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摘 要：高速公路的机电通信系统相当于整个高速公路的神经系统，随着交通运输信息化的“十二五”发展规划，整个高速公路通信系统面临着升级和全网改组的机遇和挑战。新的技术方案各有优缺点，应该立足实际，利用各种新技术的长处组建一个多种新技术混合使用的新平台。
关键词：通信技术 SDH ASON PTN
1007-3973（2012）007-098-02
1 前言
高速公路机电通信系统是高速公路建设中的重要配套项目和基础设施，它为高速公路各级部门运营、管理以及沿线设立的收费、监控系统提供语音、数据和图像的传输。它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段，起着高速公路管理系统中枢神经的作用。目前随着联网收费系统和联网监控系统带宽需求的增大以及考虑到河南省高速公路通信网的“高速化、数字化、综合化、网络化”的发展需要。通信新技术的应用和新的技术体制的建立就有明显的必要性。
下面笔者结合自身工作分析一下目前河南高速机电通信系统传输的现行网络制式，以及与未来发展趋势的相关新技术的优缺点对比。
2现有的干线传输网制式
根据2012年新颁布的高速公路通信技术要求，目前河南高速公路机电通信系统多采用SDH/MSTP系统组建。
同步数字系统SDH：SDH是基于STM(synchronous traner mode，同步传输模式)复用技术，使用1.5Mbits/s和2Mbits/Sgm两大数字体系在STM-1等级上获得统
为了统分发挥SDH的技术优势，克服SDH技术数据业务传送的不足，MSTP(基于SDH 的多业务传送平台)(Multi-Service Traner Platform)技术应运而生。MSTP同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。在MSTP中，各种技术的引入是为了更高效地进行业务传输，而不是取代原有的数据IP/ATM网进行业务的处理。
MSTP对数据业务的处理和传送主要是通过链路层适配协议来实现的，目前主要有3种链路层适配协议，分别是点到点协议PPP、链路接入SDH规程LAPS和通用成帧规程GFP。
新一代的MSTP技术，加强了SDH交叉连接能力，提高了组网能力，并支持在TDM、IP、ATM之间的带宽灵活指配。由于MSTP设备能较好地解决10/100M以太网业务和其他大量的低速数据业务的汇聚，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚及以太网共享环等功能，大大提高带宽利用率。
目前各厂家SDH 10Gb/s 和2.5Gb/s设备比较成熟，组网灵活，接口丰富，技术成熟，在网上已大量应用。SDH系统本身具有较强的管理能力，对所承载的业务信号在传输层面上可提供比较完善的QoS保证。2.5Gb/s系统只能对622Mb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护，而10Gb/s系统可对2.5Gb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护。
3未来智能光网络的新技术
2000年的ITU-T正式确定由SGL5组开展对ASON的标准化工作。ITU-T进一步提出自动交换传送网（ASTN）的概念，明确ASON是ASTN应用与OTN的一个子集。ASON是在选路和信令控制下，完成自动交换功能的新一代光网络，是一种标准化了的智能光传送网，代表了未来智能光网络发展的主流方向，是下一代智能光传送网络的典型代表。
ASON首次将信令和选路引入传送网，通过智能的控制层面来建立呼叫和连接，使交换、传送、数据三个领域又增加了一个新的交集，实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复，是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破，被广泛认为是下一代光网络的主流技术。
ASON是以SDH和光传送网（OTN）为基础的自动交换传送网，它用控制平面来完成配置和连接管理的光传送网，以光纤为物理传输媒质，SDH和OTN等光传输系统构成的具有智能的光传送网。根据其功能可分为传送平面、控制平面和管理平面，这三个平面相对独立，互相之间又协调工作。与传统传送技术相比，ASON技术的最大特点是引入了控制平面，控制平面的主要功能是通过信令来支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，并通过选路来选择最合适的路径，以及与此紧密相关的需要提供适当的名称和地址机制。
ASON技术目前取得了很大进展，根据传输网发展的趋势，ASON从结构层次上分为传送平面、控制平面、管理平面，目前研究的重点在于前两项。
传送平面主要指设备的硬件部分。ASON采用基于SDH技术的大容量交叉连接设备组网，大多数厂家的ASON产品都是采用光电光（OEO）交换方式，支持网状网、环网、（1+1MSP）等多种保护和恢复方式。
