淺析PTN技術在高速公路通信系統(tǒng)中的應用

熊少輝 張海泉

(江西方興科技有限公司，江西 南昌330025)

0 引言

PTN 定位于一種面向連接的網(wǎng)絡技術，以MPLS-TP(多協(xié)議標記交換協(xié)議)為核心、采用類似于5DH 的端到端性能可管理的網(wǎng)絡，來支持網(wǎng)絡從當前向下一代網(wǎng)絡的平滑演進。它主要用于多業(yè)務的環(huán)境，具備TDM ATM over Pdcket 的業(yè)務接入、匯聚和傳送能力及以太網(wǎng)的低成本和統(tǒng)計復用的特點，支持時鐘同步、類似SDH 的保護、以太網(wǎng)端到端的性能監(jiān)控和管理維護。

圖1 PTN 設備功能結構示意圖

1 高速公路通信需求

總體上來說目前高速公路IP 業(yè)務已遠大于TDM 業(yè)務，同時IP業(yè)務的安全保障性要求較高。l 對N 的星型數(shù)據(jù)流向：收費業(yè)務和監(jiān)控業(yè)務都具有層級管理的業(yè)務管理模式，對應業(yè)務處理數(shù)據(jù)具有明顯的匯集型數(shù)據(jù)流向。大量的實時圖像傳輸，要求網(wǎng)絡保證低時延低丟包率低誤碼率：從數(shù)據(jù)量上看，實時圖像占用大量帶寬，同時要求網(wǎng)絡的可靠性高!延時小，才能保證圖像顯示的流暢。數(shù)據(jù)傳輸安全性要求高：實時收費數(shù)據(jù)是關系到高速公路運營收益的重要數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的安全性，傳輸?shù)目煽啃詰獙儆谧罡呒墑e。有應對突發(fā)事件的需求，網(wǎng)絡要有彈性可擴充：對于路網(wǎng)交通管理來說，處置應急事件是重要業(yè)務之一，通信系統(tǒng)要靈活支持應急處置的處理流程，帶寬具有可調整! 可擴充的靈活性。作為應急聯(lián)絡的手段，路段程控電話仍然必不可少。

2 技術對比

PTN 技術集成SDH 和IP 技術的優(yōu)點，在安全性和高效統(tǒng)計方面有突出優(yōu)勢。PTN 技術與SDH/MSTP 比較增強了統(tǒng)計復用的功能，能實現(xiàn)基于不同場景的帶寬靈活分配。PTN 技術與IP 技術比較增加了5Oms 快速業(yè)務保護倒換，以及硬件化的OAM、分組同步時鐘、TDM 業(yè)務承載能力。對比目前常用的傳輸技術，PTN 技術應用于高速公路通信系統(tǒng)更有優(yōu)勢。詳細技術對比如表1。

3 技術優(yōu)勢與風險

PTN 技術應用于高速公路至少可以看到以下的技術優(yōu)勢： 根據(jù)PTN 技術本身特點，其能良好的滿足彈性通道、l 對多星型、低時延低誤碼低丟包、高安全性等高速公路通信的特點需求。PTN 技術出現(xiàn)的時機，正處于雖然IP 需求大量涌現(xiàn)，但MSTP 網(wǎng)絡已經(jīng)大量部署的情況下，由于PTN 的技術特性現(xiàn)在可跟已有MSTP 設備良好的互聯(lián)，承載TDM 業(yè)務，未來又育副匝利過渡到全IP 網(wǎng)絡。與此同時，由于PTN技術屬于新興技術，運營時間較短，標準并不完善，尚有部分需要承擔的風險：

表1 PTN 技術與高速公路常用通信技術的對比

（1）由于PTN 技術以IP 為內核，其保護特性雖然參考了SDH 的保護特性，但在實現(xiàn)上，仍采用IP 方式，其保護路由需要預設，有恢復時間，網(wǎng)絡層級增加后恢復較慢。

