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PTN技术在高速公路通信系统的应用

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摘要:对某高速公路实施基于PTN构建的通信工程,分析系统的需求,对比传统SDH传输与PTN传输系统的优劣势,根据高速公路机电项目的特点,利用PTN技术,为高速公路通信网组建多种结构的业务传送平台,向集中的业务节点与开放型、分布式、一体化接入网相结合的方向发展,使通信网络从综合成本、效益与效率、网络可拓展性等诸多层面适应新时期的发展趋势,全面提高通信网络的业务能力。

关键词:PTN;高速公路;通信系统

0引言

高速公路通信系统是高速公路现代化管理的支撑系统,为高速公路的运营管理服务,主要包括三大业务:数据、图像和语音,各种业务对通信系统的安全性、带宽大小的需求各不相同。收费数据对网络安全性要求高;监控数据对带宽的要求越来越高,同时要求实时性高、短延时,并随着后期的增加可相应扩容;语音业务随着IP技术的发展,需利用IP通道进行承载;电力监控、数字报警业务对网络的稳定性和实时性也有很高的要求。因此,需要一个更先进的通信网络来满足上述业务需求,实现通信、监控和收费三大业务的综合管理,同时考虑IP数据与传统语音及监控视频的接入需求。PTN作为新一代的分组传送技术,同时兼备分组化、智能化、业务隔离、安全可靠、易于维护等优势,可以支撑高速公路通信现在以及未来多年的承载需求。PTN分组传输网为解决高速公路“三网合一”提供了一个便捷的方案。

1系统的需求分析

某高速公路实施基于PTN构建的通信工程后,将为沿线管理所及各收费站、停车区、隧道变电所、养护工区等部门提供话音、数据、传真和图像等通信业务。采用基于PTN的多业务传输平台搭建整个网络,可实现该通信系统与省高速公路通信网的连通。该高速公路通信系统由省中心、1个通信分中心和9个无人通信站组成。该工程所需通信网将要为高速公路各收费站之间提供语音、数据、图像业务的传输通道,顺利完成通信分中心对全路收费、监控系统信息化的管理,保证高速公路快速、安全、高效运营。由光纤数字传输系统和软交换系统形成一套全数字综合业务通信系统,为高速公路运营管理及监控、收费系统提供话音业务及数据、图像传输通道。

2传统的SDH传输系统与PTN传输系统的对比

2.1SDH传输系统的局限

SDH技术采用刚性管道承载业务,难以适应数据业务快速发展需求,主要体现在下述几点:汇聚能力差,二层交换功能薄弱;扩展能力不强,不适合承载IP业务;颗粒固定,带宽浪费严重,不适合大颗粒业务传送;难以提供强大的组播处理能力。

2.2PTN传输系统的优势

PTN的优势:统一网络协议,简化网络层次,降低TCO;便于提供各种类型的新业务,实现综合业务运营;基于分组交换的内核,带宽利用率高;相对SDH体系而言,目前SDH最高带宽支持10GE,PTN目前支持40GE。

2.3对比结论

PNT构建解决方案采用包分组传送设备作为光线路终端OLT和光网络单元ONU,接入包括语音、低速数据、宽带和视频等多种综合业务;OLT与ONU之间通过PTN传输设备连接起来。PTN传输系统加上光纤接入网具有传输体制标准、容量大、网管能力强和自愈保护能力强等特点。PTN方案具有如下特点:开放式系统设计,网络升级能力强;交叉连接灵活,组网功能大;接口功能齐全,网管功能强大,保护功能完善。

3光传输系统的构成、配置与实施

根据高速公路机电项目的特点,利用PTN技术,可以为高速公路通信网组建多种结构的业务传送平台,将语音、数据、图像三种技术融合,做到“三网合一”,向集中的业务节点与开放型、分布式、一体化接入网相结合的方向发展。

3.1系统方案

本项目通信设施设计采用汇聚层PTN传输系统和接入层PTN传输系统作为光纤数字传输系统平台;应用软交换为全线各管理机构提供语音业务;通信系统为监控、收费系统上传至上一级中心的图像及其控制数据传输提供通路。全线在省中心设置一套PTN局端设备,设置1处通信分中心、1处有人通信站、9处无人值守通信站。干线传输系统采用10GE等级,1+1复用段保护方式。在通信分中心设置OLT传输设备,采用通信分中心PTN设备实现与省中心PTN设备的联通,以实现业务在省中心的落地。路段内基层通信系统采用综合业务接入网实现,通信分中心与本项目各通信站通过光纤线路以隔站相连的方式共同组成自愈环形网络,采用1GE等级传输速率。在通信分中心配置光线路单元(OLT)作为用户接入网局端设备,在9处无人通信站分别配置一套光纤网络远端设备(ONU),各站隔站相连自成一自愈环网。

