PTN 技術在高速公路通信系統中的應用

李世民

（河北交投智能交通技術有限責任公司，河北石家莊 050090）

1 PTN 技術概述

1.1 概念

PTN 技術又稱分組傳輸技術，是一種面向分組和面向連接的多業務統一傳輸技術。在實際應用中服務于運營商級和以太網業務，與其他傳輸技術相比較，PTN 技術具有以下基本屬性：服務標準化屬性、靈活可擴展性屬性、嚴格服務質量（QoS）和改進的維護（操作系統）操作管理屬性。

1.2 實現分析

PTN 技術主要包含兩種實現技術，一是由因特網協議或多協議標簽交換（IP/MPLS）開發出的傳輸協作標簽交換（MPLS）技術。這項技術在實際操作過程中，可以有效避免傳統IP 地址跳變轉變機制的不足，在傳輸路徑的建設上需要借助相應的控制平面。另外，在實際應用中具有多協議標簽交換（MPLS）端到端標簽轉發功能。簡單講，這種技術在使用過程中具有端到端的傳輸路徑，可有效提高網絡傳輸效率，還同時具有網絡保護機制和傳輸網絡樣式的功能。二是建立在以太網的面向連接的一種傳輸技術。目前，較為常見的有IEEE802.1 QAY 規范的骨干載波通信工程（PBB）。PTN 技術在實際應用過程中，是建立在對IEEE802.1AH 算子PBB（MAC PBB）技術改造的基礎上，通信水平較高。

1.3 主要特點

第一，PTN 技術從本質上來講屬于一種集成技術，在技術功能上融合了SDH 技術、IP 技術等，因此，PTN 技術的高效性、安全性比SDH、IP 技術等更高；第二，可以實現通信系統統計功能的強化，對多元化的場景寬帶進行統籌分配，提高寬帶的分配和管理水平；第三，可以加強SOMS 業務倒換能力，并對TDM 承載能力、分組同步時鐘和OAM 等各種能力進行優化，應用到高速公路通信系統建設過程中，可解決傳統傳輸技術的不足。在功能實現上，可以從傳送平面、管理平面以及控制平面上進行分析。首先，在傳送平面上應用PTN 技術，可以進行各平面數據信息的有效整合，并完成數據切換。在管理平面上，還可以對設備的運行狀態進行有效管理，實現資源調配及數據管理、危險預警等方面的管理，滿足高速公路通信系統建設的要求。在控制平面上，可以構建高速公路通信系統框架，完善通信協議以及通信指令的構建和實現。

另外，根據我國頒布的《高速公路通信技術要求》，高速公路通信系統在利用PTN 技術過程中，需要在高速公路的業務和技術兩個方面進行綜合考慮，以此為前提進行PTN 技術的應用。其中，業務方面需要考慮公路的路段劃分，應用PTN 技術過程中以路段劃分為前提，在保證高速公路業務實現的基礎上進行PTN 技術的應用；技術方面需要保證路段的連接作用，彰顯高速公路的價值。

2 傳輸技術對比

表1 為幾種傳輸技術的對比。可以看，PTN 技術在各方面的發展都較為完善，將其應用于高速公路通信系統建設，可提高高速公路的通信水平。

3 PTN 技術在高速公路通信系統中的應用

3.1 按應用方式劃分

PTN 技術在高速公路通信系統中的應用，按應用方式劃分包括混合組網、獨立組網和聯合組網的建設。

3.1.1 建設混合組網

在我國高速公路通信系統建設過程中，受到各地區經濟社會發展水平的影響，各省份的高速公路數量和復雜程度有著很大的不同，實現各地區高速公路的統一管理，政府和相關部門需要進行通信系統的建設，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，應用PTN 技術進行高速公路通信系統的建設，并在PTN 接入完成后，建設單位還需要對所有的舊的MSTP 網絡進行升級，在升級的過程中也要注意以PTN 技術的應用為核心，建設完善的高速公路通信系統干線，以此提升高速公路通信系統的運行效率和通信的質量。在這個過程中，需要特別注意的是：在混合網建設過程中，要根據各省份的實際情況，合理利用PTN 技術進行高速公路通信系統的建設，對于已經擁有較為完善通信干線的省份，不必要進行混合網組網的建設。

