呂蒙

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PTN在鐵路通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究

呂蒙

中鐵武漢電氣化局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430070

伴隨著鐵路信息技術(shù)的迅速發(fā)展，鐵路通信業(yè)務(wù)的IP化程度也在不斷提升，鐵路通信網(wǎng)由傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)的低速數(shù)據(jù)傳送轉(zhuǎn)變?yōu)橐訧P業(yè)務(wù)為主的高速數(shù)據(jù)傳送形式，并且在大數(shù)據(jù)信息量的發(fā)展態(tài)勢(shì)下，鐵路通信網(wǎng)正在向IP化、寬帶化、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，形成了多元化、多業(yè)務(wù)并存的局面，重點(diǎn)關(guān)注PTN技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)中的應(yīng)用和方案設(shè)計(jì)。

PTN技術(shù)；鐵路；通信網(wǎng)

在現(xiàn)代光通信和信息技術(shù)深入發(fā)展的情勢(shì)之下，鐵路通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)格局也發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變，為了適應(yīng)新形勢(shì)的要求，鐵路通信網(wǎng)正在向高速化、智能化、綜合化的方向發(fā)展，發(fā)展出了基于分組交換的多種業(yè)務(wù)相銜接和統(tǒng)一的新型傳送技術(shù)——PTN技術(shù)，它是現(xiàn)代信息傳送技術(shù)和復(fù)用技術(shù)的融合產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了基于IP技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送，具有可擴(kuò)展性、靈活性的特點(diǎn)，在現(xiàn)代技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的通信業(yè)發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期，需要不斷地進(jìn)行研究和思考。

1 當(dāng)前鐵路通信業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀分析

現(xiàn)代鐵路通信網(wǎng)業(yè)務(wù)主要有鐵路信息業(yè)務(wù)和傳輸承載業(yè)務(wù)兩種，其中：

1.1 鐵路信息業(yè)務(wù)

它主要是傳送服務(wù)，如各種不同種類的控制系統(tǒng)、資金票務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、公安信息系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)對(duì)鐵路各種信息進(jìn)行傳送和控制，同時(shí)，對(duì)于鐵路信息傳送中的意外情況還建構(gòu)了應(yīng)急系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)和防災(zāi)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)不同情況下的服務(wù)與應(yīng)用[1]。這些鐵路信息系統(tǒng)有光傳送網(wǎng)所提供的獨(dú)立專用通道，這使得這些系統(tǒng)可以不受其他物理網(wǎng)的干擾和影響，可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)各種信息傳送，具有獨(dú)立性、安全性、可控性的特點(diǎn)。在新的鐵路信息傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之下，PTN可以連接各種業(yè)務(wù)接口，甚至可以連接傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)，同時(shí)，PTN技術(shù)還能夠以統(tǒng)一處理平臺(tái)為依托，支持大容量的信息傳送業(yè)務(wù)。

1.2 鐵路傳輸承載業(yè)務(wù)

它包括鐵路信息自動(dòng)化系統(tǒng)、客服系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、接觸網(wǎng)控制系統(tǒng)等，相互之間呈現(xiàn)分立設(shè)置的狀態(tài)。由于鐵路通信網(wǎng)的規(guī)模不斷拓展，其需求的寬帶量也越來越大，因而，鐵路通信網(wǎng)的IP化發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然，鐵路通信網(wǎng)必須迅速更新和應(yīng)用新型的技術(shù)，以滿足不斷成熟的各項(xiàng)業(yè)務(wù)發(fā)展，但是，在PTN技術(shù)應(yīng)用于鐵路通信網(wǎng)的過程中，還存在芯片成熟度、產(chǎn)品成熟度、應(yīng)用模式方面的問題，還需要在更新和演進(jìn)中進(jìn)一步完善，這也是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈要思考的課題。

2 PTN技術(shù)的概念及其屬性

PTN技術(shù)是分組技術(shù)、SDH體驗(yàn)和G/EPON的組合性技術(shù)，它支持雙向的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的完美連接，在具備保護(hù)切換、錯(cuò)誤檢測(cè)和通道監(jiān)控能力的前提下，PTN技術(shù)可以適用于任何粗細(xì)顆粒的業(yè)務(wù)[2]，它可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)信息傳輸功能中的業(yè)務(wù)保護(hù)和恢復(fù)。PTN技術(shù)的核心技術(shù)包括：50ms的網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)、OAM運(yùn)行維護(hù)機(jī)制、QOS保障等，這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于IP應(yīng)用之下的互連互通，并且還同時(shí)支持傳統(tǒng)的TDM和ATM業(yè)務(wù)，具有可擴(kuò)展性的靈活特點(diǎn)。PTN技術(shù)的屬性特征主要體現(xiàn)于以下幾個(gè)內(nèi)容：

