任杰

山西省交通科學(xué)研究院 山西太原 030006

PTN技術(shù)又可稱為PacketPassiveOpticalNetwork技術(shù)，具有分組交換傳送、無(wú)源光傳輸?shù)奶攸c(diǎn)?；赑TN技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)具有成本低、便于維護(hù)、資源自動(dòng)配置等優(yōu)良特點(diǎn)。

1 PTN技術(shù)

PTN（PacketTransportNetwork）是一種以分組作為傳送單位，承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM和FC等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。PTN技術(shù)以承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，繼承了傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)；融合了以太網(wǎng)和MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，即分組交換的高效率以及SDH網(wǎng)絡(luò)的可靠性、實(shí)時(shí)性和可維護(hù)性等，以分組交換為核心并提供多業(yè)務(wù)綜合傳送，具有更低的總體使用成本。

PTN有以下兩類具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)。一種是由因特網(wǎng)協(xié)議/多協(xié)議標(biāo)簽交換（IP/MPLS）開發(fā)的傳輸協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）技術(shù)。該技術(shù)摒棄了基于IP地址的跳變轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，不依賴于控制平面來(lái)建立傳輸路徑。它保留了多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）端到端標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)功能，消除了端到端的連接和功能。這意味著它不使用最后跳POP（PHP）并關(guān)閉標(biāo)簽交換路徑。因此，它具有端到端的傳輸路徑，提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求，并且具有網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制和傳輸網(wǎng)絡(luò)樣式功能。

另一種基于以太網(wǎng)的面向連接的以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，例如IEEE802.1QAY規(guī)范的骨干載波通信工程（PBB）。在消除以太網(wǎng)地址控制（MAC）地址學(xué)習(xí)、生成樹和泛洪連通性的基礎(chǔ)上，對(duì)IEEE802.1AH算子PBB（MACPBB）技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，以改善流量工程（TE）和提高QoS的能力。目前，PBB主要支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接服務(wù)交付和線性保護(hù)，不支持多節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)傳遞和環(huán)路保護(hù)。

2 MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

目前，新疆高速公路已建成的交通專用通信網(wǎng)主要采用MSTP/SDH光傳輸網(wǎng)承載監(jiān)控、收費(fèi)、語(yǔ)音等業(yè)務(wù)。由于SDH是剛性通道，主要用于承載時(shí)分復(fù)用模式的業(yè)務(wù)，對(duì)于語(yǔ)音、監(jiān)控圖像等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，能夠保證高的帶寬利用率和低時(shí)延，滿足語(yǔ)音和監(jiān)控圖像業(yè)務(wù)的QoS要求；但是當(dāng)前高速公路各種業(yè)務(wù)逐漸IP化，由于IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多樣性、突發(fā)性、業(yè)務(wù)顆粒大小不固定性，用MSTP/SDH承載IP業(yè)務(wù)時(shí)，MSTP/SDH的承載效率低、浪費(fèi)帶寬、帶寬不足等問(wèn)題將會(huì)凸顯出來(lái)，具體表現(xiàn)如下：（1）新疆高速公路通信網(wǎng)采用MSTP/SDH組網(wǎng)方式，其接入層一般為155Mbit/s、622Mbit/s環(huán)網(wǎng)，干線層一般為2．5GM-bit/s環(huán)網(wǎng)，由于高清圖像、全程監(jiān)控的應(yīng)用，當(dāng)前接入及干線傳輸帶寬將不能滿足業(yè)務(wù)需求。（2）MSTP/SDH采用固定幀長(zhǎng)和時(shí)隙、虛級(jí)聯(lián)技術(shù)承載IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的突發(fā)和不固定幀長(zhǎng)特性，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)承載效率低；同時(shí)，MSTP/SDH采用VC-12/VC-4小顆粒進(jìn)行交叉調(diào)度，不適應(yīng)IP業(yè)務(wù)大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度要求。（3）MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)不能對(duì)基于以太網(wǎng)的用戶提供不同等級(jí)的QoS，也不能提供端到端的質(zhì)量保障。（4）MSTP/SDH的帶寬分配是固定的，不能適應(yīng)IP業(yè)務(wù)不固定幀長(zhǎng)的特性，從而導(dǎo)致帶寬利用率低。