3.2系统的配置与实施

3.2.1干线传输系统

该工程PTN汇聚层采用PTN光传输体系的ZXCTN6500型多业务传输平台设备,在通信分中心设置一套OLT用传输设备,与省中心PTN设备相连接,构成本项目的汇聚层网络系统。其干线传输系统构成如图1所示。传输速率为10GE等级,用4芯光纤组成环状网。该系统能方便地将低速率数字信号复用成高速率数字信号,通过光缆实现大容量的传输,并具有大容量交叉连接功能,公务电话灵活,便于实现集中统一网管。同时ZXCTN6500型PTN多业务传输平台设备具备平滑升级至40G等级的高带宽能力,在未来高速公路干线传输网络速率升级时仅需替换相应的光板即可,从而有效保护用户的投资。

3.2.2光综合业务接入网系统

接入网系统构成如图2所示。在无人通信站,在每个通信站分别安装PTN多业务传输系统的ZXCTN6220型传输设备和光综合业务接入网光网络单元ZXA10ONUC设备各1台;利用4芯光纤隔站跳接的方法将该路段各通信站接入至贵港通信分中心,在通信分中心安装综合业务接入网的光线路终端ZXA10OLTC。利用4芯光纤采用隔站跳接的方式组成该工程的双纤通道保护自愈环网络,构成保护通道,以提高网络的可靠性,从而解决各通信站与通信分中心之间的通信业务,用户接入的传输采用GE等级。综合接入网传输设备由多业务传输设备组成,支持大量的IP数据业务。在通信分中心配置综合业务接入网网管设备,负责本项目传输及接入网各网元设备的管理与维护。(1)收费数据的传输:本项目各收费站至收费分中心、收费分中心至省收费中心之间的数据传输通过通信系统的综合业务接入网实现,通信系统为其提供10/100M接口及相应的数据。(2)管理数据:包括从分中心下达至收费站的费率、时钟、收费员工号口令等管理数据。收费数据和管理数据可通过收费站与分中心的局域网互连进行传送,接口可采用接入网的2M、FE等接口。(3)路面监控数据:包括由车辆检测器、能见度探测器等外场设备产生的上传至分中心的监控数据,由控制中心下达至可变情报板、交通灯等外场设备的控制数据等。(4)业务图像的接入:收费车道、收费亭、收费广场及监控图像均采用高清数字摄像机,图像通过数字信号方式传送至各收费站,再由站级设备进入PTN传输系统网络,PTN构建的通信系统解决方案搭建了一个IP网络平台,将语音、数据、图像等多种业务融合到一个全IP平台上,不仅能大幅度降低网络成本,还能提供面向现在和未来的开放式接口,灵活调动,可生成最快捷和便利的新业务。

4结语

综上所述,光纤接入网作为多业务应用适合高速公路通信网的业务接入,PTN光传输系统灵活的组网方式适合高速公路骨干网及支路网。未来的高速公路通信网络,将是基于PTN系统构成的宽带网络,提供宽带的通信,实现多种业务的宽带接入。新时期的高速公路通信系统的建设应充分考虑网络整体结构,适应标准化、宽带化、集约化的发展趋势,基于目前的网络状况,综合考虑计算机网、电话网融合的趋势,利用PTN网络,使网络从综合成本、效益与效率、网络可拓展性等诸多层面适应新时期的发展趋势,在此基础上,全面提高网络的业务能力。

参考文献:

[1]张艳,许慧文.PTN技术在高速公路通信网中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2015(6):343-344.

[2]陈略.PTN技术在高速公路通信系统中的应用[J].交通世界(运输车辆),2015(5):24-25.

[3]李旭.PTN技术在宁道高速公路通信系统中的应用[J].中国交通信息化,2014(1):91-93.

[4]李屹然.PTN技术在高速公路通信传输网中的应用分析[J].电脑知识与技术(学术交流),2011,7(18):4431,4435.

作者:王辉 单位:河北石青高速公路有限公司

PTN技术在高速公路通信系统的应用责任编辑:张雨    阅读:人次