控制平面的核心技术包括标准化的控制接口(主要是UNI和NNI)、信令和路由，另外，自动发现、链路资源管理和DCN的实现方式对于控制平面也非常重要。各厂家控制层面的技术实现有所差异。
(1)ASON的主要技术特点如下：
a)分布式处理功能。网元能直接知道网络拓扑情况，处理速度快、网络生
c)网络资源可以通过协议动态分配，建立路由，也可以通过网管配置网元
d)网络一般采用格状网的结构，可以实现电路的端到端控制，并动态快速地进行故障恢复；
e)提供一些新的业务类型，比如按质量等级提供电路、光的虚拟网等；
f)网络容量的自动计算和规划，及时报告各传输段的容量使用情况，并提出容量扩充建议。
(2)ASON技术的前提条件：
a)大部分节点具有三个以上光缆路由出口；
b)六个以个网络节点；
c)运维力量及技术水平满足网络维护需要；
d)从网络性能的角度考虑，ASON域的规模应尽量控制在50-70个节点。
(3)ASON网络和SDH网络的关系：
ASON网络与SDH网络相比，主要增加了网络智能化管理功能，可以支持网状网结构，扩容成本较低，业务支持能力和SDH网络没有区别。目前省内骨干传输网中小颗粒业务需求增长趋势，因此不宜为追求ASON而大规模新建ASON网络，应结合业务发展、光缆、节点的光缆出口、尤其是维护能力，选择是否将SDH网络升级到ASON智能网络。
ASON代表着传输网的发展方向，随着ASON 技术的进一步成熟和数据业务的迅猛发展，ASON技术将大规模的应用。但是，河南省联网公司已在传统SDH传输网上投入了巨额的资金，现有的运行维护体制也是根据传统技术组织的；同时，SDH传输网对于小颗粒的业务有很好的适应性，SDH可以实施简单有效的保护。所以，必须慎重考虑传送网由现有SDH网络向ASON平滑演进的策略，以最大限度的保护已有投资，充分利用现有网络潜力，并保证网络的发展
分组化是光传送网发展的必然方向，未来本地光传输网依然在相当长的时间内面临多种业务共存、承载的业务颗粒多样化、骨干层光纤资源相对丰富等问题，在考虑PTN产品网络引入的过程中，需要注意引入策略和网络承接性的问题，在现有的网络中引入分组传送技术和设备还是应该非常慎重，逐步分步实施。
PTN网络作为二层网络，主要提供以太网、TDM、ATM等一层、二层业务的传送。在网络应用时，PTN与MSTP提供类似的业务类型。PTN网络为静态网络，在没有开启独立的控制平面时，所有网络配置均由网管系统下发，因此，其规划可采用与现有MSTP网络类似的方法进行拓扑设计、路由设计、保护设计和容量设计。但在进行容量设计时，要考虑业务CIR(承诺信息率)/PIR(最高信息率)和网络收敛比的设置。
作为分组技术，PTN在应用时须控制实时业务带宽比例，以保证业务性能。一般认为，实时业务带宽不应超过链路总带宽的20%。
4未来河南高速机电通信系统组网的最佳方案
根据交通运输部提出的组网原则要求：既要维持现有体制的稳定运行，同时适应未来发展趋势。不能搞空中楼阁，也不能推翻从来。要把适合的技术用在适合的地方是最佳方案。
(1)传统的SDH/MSTP核心传输层向ASON过度。对主干核心网支持ASON功能的通信设备板件升级，由原来的2.5G升级为10G光传输设备，组建ASON智能网平台，现把ASON技术部署到骨干核心层优势分析如表1。
(2)传统SDH/MSTP接入网向PTN过度。与传统的以太网相比，PTN良好地继承了传统SDH/MSTP网络的端到端的OAM管理能力，并可根据不同的QoS机制提供差异化的怎么写作，这正是尽力而为的传统以太网所欠缺的。采用SDH/MSTP或者传统以太网都无法同时兼顾传输效率和传输质量的问题，PTN设备IP化的内核可以有效完成大量小颗粒业务的收敛和传输，非常适用于城域网汇聚接入层IP化业务量大、突发性强的特点。同时PTN继承了传输设备的强大保护能力和丰富的OAM，为业务提供了电信级的保护和监控管理。适用于后期的维护和管理，缺点是：其经济陈本略高。
5结束语
河南的高速公路机电通信系统的发展要着眼未来，立足实际。以目前的现有的技术发展水平看，应在一种基础平台上，采用各个新技术各取所长的混合应用方案。
关键词：通信技术 SDH ASON PTN
1007-3973（2012）007-098-02
1 前言
高速公路机电通信系统是高速公路建设中的重要配套项目和基础设施，它为高速公路各级部门运营、管理以及沿线设立的收费、监控系统提供语音、数据和图像的传输。它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理必不可少的手段，起着高速公路管理系统中枢神经的作用。目前随着联网收费系统和联网监控系统带宽需求的增大以及考虑到河南省高速公路通信网的“高速化、数字化、综合化、网络化”的发展需要。通信新技术的应用和新的技术体制的建立就有明显的必要性。
下面笔者结合自身工作分析一下目前河南高速机电通信系统传输的现行网络制式，以及与未来发展趋势的相关新技术的优缺点对比。
2现有的干线传输网制式
根据2012年新颁布的高速公路通信技术要求，目前河南高速公路机电通信系统多采用SDH/MSTP系统组建。
