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摘 要：高速公路不断增加一些视频监控形式的宽带业务，于是这种以电路为核心的SDH技术，很难再承受这么大的业务负荷量，因此必须应用新的技术。本文就SHD技术在应用上存在的不足，讲解PTN和PON技术在高速公路的通信系统中如何组网，以及它的特点。
关键词：高速公路；PTN；PON；技术通信系统
中图分类号：TN929.1
1 SDH解决方案存在的不足
当初建立SDH解决方案主要只提供了像RS232、E1、RS485这样低速率的业务端口，用作高速公路上的监控设备信息和电话通信传输。自从高速公路广泛应用各种视频监控宽带业务后，这种SDH技术的已经很难满足业务扩展需求，解决方案的不足立马体现出来，主要有四个不足：
1.1 传输效率低。SDH系统传输最大颗粒为2M，且速率固定、宽带需求量低的宽带业务，所以当以太网的速率达到10/100M的时候，就需要以2M颗粒为基础进行数据分割，再通过一步步的封装、转换，才能传输出去。这样不仅就降低了以太网的传输效率，而且会造成宽带大大的浪费。例如在进行视频业务的传输的时候，大概只有50%左右的宽带能被利用上。
1.2 升级扩容代价太高。由于新增了很多视频监控业务，而这些业务需要高宽带的支持，而SDH系统要想达到要求，就必须添加更多以太网单板和升级传输带宽，可是光板和以太网板却是SDH系统中价格最高的，而且这些设备只要换下来无法再用，所以要想升级扩展SDH系统，要付出很大的代价。
1.3 缺乏以太网业务承载性。SDH系统提供的宽带都是固定和有限的，无法满足那些要动态调整宽带、超大宽带需求量和多等级服务质量等以太网业务的需要。
1.4 无法接入最前端业务。高速公路的各种收费和监控业务不能直连系统机房，而要通过特定的设备，而传统的SDH通信方案无法实现无缝连接，而且会随着高速公路业务需求的增多，这个问题越来越明显。
2 PTN和PON技术
2.1 PTN技术。PTN（Packet Transport Network）即分组传送网。PTN为分组交换业务提供很多种双向点对点的连接通道，能进行端到端和很多粗细颗粒业务的组网，为各类IP业务提供最合适的传输通道；能在50毫秒内，完成保护切换点到点的连接通道，能很好的维护和修复传输级的业务；在保持SDH技术原有的管理、操作和维护体制基础上，实现完整OAM点到点连接，确保网络能进行错误的检测、切换保护和通道的监测；采用多种方式与IP/MPLS的连通，实现核心IP业务的完美承载；网管系统能掌控连接通道的创建和设置，保证业务QoS区分，提供SLA服务。此外，PNT技术能使用各个底层传输通道。
总体看来，它能进行最精准的故障定位和业务隔离，拥有完整的OAM体制，能最合理的利用和管理光纤，确保业务的安全，还能够自动配置网络资源，提高网状物的生存价值。
2.2 PON技术。PON（Passive Optical Network）即无源光网络。指的是全部由无源器件，不含其他电子器材或电子电源的组成的ODN。PON网络有个最大的好处就是仅用交换机和宅内设备来处理信号，不使用任何价格高的有源设备。虽然它的传输距离上不如有源光纤的接入系统，覆盖面积也小很多，但是它成本低，方便管理维护。
PON上下行信号传输方式不同。下行信号传输是OLT采用广播的方式传送给用户，而上行信号则是采用TDMA来进行数据回传。目前PON技术主要包括有GPON、EPON两种。其中EPON标准完善且花费少，成为主要采用技术。
3 高速公路的PTN和PON解决方案
由于不断增加视频监控业务，而PTN和PON技术恰好能更好的处理以太网业务在接入和传输宽带中遇到的问题。因此为了适应通信技术的高速发展，这种以PTN和PON为主的成熟的通信技术，逐步取代原来的SDH网络系统，被高速公路市场广泛的采用。高速公路通信系统包括综合业务接入、干性光纤传输、程控交换、远端接入等系统，下面主要介紹其中的三种系统。
3.1 干性光纤传输系统。仍然使用有助于与原有干性网络连接和管理的传统SDH设备。
3.2 综合业务接入系统。综合业务接入系统包括光线路终端设备和光网络单元。由新的宽窄带一体化的综合设备搭建成。使用PTN技术的内置传输和全分组光纤传输形成光纤自愈环网，支持千兆的PTN光纤网络，满足各项监控业务所需的带宽。
3.3 远端接入系统。由PON设备构成的远端接入系统，用来接入和传输高速公路上的所有视频和监控数据等多项业务。PON系统通过光分配网来连接用户端的设备和局端设备。目前已经可以做到，将PON系统设备置入到OLT或ONU是设备中，综合远端接入系统与综合业务接入系统，放入一个网络系统里来进行统一维护和管理，控制每个监控点被通信网络系统，让网络监控系统更安全、更可靠，同时让高速公路监控系统的维护和管理变得轻松。
4 高速公路PTN和PON解决方案的特点
