，可以實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)功能的強(qiáng)化，對(duì)多元化的場(chǎng)景寬帶進(jìn)行統(tǒng)籌分配，提高寬帶的分配和管理水平；第三，可以加強(qiáng)SOMS 業(yè)務(wù)倒換能力，并對(duì)TDM 承載能力、分組同步時(shí)鐘和OAM 等各種能力進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用到高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，可解決傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的不足。在功能實(shí)現(xiàn)上，可以從傳送平面、管理平面以及控制平面上進(jìn)行分析。首先，在傳送平面上應(yīng)用PTN 技術(shù)，可以進(jìn)行各平面數(shù)據(jù)信息的有效整合，并完成數(shù)據(jù)切換。在管理平面上，還可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配及數(shù)據(jù)管理、危險(xiǎn)預(yù)警等方面的管理，滿(mǎn)足高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)的要求。在控制平面上，可以構(gòu)建高速公路通信系統(tǒng)框架，完善通信協(xié)議以及通信指令的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)。

另外，根據(jù)我國(guó)頒布的《高速公路通信技術(shù)要求》，高速公路通信系統(tǒng)在利用PTN 技術(shù)過(guò)程中，需要在高速公路的業(yè)務(wù)和技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，以此為前提進(jìn)行PTN 技術(shù)的應(yīng)用。其中，業(yè)務(wù)方面需要考慮公路的路段劃分，應(yīng)用PTN 技術(shù)過(guò)程中以路段劃分為前提，在保證高速公路業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行PTN 技術(shù)的應(yīng)用；技術(shù)方面需要保證路段的連接作用，彰顯高速公路的價(jià)值。

2 傳輸技術(shù)對(duì)比

表1 為幾種傳輸技術(shù)的對(duì)比。可以看，PTN 技術(shù)在各方面的發(fā)展都較為完善，將其應(yīng)用于高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)，可提高高速公路的通信水平。

3 PTN 技術(shù)在高速公路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 按應(yīng)用方式劃分

PTN 技術(shù)在高速公路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，按應(yīng)用方式劃分包括混合組網(wǎng)、獨(dú)立組網(wǎng)和聯(lián)合組網(wǎng)的建設(shè)。

3.1.1 建設(shè)混合組網(wǎng)

在我國(guó)高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，受到各地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的影響，各省份的高速公路數(shù)量和復(fù)雜程度有著很大的不同，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)高速公路的統(tǒng)一管理，政府和相關(guān)部門(mén)需要進(jìn)行通信系統(tǒng)的建設(shè)，以各省交通局為單位建立管理體系。在新建的高速公路工程中，應(yīng)用PTN 技術(shù)進(jìn)行高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)，并在PTN 接入完成后，建設(shè)單位還需要對(duì)所有的舊的MSTP 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)，在升級(jí)的過(guò)程中也要注意以PTN 技術(shù)的應(yīng)用為核心，建設(shè)完善的高速公路通信系統(tǒng)干線(xiàn)，以此提升高速公路通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率和通信的質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中，需要特別注意的是：在混合網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，要根據(jù)各省份的實(shí)際情況，合理利用PTN 技術(shù)進(jìn)行高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)于已經(jīng)擁有較為完善通信干線(xiàn)的省份，不必要進(jìn)行混合網(wǎng)組網(wǎng)的建設(shè)。

3.1.2 獨(dú)立組網(wǎng)的建設(shè)