3.1.2 獨立組網的建設

混合組網在實際的建設過程中，需要在MSTP 網絡的基礎上進行，但是，利用PTN 技術進行獨立組網建設時，與混合組網相比較有著較為明顯的區別。第一，獨立組網的建設不需要在MSTP 網絡的基礎上進行，而是利用PTN 技術直接建設全新的PTN 網絡系統，通過和混合組網的配合，滿足高速公路通信系統的建設要求；第二，在獨立組網建設過程中，需要特別注意建設重點是建設PTN 網絡，在這個過程中，需要利用PTN技術，根據PTN 網絡建設情況，建立分組傳送平面，最終形成獨立的操作系統。在高速公路通信系統運行過程中，可以在獨立的通信系統中完成相關操作，進而發揮架構網絡的通信功能；第三，進行獨立組網建設時還需注意，要定期對兩個網絡系統進行維護，雖然在一定程度上會增加維護人員的工作量，但只要分工明確，就可以有效提高維護人員的工作效率。獨立組網在實際建設過程中，還需要加強對高速公路不同路段的分析，按照不同路段的實際要求建設通信系統，提升不同路段的管理效率。

表1 傳輸技術對比

3.1.3 聯合組網的建設

聯合組網和獨立組網在建設原理上有著共通的地方，在建設過程中，需要利用PTN 技術，將PTN 網絡接入MSTP 網絡，且在PTN 網絡系統建設中需要特別注意的是，一定要從全新的高速公路的路段開始建設，并根據不同路段的實際情況合理安置PTN 設備，以此發揮PTN 網絡系統的通信功能，提高高速公路的整體通信功能。

另外，在建設聯合組網過程中，PTN 網絡系統數量也會不斷地增加，但MSTP 網絡系統則不會變化，因此，在建設過程中，如果高速公路通信系統中PTN 網絡設備比MSTP 系統設備多時，PTN 網絡系統在運行過程中所發揮的通信功能也會跟著上升，最終提升高速公路的整體通信功能。除此之外，聯合組網建設還需要在WSTP 干線網絡的基礎上進行，因此，聯合組網的建設前提是必須擁有較為完善的WSTP 網絡干線。

3.2 按傳輸系統劃分

按傳輸系統劃分，可分為干線傳輸網絡和業務接入網絡，在建設過程中都需要嚴格按照國家規定的相關標準進行，保證高速公路通信體系安全穩定運行。

3.2.1 干線傳輸網絡的建設

干線傳輸網絡的建設，在聯合組網建設過程中就有所體現，聯合組網的建設和運行都需要對干線傳輸網絡進行全方位的改造。在改造過程中，高速公路MSTP 網絡最終會建設成為PTN網絡，進而通過利用PTN 技術，完善高速公路的通信系統。在干線傳輸網絡建設方面，我國出臺了相關的政策措施，要求必須采用SDH 智能光網絡。SDH 智能光網絡主要包含MSTP 網絡和ASON 網絡，因此，在各省高速公路通信系統干線傳輸網絡建設中，目前最常用的是MSTP 網絡和ASON 網絡，在未來的建設中會進行不斷改進，使PTN 技術發揮更大的作用。

3.2.2 業務接入網絡的建設

在業務接入網絡建設過程中，通常是以高速公路的路段和區域為劃分單位。首先，需要利用PTN 技術對高速路段上的車輛進行監控，保證業務接入網絡建設可以滿足高速公路通信系統對數據信息傳輸和圖像傳遞方面的要求，不斷提高各類數據的傳輸速度和傳輸的準確性；其次，還需要利用PTN 技術，對高速公路通信系統進行個性化建設，對于高速公路的不同路段的區域信息要進行及時匯報；最后，業務接入網絡的建設對于寬帶的要求較高，因此，需要利用PTN 技術，不斷提高寬帶資源的調配水平，提高業務接入網絡建設水平。