PTN技術在高速公路通信系統的應用范文

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摘要：對某高速公路實施基于ptn構建的通信工程，分析系統的需求，對比傳統SDH傳輸與PTN傳輸系統的優劣勢，根據高速公路機電項目的特點，利用PTN技術，為高速公路通信網組建多種結構的業務傳送平臺，向集中的業務節點與開放型、分布式、一體化接入網相結合的方向發展，使通信網絡從綜合成本、效益與效率、網絡可拓展性等諸多層面適應新時期的發展趨勢，全面提高通信網絡的業務能力。

關鍵詞：PTN；高速公路；通信系統

0引言

高速公路通信系統是高速公路現代化管理的支撐系統，為高速公路的運營管理服務，主要包括三大業務：數據、圖像和語音，各種業務對通信系統的安全性、帶寬大小的需求各不相同。收費數據對網絡安全性要求高；監控數據對帶寬的要求越來越高，同時要求實時性高、短延時，并隨著后期的增加可相應擴容；語音業務隨著IP技術的發展，需利用IP通道進行承載；電力監控、數字報警業務對網絡的穩定性和實時性也有很高的要求。因此，需要一個更先進的通信網絡來滿足上述業務需求，實現通信、監控和收費三大業務的綜合管理，同時考慮IP數據與傳統語音及監控視頻的接入需求。PTN作為新一代的分組傳送技術，同時兼備分組化、智能化、業務隔離、安全可靠、易于維護等優勢，可以支撐高速公路通信現在以及未來多年的承載需求。PTN分組傳輸網為解決高速公路“三網合一”提供了一個便捷的方案。

1系統的需求分析

某高速公路實施基于PTN構建的通信工程后，將為沿線管理所及各收費站、停車區、隧道變電所、養護工區等部門提供話音、數據、傳真和圖像等通信業務。采用基于PTN的多業務傳輸平臺搭建整個網絡，可實現該通信系統與省高速公路通信網的連通。該高速公路通信系統由省中心、1個通信分中心和9個無人通信站組成。該工程所需通信網將要為高速公路各收費站之間提供語音、數據、圖像業務的傳輸通道，順利完成通信分中心對全路收費、監控系統信息化的管理，保證高速公路快速、安全、高效運營。由光纖數字傳輸系統和軟交換系統形成一套全數字綜合業務通信系統，為高速公路運營管理及監控、收費系統提供話音業務及數據、圖像傳輸通道。

2傳統的SDH傳輸系統與PTN傳輸系統的對比

2.1SDH傳輸系統的局限

SDH技術采用剛性管道承載業務，難以適應數據業務快速發展需求，主要體現在下述幾點：匯聚能力差，二層交換功能薄弱；擴展能力不強，不適合承載IP業務；顆粒固定，帶寬浪費嚴重，不適合大顆粒業務傳送；難以提供強大的組播處理能力。

2.2PTN傳輸系統的優勢

PTN的優勢：統一網絡協議，簡化網絡層次，降低TCO；便于提供各種類型的新業務，實現綜合業務運營；基于分組交換的內核，帶寬利用率高；相對SDH體系而言，目前SDH最高帶寬支持10GE，PTN目前支持40GE。

2.3對比結論

PNT構建解決方案采用包分組傳送設備作為光線路終端OLT和光網絡單元ONU，接入包括語音、低速數據、寬帶和視頻等多種綜合業務；OLT與ONU之間通過PTN傳輸設備連接起來。PTN傳輸系統加上光纖接入網具有傳輸體制標準、容量大、網管能力強和自愈保護能力強等特點。PTN方案具有如下特點：開放式系統設計，網絡升級能力強；交叉連接靈活，組網功能大；接口功能齊全，網管功能強大，保護功能完善。

3光傳輸系統的構成、配置與實施

根據高速公路機電項目的特點，利用PTN技術，可以為高速公路通信網組建多種結構的業務傳送平臺，將語音、數據、圖像三種技術融合，做到“三網合一”，向集中的業務節點與開放型、分布式、一體化接入網相結合的方向發展。