4.1 技术先进。全IP传输：由传统的SDH系统更新到PTN系统后，接入网可以全IP进行传输数据，再以同样的方式接入前端PON设备，让整个通信系统都可以用全IP化的方式传输。
全光纤传输：高速各个监控点的网络采用PON系统后，完成了高速公路整个网络实行全光纤传输。
全宽带网络：把IP作为重点，满足了全网全宽带的需求，同时采用各种宽带的接口形式，保证宽带业务可靠、高效的运行。
4.2 全网进行统一管理，利于维护管理。统一管理整个网络的设备，包括外场的设备，这样不仅能扩大通信网络的管理范围，而且维护和管理起来更方便。
4.3 有效承载视频监控业务。PTN和PON技术可以承载IP业务的大容量，能满足高速公路的监控业务对网络的需要，尤其是它们能进行监控业务端口带宽流量自动控制和端到端的管理和传输等事项。
4.4 网络安全稳定。PTN网络继承了SDH系统的保护性能，同时采用无线光网络的PON能降低核心的无源设备发生故障的几率，因此能完全保证全网安全稳定的运行。
4.5 系统功能强大，可操作性强。PNT系统设备具有很强的交换能力，在保证SDH系统原有的所有业务接口外，能满足更多以太网义务的需求，实现大容量传输，能对业务进行分级管理和传送，还能根据特定的要求制定灵活的传送方案。
4.6 实现全网无缝对接与融合。PTN系统配有像E1、STM-4、STM-1等光纤、电路的接口，实现SDH系统和高速公路的现有设备无缝对接。
4.7 环保节能。PTN系统在传送网络上花费成本少，再加上设备小，比SDH更省电，而且使用了无源器件的PON设备，节约资源，所以整套解决方案具有绿色、节能、环保的效果，而且成本低。
5 结语
随着通信技术的发展，总会有新的、成熟的技术来取代原有的技术，就如PTN +PON正逐步取代SDH技术一样。PTN技术能满足高速公路新业务的需求，能为IP业务提供高效率、高宽带的传输，它在升级SDH技术的同时，仍继承了SDH系统本有的优点，应用前景非常可观。
参考文献：
[1]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，2011，18.
[2]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.
[3]张纬卿.PTN技术概览及作为综合业务传送网应用价值的探讨[J].邮电设计技术，2012，1.
[4]谢冰，龚树超.PTN技术在高速公路通信系统的应用探讨[J].交通标准化，2012，8.
作者简介：邢颖（1978-），女，吉林省松原市人，工学学士，中国移动吉林公司松原分公司，全业务支撑中心传输维护主管，通信工程师，研究方向：光通信、有线传输及接入。
关键词：高速公路；PTN；PON；技术通信系统
中图分类号：TN929.1
1 SDH解决方案存在的不足
当初建立SDH解决方案主要只提供了像RS232、E1、RS485这样低速率的业务端口，用作高速公路上的监控设备信息和电话通信传输。自从高速公路广泛应用各种视频监控宽带业务后，这种SDH技术的已经很难满足业务扩展需求，解决方案的不足立马体现出来，主要有四个不足：
1.1 传输效率低。SDH系统传输最大颗粒为2M，且速率固定、宽带需求量低的宽带业务，所以当以太网的速率达到10/100M的时候，就需要以2M颗粒为基础进行数据分割，再通过一步步的封装、转换，才能传输出去。这样不仅就降低了以太网的传输效率，而且会造成宽带大大的浪费。例如在进行视频业务的传输的时候，大概只有50%左右的宽带能被利用上。
1.2 升级扩容代价太高。由于新增了很多视频监控业务，而这些业务需要高宽带的支持，而SDH系统要想达到要求，就必须添加更多以太网单板和升级传输带宽，可是光板和以太网板却是SDH系统中价格最高的，而且这些设备只要换下来无法再用，所以要想升级扩展SDH系统，要付出很大的代价。
1.3 缺乏以太网业务承载性。SDH系统提供的宽带都是固定和有限的，无法满足那些要动态调整宽带、超大宽带需求量和多等级服务质量等以太网业务的需要。
1.4 无法接入最前端业务。高速公路的各种收费和监控业务不能直连系统机房，而要通过特定的设备，而传统的SDH通信方案无法实现无缝连接，而且会随着高速公路业务需求的增多，这个问题越来越明显。
2 PTN和PON技术
2.1 PTN技术。PTN（Packet Transport Network）即分组传送网。PTN为分组交换业务提供很多种双向点对点的连接通道，能进行端到端和很多粗细颗粒业务的组网，为各类IP业务提供最合适的传输通道；能在50毫秒内，完成保护切换点到点的连接通道，能很好的维护和修复传输级的业务；在保持SDH技术原有的管理、操作和维护体制基础上，实现完整OAM点到点连接，确保网络能进行错误的检测、切换保护和通道的监测；采用多种方式与IP/MPLS的连通，实现核心IP业务的完美承载；网管系统能掌控连接通道的创建和设置，保证业务QoS区分，提供SLA服务。此外，PNT技术能使用各个底层传输通道。
总体看来，它能进行最精准的故障定位和业务隔离，拥有完整的OAM体制，能最合理的利用和管理光纤，确保业务的安全，还能够自动配置网络资源，提高网状物的生存价值。
2.2 PON技术。PON（Passive Optical Network）即无源光网络。指的是全部由无源器件，不含其他电子器材或电子电源的组成的ODN。PON网络有个最大的好处就是仅用交换机和宅内设备来处理信号，不使用任何价格高的有源设备。虽然它的传输距离上不如有源光纤的接入系统，覆盖面积也小很多，但是它成本低，方便管理维护。
PON上下行信号传输方式不同。下行信号传输是OLT采用广播的方式传送给用户，而上行信号则是采用TDMA来进行数据回传。目前PON技术主要包括有GPON、EPON两种。其中EPON标准完善且花费少，成为主要采用技术。
3 高速公路的PTN和PON解决方案
由于不断增加视频监控业务，而PTN和PON技术恰好能更好的处理以太网业务在接入和传输宽带中遇到的问题。因此为了适应通信技术的高速发展，这种以PTN和PON为主的成熟的通信技术，逐步取代原来的SDH网络系统，被高速公路市场广泛的采用。高速公路通信系统包括综合业务接入、干性光纤传输、程控交换、远端接入等系统，下面主要介紹其中的三种系统。
3.1 干性光纤传输系统。仍然使用有助于与原有干性网络连接和管理的传统SDH设备。
3.2 综合业务接入系统。综合业务接入系统包括光线路终端设备和光网络单元。由新的宽窄带一体化的综合设备搭建成。使用PTN技术的内置传输和全分组光纤传输形成光纤自愈环网，支持千兆的PTN光纤网络，满足各项监控业务所需的带宽。
3.3 远端接入系统。由PON设备构成的远端接入系统，用来接入和传输高速公路上的所有视频和监控数据等多项业务。PON系统通过光分配网来连接用户端的设备和局端设备。目前已经可以做到，将PON系统设备置入到OLT或ONU是设备中，综合远端接入系统与综合业务接入系统，放入一个网络系统里来进行统一维护和管理，控制每个监控点被通信网络系统，让网络监控系统更安全、更可靠，同时让高速公路监控系统的维护和管理变得轻松。
4 高速公路PTN和PON解决方案的特点
4.1 技术先进。全IP传输：由传统的SDH系统更新到PTN系统后，接入网可以全IP进行传输数据，再以同样的方式接入前端PON设备，让整个通信系统都可以用全IP化的方式传输。
全光纤传输：高速各个监控点的网络采用PON系统后，完成了高速公路整个网络实行全光纤传输。
全宽带网络：把IP作为重点，满足了全网全宽带的需求，同时采用各种宽带的接口形式，保证宽带业务可靠、高效的运行。
4.2 全网进行统一管理，利于维护管理。统一管理整个网络的设备，包括外场的设备，这样不仅能扩大通信网络的管理范围，而且维护和管理起来更方便。
4.3 有效承载视频监控业务。PTN和PON技术可以承载IP业务的大容量，能满足高速公路的监控业务对网络的需要，尤其是它们能进行监控业务端口带宽流量自动控制和端到端的管理和传输等事项。
4.4 网络安全稳定。PTN网络继承了SDH系统的保护性能，同时采用无线光网络的PON能降低核心的无源设备发生故障的几率，因此能完全保证全网安全稳定的运行。
4.5 系统功能强大，可操作性强。PNT系统设备具有很强的交换能力，在保证SDH系统原有的所有业务接口外，能满足更多以太网义务的需求，实现大容量传输，能对业务进行分级管理和传送，还能根据特定的要求制定灵活的传送方案。
4.6 实现全网无缝对接与融合。PTN系统配有像E1、STM-4、STM-1等光纤、电路的接口，实现SDH系统和高速公路的现有设备无缝对接。
4.7 环保节能。PTN系统在传送网络上花费成本少，再加上设备小，比SDH更省电，而且使用了无源器件的PON设备，节约资源，所以整套解决方案具有绿色、节能、环保的效果，而且成本低。
5 结语
随着通信技术的发展，总会有新的、成熟的技术来取代原有的技术，就如PTN +PON正逐步取代SDH技术一样。PTN技术能满足高速公路新业务的需求，能为IP业务提供高效率、高宽带的传输，它在升级SDH技术的同时，仍继承了SDH系统本有的优点，应用前景非常可观。
参考文献：
[1]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，2011，18.
[2]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.
[3]张纬卿.PTN技术概览及作为综合业务传送网应用价值的探讨[J].邮电设计技术，2012，1.
[4]谢冰，龚树超.PTN技术在高速公路通信系统的应用探讨[J].交通标准化，2012，8.
作者简介：邢颖（1978-），女，吉林省松原市人，工学学士，中国移动吉林公司松原分公司，全业务支撑中心传输维护主管，通信工程师，研究方向：光通信、有线传输及接入。