（1）T-MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)方式采用MPLS的一個(gè)子集，這樣便于實(shí)現(xiàn)PTN技術(shù)與MPLS的互聯(lián)互通。

（2）T-MPLS可以支持通信網(wǎng)中的保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制，采用環(huán)網(wǎng)Wrapping/Steering保護(hù)以及1+1/1：1 LSP線路保護(hù)方式，它不同于MSTP的復(fù)用段保護(hù)和通道保護(hù)的保護(hù)方式。

（3）PTN技術(shù)的OAM機(jī)制。它應(yīng)用于鐵路傳送網(wǎng)之中，主要可以實(shí)施連通性校驗(yàn)、報(bào)警抑制、遠(yuǎn)端缺陷指示。

（4）T-MPLS控制平面主要采用ASON/GMPLS作為T-MPLS的控制平面，并用標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)加以配置[3]。

（5）為了保證與MPLS的互聯(lián)互通性，PTN技術(shù)的標(biāo)簽分配遵循MPLS的標(biāo)準(zhǔn)，并由IETF統(tǒng)一負(fù)責(zé)管理。

相較于MSTP而言，PTN技術(shù)是業(yè)務(wù)IP化的需要，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備普及性地采用太網(wǎng)接口的前提下，要提高帶寬的效率。同時(shí)，PTN技術(shù)在分組業(yè)務(wù)方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)作用，因而，從技術(shù)發(fā)展的角度而言，PTN技術(shù)的分組化優(yōu)勢(shì)將引領(lǐng)未來鐵路通信網(wǎng)的趨勢(shì)和方向。

3 鐵路通信網(wǎng)中PTN技術(shù)的組網(wǎng)方案應(yīng)用

鐵路通信網(wǎng)中PTN技術(shù)的組網(wǎng)方案要在與各專業(yè)協(xié)商的前提下，采用IP和以太網(wǎng)接口進(jìn)行控制，減少TDM通道的需求，在鐵路通信網(wǎng)業(yè)務(wù)還沒有全面IP化的環(huán)境中，暫時(shí)不要組建全路骨干網(wǎng)，也最好不要采取光纖直連的方式，而要在OTN的條件下，實(shí)施OTN的遠(yuǎn)距離傳輸方式，以最大程序地避免“跳數(shù)”過多的現(xiàn)象。同時(shí)，在系統(tǒng)容量和線路速率方面，也要加以轉(zhuǎn)換應(yīng)用，要根據(jù)業(yè)務(wù)的類型和拓?fù)浯_定端口，對(duì)于PTN技術(shù)中的所有信息都要采取包轉(zhuǎn)發(fā)的傳送方式，并且力求在各個(gè)環(huán)上不要有過多的節(jié)點(diǎn)，以保證信息傳送的安全、穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

總而言之，鐵路通信網(wǎng)在其通信業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展的背景下，要采用基于分組交換技術(shù)的PTN技術(shù)，這一技術(shù)不僅可以支持全國(guó)的鐵路骨干網(wǎng)的信息業(yè)務(wù)傳送需求，而且還可以為鐵路全面IP化創(chuàng)造良好的條件和基礎(chǔ)，因而，我們要全面研究和分析PTN技術(shù)的特點(diǎn)，充分運(yùn)用PTN技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以滿足鐵路數(shù)據(jù)信息對(duì)帶寬、QOS以及安全可靠性的需求，并在PTN技術(shù)的傳送支持下，引領(lǐng)鐵路通信傳送網(wǎng)向智能化、全面IP化、綜合化的方向發(fā)展。

[1]陳蓮.淺談新技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（04）：11.

[2]劉保杰.淺談鐵路通信近十年的發(fā)展歷程[J].無線互聯(lián)科技，2012（04）：16-17.

[3]來虎軍.當(dāng)前鐵路通信技術(shù)及鐵通專網(wǎng)發(fā)展概況分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2012（22）：10-11.

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