3.1系統方案

本項目通信設施設計采用匯聚層PTN傳輸系統和接入層PTN傳輸系統作為光纖數字傳輸系統平臺；應用軟交換為全線各管理機構提供語音業務；通信系統為監控、收費系統上傳至上一級中心的圖像及其控制數據傳輸提供通路。全線在省中心設置一套PTN局端設備，設置1處通信分中心、1處有人通信站、9處無人值守通信站。干線傳輸系統采用10GE等級，1+1復用段保護方式。在通信分中心設置OLT傳輸設備，采用通信分中心PTN設備實現與省中心PTN設備的聯通，以實現業務在省中心的落地。路段內基層通信系統采用綜合業務接入網實現，通信分中心與本項目各通信站通過光纖線路以隔站相連的方式共同組成自愈環形網絡，采用1GE等級傳輸速率。在通信分中心配置光線路單元（OLT）作為用戶接入網局端設備，在9處無人通信站分別配置一套光纖網絡遠端設備（ONU），各站隔站相連自成一自愈環網。

3.2系統的配置與實施

3.2.1干線傳輸系統

該工程PTN匯聚層采用PTN光傳輸體系的ZXCTN6500型多業務傳輸平臺設備，在通信分中心設置一套OLT用傳輸設備，與省中心PTN設備相連接，構成本項目的匯聚層網絡系統。其干線傳輸系統構成如圖1所示。傳輸速率為10GE等級，用4芯光纖組成環狀網。該系統能方便地將低速率數字信號復用成高速率數字信號，通過光纜實現大容量的傳輸，并具有大容量交叉連接功能，公務電話靈活，便于實現集中統一網管。同時ZXCTN6500型PTN多業務傳輸平臺設備具備平滑升級至40G等級的高帶寬能力，在未來高速公路干線傳輸網絡速率升級時僅需替換相應的光板即可，從而有效保護用戶的投資。

3.2.2光綜合業務接入網系統

接入網系統構成如圖2所示。在無人通信站，在每個通信站分別安裝PTN多業務傳輸系統的ZXCTN6220型傳輸設備和光綜合業務接入網光網絡單元ZXA10ONUC設備各1臺；利用4芯光纖隔站跳接的方法將該路段各通信站接入至貴港通信分中心，在通信分中心安裝綜合業務接入網的光線路終端ZXA10OLTC。利用4芯光纖采用隔站跳接的方式組成該工程的雙纖通道保護自愈環網絡，構成保護通道，以提高網絡的可靠性，從而解決各通信站與通信分中心之間的通信業務，用戶接入的傳輸采用GE等級。綜合接入網傳輸設備由多業務傳輸設備組成，支持大量的IP數據業務。在通信分中心配置綜合業務接入網網管設備，負責本項目傳輸及接入網各網元設備的管理與維護。（1）收費數據的傳輸：本項目各收費站至收費分中心、收費分中心至省收費中心之間的數據傳輸通過通信系統的綜合業務接入網實現，通信系統為其提供10/100M接口及相應的數據。（2）管理數據：包括從分中心下達至收費站的費率、時鐘、收費員工號口令等管理數據。收費數據和管理數據可通過收費站與分中心的局域網互連進行傳送，接口可采用接入網的2M、FE等接口。（3）路面監控數據：包括由車輛檢測器、能見度探測器等外場設備產生的上傳至分中心的監控數據，由控制中心下達至可變情報板、交通燈等外場設備的控制數據等。（4）業務圖像的接入：收費車道、收費亭、收費廣場及監控圖像均采用高清數字攝像機，圖像通過數字信號方式傳送至各收費站，再由站級設備進入PTN傳輸系統網絡，PTN構建的通信系統解決方案搭建了一個IP網絡平臺，將語音、數據、圖像等多種業務融合到一個全IP平臺上，不僅能大幅度降低網絡成本，還能提供面向現在和未來的開放式接口，靈活調動，可生成最快捷和便利的新業務。

4結語

綜上所述，光纖接入網作為多業務應用適合高速公路通信網的業務接入，PTN光傳輸系統靈活的組網方式適合高速公路骨干網及支路網。未來的高速公路通信網絡，將是基于PTN系統構成的寬帶網絡，提供寬帶的通信，實現多種業務的寬帶接入。新時期的高速公路通信系統的建設應充分考慮網絡整體結構，適應標準化、寬帶化、集約化的發展趨勢，基于目前的網絡狀況，綜合考慮計算機網、電話網融合的趨勢，利用PTN網絡，使網絡從綜合成本、效益與效率、網絡可拓展性等諸多層面適應新時期的發展趨勢，在此基礎上，全面提高網絡的業務能力。

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作者：王輝 單位：河北石青高速公路有限公司