PTN技术在高速公路通信系统中的应用研究

孟婧莹

江西方兴科技有限公司 江西 南昌 330025

正文：

前言：所谓的PTN技术实际上就是在底层光传输媒质与IP业务间设置的层面，其核心为分组业务，能够为通信提供各种各样业务支持。高速公路的通信系统作为高速公路管理支撑系统的重要成分其主要包括语音、图像以及数据三大业务。不同业务对于通信系统的带宽大小、安全性要求是各不相同的。其中监控对于贷款有着比较高的要求，在后期增加过程中需要一定的扩容。而语音业务在IP技术发展的过程中，需要来自IP通道的承载支持。数字报警以及电力监控对网络实时性、稳定性的要求是比较突出的。

一、系统需求分析

在高速公路中，不同用途的通信系统与技术有着如下的应用要求。首先是图像传输。在高速公路通信系统中，图像传输是最基本、最核心的要求之一[1]，其负责监控录像的存储与传输。国内有着大量的高速公路，这些高速公路上行驶着各种各样且十分密集的车辆，这些车辆的运行将会产生大量图像资料。通信系统运行中必须予以严格控制的就是丢包率问题，做好时延控制。此外对数据传输而言，还有一项需要处理的就是数据传输的效率。只有保障了数据能够以高效、快速进行，才能够顺利的完成高速公路实际状况的实时监控。其次是数据的存储与传输。在高速公路的运营过程中，会出现大量的信息数据，这些信息数据对于高速公路的管理来说属于重要的数据资源。交通部门需要做好通信系统数据的存储与传输工作，这样才能够完成数据的研究与调用。通信系统需要具备足够的准确性与稳定性，以免数据在传输中遇到问题[2]。最后是程控电话。高速公路在运行中势必会发生一些紧急状况，在遇到紧急状况时需要应用程控电话解决各类问题。通信系统需要在满足程控电话应用要求基础上切实保障程控电话通信质量。

二、SDH系统与PTN系统之间的区别

（一）SDN系统自身局限性

这种技术应用刚性管道，因此并不能满足数据业务的实际发展要求，其在下述几方面有所体现。首先是汇聚能力比较差，其二层交换功能偏于薄弱。其次是其不具备足够的扩展能力，因此也不适合IP业务的承载。此外SDN系统颗粒固定，有着带宽浪费的问题，无法进行大颗粒业务的传送任务。最后SDN系统并不能提供组播处理功能。

（二）PTN系统本身的优势

这种系统的有时表现为首先其有着统一的网络协议，比较简单的网络层次可以降低TCO。其次这种系统能够提供各种各样的业务，完成不同业务的综合运营。另外这种系统是一种以分组交换为内核的系统，有着较高的带宽利用率。同SDH系统的对比可以得知，SDN带宽最高为10GW，而PTN则能达到40GE[3]。

（三）对比结果

结合前面所讨论的结果可以看出PNT系统以包分组传送为光网络单元与光线路终端，其介入包括视频、宽带、低速数据、语音等各种业务。此外光网络单元与光线路终端能够使PTN传输设备整合连接到一起。该系统与光纤接入网的搭配具备自愈能力强、保护能力强、网管能力强、容量大、体制标准等特征。该方案最大的特征便是保护能力完善、网管能力突出、接口比较齐全、组网功能强大、连接相对灵活、升级十分便利、系统非常开放。

三、高速公路通信中的PTN技术应用

（一）应用方式

1.混合组网

高速公路建设中不同省份高速公路的运行情况实际上是有很大不同的，为了实现所有地区高速公路能够得到统一管理，就需要将所有地区高速公路的通信系统衔接到一起，建立统一管理体系。新建高速公路的通信系统建设需要逐步引入PTN技术。当前并没有完成主线高速路的地区可以直接套用PTN技术，提高新路段通信水平。结束PTN技术引用后，可以进行网络升级，该过程需要将PTN作为核心技术，能够有效提高系统通信质量与运行效率。需强调的是，混合组网中不同省份有着不同实际情况，如果当地拥有干线则不可以进行混合组网的建设。

2.独立组网

混合组网运行与建设中需要依靠MSTP建设，独立组网则不需要依靠MSTP网络就能够完成通信系统建设。二者的联合运行能够满足高速公路所有的通信需要。独立组网将PTN网络建设作为重点，该过程中需要依靠PTN网络建立传送平面，能够创造独立操作平台。

3.联合组网

这种组网形式和独立组网在原理上近乎相同，都是将PTN连入MSTP，二者的区别在于PTN网络建设中需要从公路的路段进行，根据路段实际情况安装PTN设备，可以很好的发挥PTN通信功能。联合组网网络建设时，其网络系统本身的数量会持续性增长，MSTP系统则并不发生变化。公路系统PTN网络设备在超出MSTP系统的条件下，PTN网络本身的性能将会得到有效提高。

（二）传输系统

1.干线传输

联合组网运行与建设会对干线进行全方位改造，也就是从MSTP这种网络变成PTN网络。通信系统最终会满足公路的全部要求。不过当前PTN技术实际上并没有得到深入推广与研究，这在一定程度上限制了PTN技术的使用效果。我国交通部门要求高速公路必须应用SDH网络，此类网络包括ASON与MSTP两种形式。通信网络后期建设可以借助联合组网改造通信系统，最大化PTN系统优势。

2.业务接入

路段与区域是通信系统接入网络最基本的划分单位，通信系统在高速公路中的应用能够有效提高高速公路管理能力。该业务在网络中的介入能够为养路工提供高速公路车辆监控与指令。因此业务接入网络需要满足公路通信数据、图像传播要求。也就是在保障数据传输效率的基础上保障数据准确性。PTN技术在接入网中能够充分满足如上要求。此外很多省份高速公路的施工与发展对于路段均采用的是个性化管理方式，即应用PTN技术实时调配宽带资源。

结语：光纤接入网在高速公路的通信网中有着非常大的作用。PTN传输系统本身灵活的组网形式适用于高速公路本身的网络系统。今后高速公路的通信系统必然会全方位普及与覆盖PTN系统，强大的业务能力能够为高速公路自身系统的建设提供集约化、宽带化、标准化能力。我们需要充分应用PTN网络，全方位考虑电话网、计算机网的融合趋势，从效率、效益以及综合成本、网络拓展性角度提高网络业务能力。