高速公路通信网对PTN+PON 技术的应用

韩 放 河北衡德高速公路管理处 053000

【文章摘要】

由于高速公路不断增加的一些视频监控形式的宽带业务，当前在高速公路专用通信王忠普遍采用的基于同步数字体系（SDH）的光传送网，很难再承受这么大的业务负荷量，所以必须对该技术进行更新。本文从同步数字体系（SDH）技术在应用上存在的不足着手，介绍了PTN+PON 技术的特点，并探讨了其在高速公路通信网中的应用。

【关键词】

PTN+PON 技术；高速公路；通信网

上世纪九十年代中期进入实用化的同步数字体系（SDH），被业界当做是光传送网领域的一次革命。目前，我国高速公路专用通信网的光传送网普遍采用SDH技术，但由于高速公路不断增加的一些视频监控形式的宽带业务，SDH 网络的固有缺点已经不能适应新业务的需求，因此需要对其光传送网进行技术更新。

1 高速公路同步数字体系（SDH）技术存在的不足

当前以电路交换为核心的SDH 技术已经无法满足大量的宽带业务。首先，SDH 技术的传输效率较低，该技术作为低带宽和传输固定速率的电路业务，其基本以太网数据单元为2M，所以要承载10/100M 以太网时需要将以太网数据分割成无数的2M 单元，再经过复杂的转换过程和层层的封装，然后才能在光纤上传输，所以其传输以太网的效率很低，且浪费贷款的现象非常严重。

其次，SDH 技术升级扩容代价较高，同步数字体系（SDH）技术要实现当前以太网业务对新增视频监控等高带宽的需求，就必须通过增加以太网单板和升级传输带宽的方式，然而在SDH 系统中以太网和光板的成本最贵，所以其升级扩容需要较高的代价，同时被替换下来的单板和设备也极为浪费。

再次，SDH 技术无法充分发挥高速公路视频监控等以太网业务。同步数字体系（SDH）技术只能将有效的固定带宽通道提供给以太网业务，却能将大容量带宽、多等级服务质量以及带宽动态调整等业务提供给高速公路通信专网，因而不能将以太网业务特地充分发挥出来。

最后，SDH 技术不能解决最前端业务的接入。对于传统的通信解决方案来说，通信系统解决的只是通信机房的业务，因而高速公路沿途及收费站内的各种收费及监控业务，需要通过其他设备向通信机房连接，所以高速公路外场设备接入问题无法由传统通信解决方案加以解决，并且随着高速公路通信监控收费网络的

融合，这种缺陷越来越明显。

2 高速公路PTN+PON 解决方案的优点及其应用

伴随通信技术的持续发展，PON（Passive Optical Network）无源光网络通信传输接入技术及PTN（Packet TransportNetwork）分组传送网已经逐渐发展成熟，并开始代替原有SDH 而大量应用于市场之中。

2.1 高速公路PTN+PON 解决方案的优点

首先，该方案为全IP 传输网络，由传统的内核电路及SDH 系统接口IP 更新为内核均IP 化的PTN 系统接口，同时前端PON 设备的接入也为IP 方式，因而使得整个通信系统均实现IP 化接入及传输。其次，该方案全网所有设备均实现统一的管理，尤其是外场设备的维护管理，使得高速公路通信系统管理范围得到进一步提高。再次，PTN 和PON 系统可以完全适应高速公路视频监控业务对传送网络的需求，并能提供视频业务端与端间的流量智能控制及传输管理等。最后，PTN 网络完全具备传统SDH 系统的安全保护性能，且无源光网络PON 系统能够有效预防核心无源设备发生故障，因而可以作为高速公路稳定持续的传送通道。此外，PTN 系统设备还具有强大的交换能力，并能实现与现有网络无缝对接和融合，同时其耗电量相比SDH 更低，因而具有良好的绿色环保优势。

2.2 高速公路通信网对PTN+PON 技术的应用

由程控交换系统、综合业务接入系统、远端接入系统以及干线光纤传输系统等组成的高速公路通信系统，其干线光纤传输系统采用的仍然是现有的SDH 设备，这种传统的SDH 设备方便与原有干线网络进行联网及业务管理；而远端接入系统和综合业务则分别采用无源光网络PON和内置PTN 光纤传输设备，而综合业务接入系统的组成包括OLT（光线路终端设备构成）与ONU（光网络单元），其中接入网光传输系统设置一套新一代宽窄带一体化综合接入设备，而在各无人通信站处分别设置一套用户型光线终端设备，并将一套局用型光线路终端设备设置在通信分中心。

为了给高速公路各类业务提供丰富的传输带宽，接入系统利用PTN- 全分组光纤传送技术内置构建成千兆光纤自愈环网，从而将千兆PTN 光纤网络提供给接入网。在远端接入系统，利用无源光网络PON 系统设备来解决高速公路沿途及收费站的视频等监控数据的接入及传输；而PON 系统则利用无源的光分/ 合路器以及光缆等构成的光分配网实现多个用户端与局端设备的连接。如今某些厂家为了进一步提高高速公路监控系统网络的安全可靠性，尝试向OLT 设备或者ONU 设备中内置PON 系统局端设备，从而将综合业务接入系统与远端接入系统融合在一起，由一个网络管理系统共同加以维护管理，令高速公路通信网络系统可以向外场各个监控点延伸，有效减轻了高速公路监控系统的维护及管理压力。

3 结束语

PTN+PON 技术作为SDH 技术的升级，主要是为了解决IP 业务高传输率、高带宽以及高稳定性的需要而产生的一种新技术，其融合了IP 交换机传统SDH 技术的优点，具有强大的交换能力，并能实现与现有网络无缝对接和融合，因而具有广泛的应用前景。

【参考文献】

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[2] 邢颖.PON 和PTN 技术在高速公路通信网络中的应用[J]. 计算机光盘软件与应用 ,2013,(11):104-106.

[3] 蔡权慧, 田雷.PON+PTN 技术在高速公路通信专网中的应用探讨[J].科技经济市场,2011,(4):31-34.

【作者简介】

韩放. 毕业于中南大学. 电子信息科学与技术专业. 现工作于衡德高速公路管理处.