混合組網(wǎng)在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，需要在MSTP 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，但是，利用PTN 技術(shù)進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)建設(shè)時(shí)，與混合組網(wǎng)相比較有著較為明顯的區(qū)別。第一，獨(dú)立組網(wǎng)的建設(shè)不需要在MSTP 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而是利用PTN 技術(shù)直接建設(shè)全新的PTN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)和混合組網(wǎng)的配合，滿(mǎn)足高速公路通信系統(tǒng)的建設(shè)要求；第二，在獨(dú)立組網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，需要特別注意建設(shè)重點(diǎn)是建設(shè)PTN 網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)過(guò)程中，需要利用PTN技術(shù)，根據(jù)PTN 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況，建立分組傳送平面，最終形成獨(dú)立的操作系統(tǒng)。在高速公路通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可以在獨(dú)立的通信系統(tǒng)中完成相關(guān)操作，進(jìn)而發(fā)揮架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的通信功能；第三，進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)建設(shè)時(shí)還需注意，要定期對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，雖然在一定程度上會(huì)增加維護(hù)人員的工作量，但只要分工明確，就可以有效提高維護(hù)人員的工作效率。獨(dú)立組網(wǎng)在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，還需要加強(qiáng)對(duì)高速公路不同路段的分析，按照不同路段的實(shí)際要求建設(shè)通信系統(tǒng)，提升不同路段的管理效率。

表1 傳輸技術(shù)對(duì)比

3.1.3 聯(lián)合組網(wǎng)的建設(shè)

聯(lián)合組網(wǎng)和獨(dú)立組網(wǎng)在建設(shè)原理上有著共通的地方，在建設(shè)過(guò)程中，需要利用PTN 技術(shù)，將PTN 網(wǎng)絡(luò)接入MSTP 網(wǎng)絡(luò)，且在PTN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中需要特別注意的是，一定要從全新的高速公路的路段開(kāi)始建設(shè)，并根據(jù)不同路段的實(shí)際情況合理安置PTN 設(shè)備，以此發(fā)揮PTN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信功能，提高高速公路的整體通信功能。

另外，在建設(shè)聯(lián)合組網(wǎng)過(guò)程中，PTN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)量也會(huì)不斷地增加，但MSTP 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則不會(huì)變化，因此，在建設(shè)過(guò)程中，如果高速公路通信系統(tǒng)中PTN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備比MSTP 系統(tǒng)設(shè)備多時(shí)，PTN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所發(fā)揮的通信功能也會(huì)跟著上升，最終提升高速公路的整體通信功能。除此之外，聯(lián)合組網(wǎng)建設(shè)還需要在WSTP 干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，因此，聯(lián)合組網(wǎng)的建設(shè)前提是必須擁有較為完善的WSTP 網(wǎng)絡(luò)干線(xiàn)。

3.2 按傳輸系統(tǒng)劃分

按傳輸系統(tǒng)劃分，可分為干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)，在建設(shè)過(guò)程中都需要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證高速公路通信體系安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.1 干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，在聯(lián)合組網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中就有所體現(xiàn)，聯(lián)合組網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行都需要對(duì)干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的改造。在改造過(guò)程中，高速公路MSTP 網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)建設(shè)成為PTN網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而通過(guò)利用PTN 技術(shù)，完善高速公路的通信系統(tǒng)。在干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，我國(guó)出臺(tái)了相關(guān)的政策措施，要求必須采用SDH 智能光網(wǎng)絡(luò)。SDH 智能光網(wǎng)絡(luò)主要包含MSTP 網(wǎng)絡(luò)和ASON 網(wǎng)絡(luò)，因此，在各省高速公路通信系統(tǒng)干線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，目前最常用的是MSTP 網(wǎng)絡(luò)和ASON 網(wǎng)絡(luò)，在未來(lái)的建設(shè)中會(huì)進(jìn)行不斷改進(jìn)，使PTN 技術(shù)發(fā)揮更大的作用。

3.2.2 業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

在業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，通常是以高速公路的路段和區(qū)域?yàn)閯澐謫挝弧Ｊ紫龋枰肞TN 技術(shù)對(duì)高速路段上的車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控，保證業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以滿(mǎn)足高速公路通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息傳輸和圖像傳遞方面的要求，不斷提高各類(lèi)數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性；其次，還需要利用PTN 技術(shù)，對(duì)高速公路通信系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化建設(shè)，對(duì)于高速公路的不同路段的區(qū)域信息要進(jìn)行及時(shí)匯報(bào)；最后，業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)對(duì)于寬帶的要求較高，因此，需要利用PTN 技術(shù)，不斷提高寬帶資源的調(diào)配水平，提高業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平。