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

本文以某高速公路通信傳輸系統(tǒng)為例進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，整個(gè)工程是55000米，在設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)時(shí)，有6個(gè)通信站，5個(gè)無(wú)人值守站和1個(gè)通信中心。

3.1 構(gòu)建基于PON和PTN技術(shù)的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

現(xiàn)行PON和PTN技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件并沒(méi)有較高的要求，通過(guò)基于PON和PTN技術(shù)的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)置，可有效避免以往組網(wǎng)資本損耗大問(wèn)題的出現(xiàn)。在基于PON和PTN技術(shù)的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)置過(guò)程中，主要以PTN網(wǎng)絡(luò)為通信網(wǎng)核心，以PON為主要接入技術(shù)。依據(jù)高速公路網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)需求，可合理選擇PON或者PTN技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)。對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)生存需求較高的區(qū)域，可采用PTN技術(shù)作為主要網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)；而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)硬件安全性要求不高的區(qū)域，則可采用PON技術(shù)作為主要組網(wǎng)技術(shù)。在具體高速公路專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)過(guò)程中，可在原有同步數(shù)字體系的基礎(chǔ)上，引入PON、PTN硬件設(shè)備。其中分部門-總管理端業(yè)務(wù)傳輸主要為PTN模式傳輸；而高速公路部門通信或基層監(jiān)控管理則采用PON傳輸模式。

3.2 MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)與PTN技術(shù)的融合

目前新疆高速公路通信網(wǎng)基本已建成基于MSTP/SDH技術(shù)的中環(huán)網(wǎng)骨干層，東環(huán)網(wǎng)、南環(huán)網(wǎng)、西環(huán)網(wǎng)、北環(huán)網(wǎng)匯聚層及各環(huán)網(wǎng)下的接入層。目前新疆高速公路通信網(wǎng)已基本建成，并以MSTP/SDH設(shè)備為主要傳輸設(shè)備，承載著新疆高速公路的各類業(yè)務(wù)。出于對(duì)現(xiàn)有交通專網(wǎng)穩(wěn)定性以及資源利用最大化的考慮，PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)選擇與MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)共存的方式建設(shè)，詳見下圖。在接入層采用新建GEPTN環(huán)網(wǎng)，承載高速公路通信系統(tǒng)IP業(yè)務(wù)及TDM業(yè)務(wù)，并在匯聚層核心節(jié)點(diǎn)新增10GEPTN環(huán)網(wǎng)用于接入層IP數(shù)據(jù)的匯聚。

圖1 PTN網(wǎng)絡(luò)與MSTP/SDH網(wǎng)絡(luò)共存圖

3.3 數(shù)據(jù)糾錯(cuò)和后臺(tái)數(shù)據(jù)維護(hù)

系統(tǒng)報(bào)告由通信傳輸系統(tǒng)的監(jiān)視器打印，在打印過(guò)程中，如果數(shù)據(jù)中存在錯(cuò)誤，則由工作人員進(jìn)行更正。所謂背景信息是指人工票據(jù)和車輛應(yīng)收賬款，站臺(tái)服務(wù)員檢查后，將相關(guān)內(nèi)容輸入后臺(tái)。除了進(jìn)入后臺(tái)和更正數(shù)據(jù)外，還應(yīng)上傳到綜合中心，以便于綜合中心的有效控制和科學(xué)管理。

總之，隨著各方面技術(shù)不斷發(fā)展、更新、利用，為滿足人們的需求，技術(shù)才趨向成熟，比如PTN技術(shù)繼承傳統(tǒng)SDH技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并漸漸取代其地位，滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求。PTN技術(shù)可滿足高速公路對(duì)于新業(yè)務(wù)的要求，不斷加強(qiáng)IP業(yè)務(wù)，在高效率以及寬帶傳播方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展?jié)摿?qiáng)。