毛小虎

【摘 要】PTN技術(shù)是一種以分組作為傳送單位的新型數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳輸?shù)娜獻(xiàn)P化，具有傳輸速率高、支持各種業(yè)務(wù)和安全穩(wěn)定等特點(diǎn)。PTN技術(shù)能夠很好地解決高速公路日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需要和帶寬限制的問(wèn)題，現(xiàn)已逐步應(yīng)用到高速公路通信系統(tǒng)中。文章主要探討了PTN技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)以及在廣東某高速公路通信系統(tǒng)改造中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PTN；通信系統(tǒng)；分組傳送網(wǎng)

0 引言

隨著高速公路各種業(yè)務(wù)量的增加和設(shè)備的IP化，高速公路現(xiàn)有的光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)已不能滿足各種業(yè)務(wù)擴(kuò)展和高帶寬的需求，如何在高速公路有限帶寬的條件下，承載更多的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。隨著傳輸技術(shù)的發(fā)展，PTN技術(shù)應(yīng)用而生，它秉承了光傳輸系統(tǒng)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，提供適合IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸通道，且能夠充分利用帶寬，很好地解決了高速公路通信系統(tǒng)帶寬限制和不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)問(wèn)題。

1 PTN技術(shù)概述

1.1 PTN概念

PTN技術(shù)也稱分組傳送網(wǎng)技術(shù)，在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，以分組業(yè)務(wù)為核心并且支持多業(yè)務(wù)，能夠滿足統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送和分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性要求。它具有高效的帶寬管理機(jī)制、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展和較高安全性等特點(diǎn)。

1.2 PTN技術(shù)原理

PTN技術(shù)融合了傳送網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)和MPLS技術(shù)，具有三者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前PTN有兩類(lèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，即PBT技術(shù)和T-MPLS技術(shù)。

PBT技術(shù)是一種基于以太網(wǎng)的面向連接的包傳輸技術(shù)，具有保護(hù)倒換、OAM、QoS、流量工程等電信網(wǎng)絡(luò)的功能；而T-MPLS是一種面向連接的分組傳送技術(shù)，對(duì)MPLS某些復(fù)雜的功能進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并增加了面向連接的OAM和保護(hù)恢復(fù)的功能。

2 PTN傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）PTN技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)SDH內(nèi)核和接口的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)整個(gè)高速公路通信系統(tǒng)的IP化接入和傳輸，是先進(jìn)技術(shù)在傳統(tǒng)傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用。

2）實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)功能的接入，新的軟交換設(shè)備不僅能夠接入傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，還能夠結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供基于語(yǔ)音的各種業(yè)務(wù)，豐富了通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，節(jié)約了投資。

3）能夠很好地適應(yīng)高速公路視頻圖像業(yè)務(wù)對(duì)傳送網(wǎng)絡(luò)的需要，實(shí)現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)端到端的傳輸和管理等功能，而且能夠提供端口帶寬流量的智能控制，可高效地承載高速公路視頻圖像業(yè)務(wù)。

4）PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)很好地繼承了SDH傳輸系統(tǒng)的安全和保護(hù)性能，能夠?yàn)楦咚俟犯黝?lèi)業(yè)務(wù)提供持續(xù)穩(wěn)定的傳送通道，保證通信系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。

5）PTN提供端到端的QoS管理，能夠保證不同業(yè)務(wù)對(duì)延遲、抖動(dòng)、帶寬的要求，提供完善的端到端的QoS解決方案，支持流量監(jiān)管、隊(duì)列調(diào)度、流量整形和擁塞控制等功能，滿足多業(yè)務(wù)的帶寬控制。

3 PTN在廣東省某高速公路通信系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

本條高速公路全線通信系統(tǒng)由10個(gè)通信站和1個(gè)通信中心構(gòu)成。通信系統(tǒng)采用SDH+程控交換機(jī)的模式建網(wǎng)，中心交換機(jī)裝機(jī)容量1000門(mén)，遠(yuǎn)端收費(fèi)站放號(hào)40門(mén)/站，收費(fèi)站接入設(shè)備和中心交換機(jī)互聯(lián)采用155M光互聯(lián)。

3.2 通信系統(tǒng)瓶頸

由于該系統(tǒng)投入運(yùn)行較早，隨著系統(tǒng)設(shè)備投運(yùn)年限增加，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行壓力加大，同時(shí)面對(duì)不斷增加的設(shè)備和擴(kuò)展的業(yè)務(wù)，通信系統(tǒng)面臨著極大的壓力：

1）系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備故障越來(lái)越多，導(dǎo)致正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)受到影響，維護(hù)人員任務(wù)繁重，壓力大。

2）現(xiàn)網(wǎng)產(chǎn)品投運(yùn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)品使用的元器件已經(jīng)換代，維修材料越來(lái)越難找，導(dǎo)致產(chǎn)品維修困難，維修費(fèi)用過(guò)高。

3）原有的產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)淘汰，無(wú)法對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)容滿足新興業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)需求。

4）大量IP化設(shè)備涌現(xiàn)，系統(tǒng)無(wú)法提供足夠的端口接入，可用帶寬不足。

3.3 改造目標(biāo)

改造后的通信系統(tǒng)需要適應(yīng)本路段管理的需要，提高高速公路的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)能力，特別是為本路段高速公路收費(fèi)、監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行提供通信保障，確保高速公路安全、暢通、高效地發(fā)揮作用。

