浅析PTN技术在高速公路通信系统中的应用

熊少辉 张海泉

(江西方兴科技有限公司，江西 南昌330025)

0 引言

PTN 定位于一种面向连接的网络技术，以MPLS-TP(多协议标记交换协议)为核心、采用类似于5DH 的端到端性能可管理的网络，来支持网络从当前向下一代网络的平滑演进。它主要用于多业务的环境，具备TDM ATM over Pdcket 的业务接入、汇聚和传送能力及以太网的低成本和统计复用的特点，支持时钟同步、类似SDH 的保护、以太网端到端的性能监控和管理维护。

图1 PTN 设备功能结构示意图

1 高速公路通信需求

总体上来说目前高速公路IP 业务已远大于TDM 业务，同时IP业务的安全保障性要求较高。l 对N 的星型数据流向：收费业务和监控业务都具有层级管理的业务管理模式，对应业务处理数据具有明显的汇集型数据流向。大量的实时图像传输，要求网络保证低时延低丢包率低误码率：从数据量上看，实时图像占用大量带宽，同时要求网络的可靠性高!延时小，才能保证图像显示的流畅。数据传输安全性要求高：实时收费数据是关系到高速公路运营收益的重要数据，数据的安全性，传输的可靠性应属于最高级别。有应对突发事件的需求，网络要有弹性可扩充：对于路网交通管理来说，处置应急事件是重要业务之一，通信系统要灵活支持应急处置的处理流程，带宽具有可调整! 可扩充的灵活性。作为应急联络的手段，路段程控电话仍然必不可少。

2 技术对比

PTN 技术集成SDH 和IP 技术的优点，在安全性和高效统计方面有突出优势。PTN 技术与SDH/MSTP 比较增强了统计复用的功能，能实现基于不同场景的带宽灵活分配。PTN 技术与IP 技术比较增加了5Oms 快速业务保护倒换，以及硬件化的OAM、分组同步时钟、TDM 业务承载能力。对比目前常用的传输技术，PTN 技术应用于高速公路通信系统更有优势。详细技术对比如表1。

3 技术优势与风险

PTN 技术应用于高速公路至少可以看到以下的技术优势： 根据PTN 技术本身特点，其能良好的满足弹性通道、l 对多星型、低时延低误码低丢包、高安全性等高速公路通信的特点需求。PTN 技术出现的时机，正处于虽然IP 需求大量涌现，但MSTP 网络已经大量部署的情况下，由于PTN 的技术特性现在可跟已有MSTP 设备良好的互联，承载TDM 业务，未来又育副匝利过渡到全IP 网络。与此同时，由于PTN技术属于新兴技术，运营时间较短，标准并不完善，尚有部分需要承担的风险：

表1 PTN 技术与高速公路常用通信技术的对比

（1）由于PTN 技术以IP 为内核，其保护特性虽然参考了SDH 的保护特性，但在实现上，仍采用IP 方式，其保护路由需要预设，有恢复时间，网络层级增加后恢复较慢。

（2）由于基于IP 内核采用类似SDH 的网络管理，使得运维人员需要同时掌握SDH 配置技术以及工P 协议配置，对运维人员要求较高。

（3）PTN 技术面世时间较短，尚未经过长时间的稳定性试验，目前最长的在网运营时间为l 年。

作为新兴技术，PTN 技术虽然还未应用于高速公路，但已在中国移动的得到大量应用，经过3 年的集团采购已有近30 亿投资，2(XX2万端的投入 “随着中国移动的大量布网，PTN 技术在国内已形成产业链，2010 年到2015 年PTN 市场可望实现高速增长” 从通信技术的发展来说，基本可确定PTN 将是下一代的主流传输技术。

4 高速公路上PTN 技术的应用方式有混合组网、独立组网和联合组网三种

4.1 混合组网

在已建的网络仅有路段接入网络，干线网络尚未整体搭建的省份，可在新建路段上实施PTN 接入网，在PTN 和MSTP 接入网之上构建PTN 干线网络 “PTN 干线网络可顺利承载MSTP 接入网的接入业务”此方案的优点在一次到位，顺利升级，但仅适合于目前尚未建立干线网络的省份。

4.2 独立组网

在已建的MSTP 网络之外，独立构建PTN 网络，从接入网到干线网都采用PTN 设备，新建分组传送平面，与已建的MSTP 网长期共存!单独规划!共同维护。这种方案的优点是网络结构清晰，易于管理和维护。这种方式适用于省内路段区域划分较为明确，各个区域独立构网，已建路段集中于单一区域，各个区域仅在省级管理中心统一管理的省份。

4.3 联合组网一双平面组网

对于已建MSTP 千线网络的省份，可依托原有网络，从有业务需求的新建路段发起，由SDH 和PTN 混合组环向着全PTN 组网模式，称之为混合组网。这种组网方式，需要分阶段逐渐实现PTN 改造。

阶段1：在新建路段上新建PTN 接入网，并且路段新建干线设备选择PTN 设备，接入已建的MSTP 干线网络。使原有MSTP 网形成MSTP 与PTN 设备共存的混合网络，此时网络仍为STM-汤或STM-64的SDH 网络，干线PTN 设备实际为SDH 功能配置。

阶段2：在新建PTN 接入网数量逐渐增加，新建干线设备也逐步增多，混合网内PTN 设备数量多于MSTP 设备，可逐渐在PTN 设备之间另设光缆，单独构成GE/l 呢E 环的PTN 干线网络。该场景下，干线网的GE/l 呢E 环可以加载N 于比一耳协议，实现高质量的护业务的端到端透传和电信级保护。

阶段3：在远期，随着路段设备改造，原有MSTP 设备改造为PTN设备后，全网络干线实现护TN 改造。

混合组网模式在网络演进初期，为实现网络的平滑演进，混合组网模式中PTN 设备必须兼顾SDH 功能(即为双平面设备)，网络面向IP 业务的传送能力被限制并弱化，无法发挥PTN 内核lP 化的优势，在网络发展后期阶段3，又涉及大量的业务割接，网络维护的压力比较大。因此，此方案适合目前干线网络已初步建成，但高速公路管理需求发展迅速的省份。