（2）由于基于IP 內核采用類似SDH 的網(wǎng)絡管理，使得運維人員需要同時掌握SDH 配置技術以及工P 協(xié)議配置，對運維人員要求較高。

（3）PTN 技術面世時間較短，尚未經(jīng)過長時間的穩(wěn)定性試驗，目前最長的在網(wǎng)運營時間為l 年。

作為新興技術，PTN 技術雖然還未應用于高速公路，但已在中國移動的得到大量應用，經(jīng)過3 年的集團采購已有近30 億投資，2(XX2萬端的投入 “隨著中國移動的大量布網(wǎng)，PTN 技術在國內已形成產(chǎn)業(yè)鏈，2010 年到2015 年PTN 市場可望實現(xiàn)高速增長” 從通信技術的發(fā)展來說，基本可確定PTN 將是下一代的主流傳輸技術。

4 高速公路上PTN 技術的應用方式有混合組網(wǎng)、獨立組網(wǎng)和聯(lián)合組網(wǎng)三種

4.1 混合組網(wǎng)

在已建的網(wǎng)絡僅有路段接入網(wǎng)絡，干線網(wǎng)絡尚未整體搭建的省份，可在新建路段上實施PTN 接入網(wǎng)，在PTN 和MSTP 接入網(wǎng)之上構建PTN 干線網(wǎng)絡 “PTN 干線網(wǎng)絡可順利承載MSTP 接入網(wǎng)的接入業(yè)務”此方案的優(yōu)點在一次到位，順利升級，但僅適合于目前尚未建立干線網(wǎng)絡的省份。

4.2 獨立組網(wǎng)

在已建的MSTP 網(wǎng)絡之外，獨立構建PTN 網(wǎng)絡，從接入網(wǎng)到干線網(wǎng)都采用PTN 設備，新建分組傳送平面，與已建的MSTP 網(wǎng)長期共存!單獨規(guī)劃!共同維護。這種方案的優(yōu)點是網(wǎng)絡結構清晰，易于管理和維護。這種方式適用于省內路段區(qū)域劃分較為明確，各個區(qū)域獨立構網(wǎng)，已建路段集中于單一區(qū)域，各個區(qū)域僅在省級管理中心統(tǒng)一管理的省份。

4.3 聯(lián)合組網(wǎng)一雙平面組網(wǎng)

對于已建MSTP 千線網(wǎng)絡的省份，可依托原有網(wǎng)絡，從有業(yè)務需求的新建路段發(fā)起，由SDH 和PTN 混合組環(huán)向著全PTN 組網(wǎng)模式，稱之為混合組網(wǎng)。這種組網(wǎng)方式，需要分階段逐漸實現(xiàn)PTN 改造。

階段1：在新建路段上新建PTN 接入網(wǎng)，并且路段新建干線設備選擇PTN 設備，接入已建的MSTP 干線網(wǎng)絡。使原有MSTP 網(wǎng)形成MSTP 與PTN 設備共存的混合網(wǎng)絡，此時網(wǎng)絡仍為STM-湯或STM-64的SDH 網(wǎng)絡，干線PTN 設備實際為SDH 功能配置。

階段2：在新建PTN 接入網(wǎng)數(shù)量逐漸增加，新建干線設備也逐步增多，混合網(wǎng)內PTN 設備數(shù)量多于MSTP 設備，可逐漸在PTN 設備之間另設光纜，單獨構成GE/l 呢E 環(huán)的PTN 干線網(wǎng)絡。該場景下，干線網(wǎng)的GE/l 呢E 環(huán)可以加載N 于比一耳協(xié)議，實現(xiàn)高質量的護業(yè)務的端到端透傳和電信級保護。

階段3：在遠期，隨著路段設備改造，原有MSTP 設備改造為PTN設備后，全網(wǎng)絡干線實現(xiàn)護TN 改造。

混合組網(wǎng)模式在網(wǎng)絡演進初期，為實現(xiàn)網(wǎng)絡的平滑演進，混合組網(wǎng)模式中PTN 設備必須兼顧SDH 功能(即為雙平面設備)，網(wǎng)絡面向IP 業(yè)務的傳送能力被限制并弱化，無法發(fā)揮PTN 內核lP 化的優(yōu)勢，在網(wǎng)絡發(fā)展后期階段3，又涉及大量的業(yè)務割接，網(wǎng)絡維護的壓力比較大。因此，此方案適合目前干線網(wǎng)絡已初步建成，但高速公路管理需求發(fā)展迅速的省份。