1）通信系統(tǒng)應(yīng)滿足運(yùn)營(yíng)管理的需求，結(jié)合路段統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一體制，適應(yīng)信息化管理和通信技術(shù)IP化發(fā)展。

2）今后系統(tǒng)的擴(kuò)展需求，擴(kuò)容留有充分的系統(tǒng)容量。

3）與原有的SDH設(shè)備兼容，具備較高的安全性，同時(shí)成本較低。

4）根據(jù)目前國(guó)內(nèi)、外高速公路通信技術(shù)的發(fā)展情況，綜合考慮系統(tǒng)的建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)成本，采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。

5）系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)具有一致性和兼容性，以利于統(tǒng)一網(wǎng)管和日后維護(hù)管理。

3.4 改造方案

3.4.1 網(wǎng)絡(luò)改造方法

針對(duì)本段原有通信系統(tǒng)的具體情況，在最大程度保護(hù)現(xiàn)有投資，最大程度降低施工量和施工周期的情況下，施工單位對(duì)全線通信系統(tǒng)進(jìn)行全面改造，將站房配線架以內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行改造更換，即將原有陳舊的時(shí)分交換核心改造為IP新技術(shù)核心。采用新的IP交換機(jī)替代原有的程控交換機(jī)系統(tǒng)和采用面向連接的分組傳輸技術(shù)萬(wàn)兆IP視頻傳送平臺(tái)設(shè)備代替原有的SDH傳送系統(tǒng)。

3.4.2 改造后的系統(tǒng)說(shuō)明

改造后的通信系統(tǒng)綜合接入網(wǎng)采用PTN技術(shù)，利用萬(wàn)兆IP視頻傳送平臺(tái)設(shè)備構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，線路速率10GE，采用雙纖環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要傳送語(yǔ)音業(yè)務(wù)，同時(shí)可以在光纖邏輯通道中，構(gòu)建IP語(yǔ)音通道、OA系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用LSP實(shí)現(xiàn)物理隔離，在端口上采用VLAN隔離，控制網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，任何一個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù)帶寬均能完全保證線速傳送，任何業(yè)務(wù)均享受50ms倒換保護(hù)。

改造后的系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1）保證業(yè)務(wù)帶寬。采用10GE IP視頻傳送平臺(tái)設(shè)備構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，可用帶寬約10GE，為高清視頻業(yè)務(wù)、OA系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)承載預(yù)留足夠帶寬。

2）業(yè)務(wù)保護(hù)保證。網(wǎng)絡(luò)采用IP視頻傳送平臺(tái)技術(shù)，電信級(jí)別保護(hù)，本網(wǎng)絡(luò)中任何業(yè)務(wù)均考慮在光纖中斷（非光纜中斷）情況下或者設(shè)備光接口板卡損壞情況下，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)均能夠在50ms內(nèi)完成倒換保護(hù)。設(shè)備核心支持1+1熱備份，獨(dú)立板卡故障不影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，板卡維護(hù)也不影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，站點(diǎn)失效不影響其他站點(diǎn)業(yè)務(wù)。

3）網(wǎng)絡(luò)可管理維護(hù)。萬(wàn)兆IP視頻傳送平臺(tái)技術(shù)有類(lèi)似于SDH的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，支持端到端的OAM，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)、站點(diǎn)設(shè)備、板卡、端口的任何業(yè)務(wù)質(zhì)量、狀態(tài)提供實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制以及遠(yuǎn)端測(cè)試控制，并通過(guò)網(wǎng)管進(jìn)行顯示以及提供聲光告警輸出，提醒網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員及時(shí)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。

4）業(yè)務(wù)可管理性。網(wǎng)絡(luò)中任何通道帶寬均可以通過(guò)網(wǎng)管根據(jù)建設(shè)單位的實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和整理，例如根據(jù)實(shí)際的帶寬需求增減調(diào)整該站點(diǎn)的業(yè)務(wù)傳送帶寬。

5）QoS保證。萬(wàn)兆IP視頻傳送平臺(tái)設(shè)備具有層次化的QoS，保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、可靠傳送，提高IP業(yè)務(wù)的傳送效率。

6）可擴(kuò)展?？紤]未來(lái)技術(shù)發(fā)展需要，滿足將來(lái)的多種業(yè)務(wù)承載需要。

4 結(jié)論

綜上所述，新業(yè)務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了對(duì)新技術(shù)的需求，在各種業(yè)務(wù)逐漸IP化的今天，高速公路通信系統(tǒng)更需要適應(yīng)以IP業(yè)務(wù)為主的新的承載技術(shù)的應(yīng)用。PTN這一技術(shù)，以其傳輸帶寬高、可靠性高和傳輸效率高的特點(diǎn)，很好地滿足了高速公路業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，它集成了IP交換和SDH系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。PTN技術(shù)在高速路通信系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，說(shuō)明PTN技術(shù)能夠很好的適應(yīng)公路發(fā)展的需要，可以實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)和圖像完美、準(zhǔn)確的傳輸，這也論證了PTN技術(shù)的先進(jìn)性以及在高速公路上使用的合理性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李旭.PTN技術(shù)在寧道高速公路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)交通信息化，2014.

[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint