高速公路PTN系统业务传输规划浅析

蔡权慧

()安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥　２３００８８

摘　要:目前,高速公路通信传输系统已由传统的窄带SDH传输网络向大容量的PTN传输网络过渡.PTN系统为高清网络视频远距离可靠而价优的传输方案提供瓶颈性的突破.很多省份现已有完成了高速公路全程视频监控的覆盖,针对大数据的视频业务应用做好了P以保证通信网络有效、可靠地运行.本文从P带TN传输网络的业务规划,TN网络业务传输提供的原则、宽利用率、高速公路通信业务规划及流向、业务保护等方面诠释了高速公路PTN系统业务传输规划需要注意的事项.关键词:带宽利用率;以太网PTN;LSP;TDM;

()中图分类号:TN９１５．１　　　文献标识码:A　　　文章编号:１６７３Ｇ５７８１２０１９０３Ｇ０３４０Ｇ０５

０　引　　言

落;汇聚层环网的东西方向不得出现同路由段落.１．３　PTN网络带宽利用率计算原则

报文的长度、链路PTN带宽计算需考虑报文的封装效率(PTN网络的带宽利用率和SDH网络不一样,SDH网络

宁段试点运用;随后不到３年的时间,PTN通信技术已在安徽省高速公路通信网全面开始应用.２０１５年全省大约６０％的高速公路通信网(包括接入层、汇聚层、核心层,已完成PTN通信网络的建设,其余路段也于２０１８年完成了PTN通信网的建设.这就意味着PTN通信网络在安徽省高速公路路网中已具有规模化的覆盖.在P如TN通信网络基础架构建设的同时,如何使P是摆在我们设计人员TN网络的资源有效得到利用,面前亟须解决的问题.

何保证高速公路的通信业务在P可靠地运行,TN网络中安全、

２０１３年,PTN通信技术首次在安徽省宁宣杭高速公路宣

类型、封装格式)和网络OAM信息.

的带宽是固定的,实际可利用带宽可以计算得很清楚.而PTN网络带宽是和数据的报文长度相关的,PTN网络中开销,是固定的(而数据报文长度则可变.报文的平均长４８字节)度越长,传输效率越高..４８字节的开销)

(报文的封装效率＝报文的平均长度/报文的平均长度＋以太网业务最长报文为１５所有业务都按照最长００字节,

１　PTN业务传输规划关键点

/报文进行传输时,报文的封装效率＝１５００１５４８＝９６．８％.而高速公路大部分业务都是视频和收费数据等,即使按照普通以９０％以上.

太网业务的平均报文长度５其封装效率也在００字节计算,

在P因此也TN网络中,OAM也是单独占用传输带宽的,

１．１　PTN网络业务提供与MSTP网络业务提供的差异

聚环的电路配置可以分别考虑;而P电路配置是端TN网络中,到端的,即从收费站P以２TN到通信分中心PTN,M或GE形１．２　PTN网络业务提供原则

.式落地,其间是一条完整的链路L隧道)SP(

电路配置是分段进行的,接入环的电路配置与汇SDH中,

需要计算网络中OAM占用的带宽.而OAM开销和LSP数量有关,当L采用L则OAM的SP≥１０００条时,SP１＋１保护,总带宽是１０则OAM的带宽００×０．２＝２００M;采用环网保护,是１×０．２＝０．２M.

考虑到各种封装,考虑OAM等管理开销,PTN网络中有

一站点开通多条不同业务的,应配置相应数量的LSP.相同局LSP内.

向的多条E或多条F应视作同一业务,配置在一条１(E)

备用方向选择原则:应针对每一个接入点的具LSP的主、

PTN为每个站点的每一种业务模型配置的LSP.同

效带宽不低于８在带宽分析时一般按照８０％,０％计算有效传输效率,即１个１系统总的带宽利用率０GEPTN环网中,为８G.

需要注意的是,实际上,接入１０GE环网可提供２０G的带

体情况,统一考虑接入及汇聚环的情况,选择经过节点(含设备与跳纤点)较少、光缆路由较短、安全性较高的链路作为主用其反方向作为备用LLSP,SP.

主、备用L避免出现同路由段SP的物理路由应尽量分开,

宽,如果所有业务都需要保护,则按照１如果存０G带宽计算;在部分业务无须保护,则相应网络带宽可增加一倍.

收稿日期:修改日期:２０１９Ｇ０３Ｇ２１;２０１９Ｇ０４Ｇ２２

,作者简介:蔡权慧(女,贵州普定人,高级工程师．１９８０－)工程与建设»３　４０«　２０１９年第３３卷第３期

蔡权慧:高速公路PTN系统业务传输规划浅析１．４　高速公路中各业务传输规划

JIANZHUYUGUIHUA建筑与规—３４１—划配置一个固定的单独占用的、点到点的业务传输通道,类似).２

以固定速率的方式进行各类业务的传输(图SDH传输业务,

信等不同业务类别划分不同的业务隧道,各业务隧道内可配置一个或者多个业务通道.

板和E实现接入层S１支路板,DH的组网和TDME１业务的传送.支持透传模式和净荷提取模式.在透传模式下,不感知将T对整个TDM业务结构,DM业务视作速率恒定的比特流,在净荷提取模式下,感知TTDM业务进行透传;DM业务的帧结构/定帧方式/时隙信息等,将T再顺序装DM净荷取出后,高速公路中,用P按照收费、监控、通TN传输各类业务时,

(/１)TDM业务传输:PTN设备提供通道化的STM－１４

图２　传输通道

入分组报文净荷传送.对时延敏感性较高的务,

快速转发处理.

TDME１实时业按固定速率的可以提供(２)以太网业多种以太务网传业输务:P的TN作为电信级以太网传送设备,

接入.包括:线)业务;网专网)②业E务VP;L④(以E太VP网LA虚N拟(

专以线太)业网务①虚;③EP拟EL专PL(以网A)N太业(网以专务太⑤;树)E业务PTR.

EE(以太网专树)业务;⑥EVPTREE(以太网虚拟专高速公路视频监控数据、收费数据、通信数据等都是从通信站传输到通信分中心,而且各业务对传输的要求不一样,一般在做业务规划和配置时,都是按照各业务单独配置一条隧道和通道进行传输,各自占用的传输带宽,互不影响.一般采用EPT可配置虚拟专线业务REE业务和EPL业务较多.在今后有办公类业务需求时,,即EVPL或EVPLAN业务,可实现各站共享环网带宽.

采用纯以太网业务传输方式时,对各业务通道和隧道的带宽可实现弹性分配,给定业务占用带宽的最小值和最大值.系统分配好带宽后,即可根据实际业务需要,实现端口带宽的自适应(图１

).图另外对于一些要求更高的业务１　弹性带宽机制

,如语音数据、收费数据等,也可以采用PWE３伪线仿真的方式进行传输,即把各类以太网业务、２M业务等都先进行伪线仿真处理,在PTN网络内部

２　高速公路通信业务流向规划

高速公路通信系统是交通信息的主要传输载体,为各种网络服务器及会议电视系统提供传输通道.因此,对高速公路通信网承载的业务种类及各业务的归属流向需要有深刻的认识和了解,这是高速公路高速公路通信网承载PTN业务开通必须具备的前提条件.

的业务主要为车辆进出高速公路道

口信息(即收费数据)、高速公路重要路段的监控视频数据、为高速公路过往车辆发布的提示信息以及方便高速公路运营管理需求的视频会议系统数据、电话语音信息、办公信息等.

通信系统组织机构自上而下划分为三级,第一级为集团公司通信中心;第二级为路段通信中心;第三级为各路段内基层通信站.

集团公司设置一个通信中心(１

)以集团公司通信中心,设置于集团公司信息中心为核心,合肥绕城为中心,干与集线.团收费、监控中心同址设置.集团公司通信中心具有收集集团公司所辖路网的收费数据、监控数据和图像、语音交换、指令电话和统一网管的功能.集团公司通信中心是集团公司路网数据接收和发送的中心,是一切数据的汇集地和指令发源地.合肥绕城干线节点与集团公司通信中心干线节点构成核心环,用于周边路网数据的汇聚.

点之间随着路网先形成环状结构(２

)以各路段通信中心为节点,,进一步加密形成网状路由由中心向各节点辐射,各节.路段通信中心为有人通信站,一般设置在路段管理处或管理公司,与路段收费、监控中心合建.路段通信中心负责本路段内通信业务的汇集和转接,保证所辖路段的通信畅通,并负责与省干线通信网的业务转接.

沿线的收费站(３

)基层通信站、服务.区基、隧层道通管信理站站为内无,人一站般,配设置置接在高入速网公设路备(理单位信息的接入和传输或干线传输中继设备),主要以无人值守方式完成公路基层管(表１、２

).　«工程与建设»　２０１９年第３３卷第３期

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—３４２—JIANZHUYUGUIHUA建筑与规划蔡权慧:高速公路PTN系统业务传输规划浅析表１　路段用户接入层业务流向规划一览表

接入层站点业务类型

语音业务收费数据业务视频图像业务监控数据业务

驿达＋石化视频图像、监控数据业务办公业务视频会议业务驿达收银＋办公业务石化收银＋办公业务通信电源监控数据

源端

服务区√

收费站√√√

路段通信中心

√√√√√√√

宿端

集团公司信息中心

√√√√√√

√√

√√

√√

表２　干线传输层业务流向规划一览表

干线节点业务类型语音业务客服业务收费数据业务视频图像业务监控数据业务办公业务视频会议业务驿达收银＋办公业务石化收银＋办公业务

源端路段通信中心

√√√√√√√√√

某相邻路段通信中心

√

宿端

集团公司信息中心

√√√√√√√√

√

３　管道规划

/端口”.ID

３．１　路段用户接入层管道规划

路段用户接入层管道规划:以服务区、收费站为源节点,建

办公业务、视频会议管道规划如图３所示,业务在路段通信中心落地.

()语音业务、收费数据业务、视频图像＋监控数据业务、１

立二层专线方式承载业务,对业务的识别依据是“端口＋VLan

图３　管道规划一

工程与建设»３　４２«　２０１９年第３３卷第３期

蔡权慧:高速公路PTN系统业务传输规划浅析)驿达收银＋办公业务、石化收银＋办公业务管道规划　　(２如图４所示,业务不在路段通信中心落地,路段通信中心和干

JIANZHUYUGUIHUA建筑与规—３４３—划线节点为穿通节点,业务直接传到集团公司信息中心(皖通大,厦)并在集团公司信息中心(皖通大厦)落地.

３．２　干线传输层管道规划

图４　管道规划二

干线传输层管道规划:以干线节点为源节点,建立二层专

/端线方式承载业务,对业务的识别依据是“端口＋VLanID.口”

控数据业务、办公业务、视频会议管道规划如图５所示,业务在相邻干线节点或集团公司信息中心(皖通大厦)落地.

()、语音业务(含客服业务)收费数据业务、视频图像＋监１

)驿达收银＋办公业务、石化收银＋办公业务管道规划　　(２如图６所示,业务不在干线节点落地,干线节点为穿通节点,业务以路段用户接入层的服务区为源节点,穿通干线节点,传到

图５　管道规划三

,集团公司信息中心(皖通大厦)并在集团公司信息中心(皖通大厦)落地.

工程与建设»　«　２０１９年第３３卷第３期

３　４３

—３４４—JIANZHUYUGUIHUA建筑与规划蔡权慧:高速公路PTN系统业务传输规划浅析图６　管道规划四

４　保护方案

对于二纤环状网络,工作通道、保护通道分别使用不同的光纤,环网保护的实质是光纤倒换,因此网络配置时只需配置工作,,不需要配置保护T并且每个设备配置两个TunnelunnelOAM和两个环网APS实例即可.

高速公路干线传输网大致依据路网结构而构建,为了保障

单实效、易实施、易维护、满足需求、节省资源等原则.除所选设备应具有相关的硬件保护措施外,其他业务保护、网络保护４．１　业务隔离处理

设计与MSTP网络设计思路类似.

各收费站、服务区PTN设备为本站各类业务提供不同的

高速公路行业中,PTN传输系统保护方案设计应遵循简

每个主节点业务传送的可靠性,一般设计时,考虑至少提供两条传输路径,组建环状网络比较方便.而路段内接入层一般采用同缆光纤构环方式,将重要节点设置在环上.因此,充分利用P节省网络资TN环网技术优势可以达到提高网络可靠性、源的效果.

接入端口,根据各类业务要求,配置不同的传输方式.对于收费数据传输采用点对点E－各收费站之间line以太专线技术,收费数据实现隔离;对于软交换语音业务,采用E－LAN技术,使路段内各站的语音设备同处一个网段,方便路段内语音网构建;对于监控业务,由于每个站接入的业务超过百兆,建议中心P采用点对点ETN设备为每个站配置对应的接出端口,不仅可以实现高效传输,而且有利于故障排－line专线方式,查定位.４．２　网络保护

５　结束语

络向大容量的P为高清网络视频远距离可TN传输网络过渡,靠而价优的传输方案提供瓶颈性的突破.目前很多省份已完成了高速公路全程视频监控的覆盖,针对大数据的视频业务应用做好了P以保证通信网络有效、可TN传输网络的业务规划,靠地运行.

目前高速公路通信传输系统已由传统的窄带SDH传输网

;nel提供保护TunnelPWAPS通过PWOAM检测机制为工作PW提供保护PW.网络中需要保护的Tunnel和PW业务/数越多,需要消耗网络和设备的TunnelPWAPS和OAM资源越多.P对于链状网络,线性TN网络结构可以是多种形式,

PW两层标签.TunnelAPS通过OAM检测机制为工作TunＧ

网络保护机制.P每条业务含有TTN业务配置时,unnel和

在PTN网络中,TunnelAPS和PWAPS是两种重要的

〔参考文献〕

[]龚佑红,杜文龙．西安电子科技大１　赵靖哲,PTN技术与应用[M]．[]]:信息与电脑,２　常亮．PTN技术发展现状和应用[J．２０１７(２)１９２[]高速公路通信技术要求:３　中华人民共和国交通运输部．２０１２年第

]北京:人民交通出版社,３号公告[S．２０１２．－１９３．

学出版社,２０１８:１２０－１２３．

,保护为每个工作T并且为每个Tunnel配置保护Tunnelunnel

工程与建设»３　４４«　２０１９年第３３卷第３期

配置相应的OAM实例,保护PW组还要配置一个APS实例.