同步数字系统SDH：SDH是基于STM(synchronous traner mode，同步传输模式)复用技术，使用1.5Mbits/s和2Mbits/Sgm两大数字体系在STM-1等级上获得统
一、第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。
SDH能容纳、承载各种新的业务信号，是目前传输网的主流技术。为了统分发挥SDH的技术优势，克服SDH技术数据业务传送的不足，MSTP(基于SDH 的多业务传送平台)(Multi-Service Traner Platform)技术应运而生。MSTP同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。在MSTP中，各种技术的引入是为了更高效地进行业务传输，而不是取代原有的数据IP/ATM网进行业务的处理。
MSTP对数据业务的处理和传送主要是通过链路层适配协议来实现的，目前主要有3种链路层适配协议，分别是点到点协议PPP、链路接入SDH规程LAPS和通用成帧规程GFP。
新一代的MSTP技术，加强了SDH交叉连接能力，提高了组网能力，并支持在TDM、IP、ATM之间的带宽灵活指配。由于MSTP设备能较好地解决10/100M以太网业务和其他大量的低速数据业务的汇聚，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚及以太网共享环等功能，大大提高带宽利用率。
目前各厂家SDH 10Gb/s 和2.5Gb/s设备比较成熟，组网灵活，接口丰富，技术成熟，在网上已大量应用。SDH系统本身具有较强的管理能力，对所承载的业务信号在传输层面上可提供比较完善的QoS保证。2.5Gb/s系统只能对622Mb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护，而10Gb/s系统可对2.5Gb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护。
3未来智能光网络的新技术
3.1 ASON(自动交换光网络)
ASON (Automatically Switched Optical Network)即自动交换光网络。ASON 的概念来源于ION(智能光网络)。ASON的概念是国际电联在2000年3月提出的，基本设想是在光传送网中引入控制平面，以实现网络资源的按需分配从而实现光网络的智能化。使未来的光传送网能发展为向任何地点和任何用户提供连接的网，成为一个由成千上万个交换接点和千万个终端构成的网络，是一个智能化的全自动交换的光网络。2000年的ITU-T正式确定由SGL5组开展对ASON的标准化工作。ITU-T进一步提出自动交换传送网（ASTN）的概念，明确ASON是ASTN应用与OTN的一个子集。ASON是在选路和信令控制下，完成自动交换功能的新一代光网络，是一种标准化了的智能光传送网，代表了未来智能光网络发展的主流方向，是下一代智能光传送网络的典型代表。
ASON首次将信令和选路引入传送网，通过智能的控制层面来建立呼叫和连接，使交换、传送、数据三个领域又增加了一个新的交集，实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复，是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破，被广泛认为是下一代光网络的主流技术。
ASON是以SDH和光传送网（OTN）为基础的自动交换传送网，它用控制平面来完成配置和连接管理的光传送网，以光纤为物理传输媒质，SDH和OTN等光传输系统构成的具有智能的光传送网。根据其功能可分为传送平面、控制平面和管理平面，这三个平面相对独立，互相之间又协调工作。与传统传送技术相比，ASON技术的最大特点是引入了控制平面，控制平面的主要功能是通过信令来支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，并通过选路来选择最合适的路径，以及与此紧密相关的需要提供适当的名称和地址机制。
ASON技术目前取得了很大进展，根据传输网发展的趋势，ASON从结构层次上分为传送平面、控制平面、管理平面，目前研究的重点在于前两项。
传送平面主要指设备的硬件部分。ASON采用基于SDH技术的大容量交叉连接设备组网，大多数厂家的ASON产品都是采用光电光（OEO）交换方式，支持网状网、环网、（1+1MSP）等多种保护和恢复方式。
控制平面的核心技术包括标准化的控制接口(主要是UNI和NNI)、信令和路由，另外，自动发现、链路资源管理和DCN的实现方式对于控制平面也非常重要。各厂家控制层面的技术实现有所差异。
(1)ASON的主要技术特点如下：
a)分布式处理功能。网元能直接知道网络拓扑情况，处理速度快、网络生
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存能力强。当出现带内、带外网络管理故障时，基于网管的智能就无法实施，而分布式智能不受影响；b)网络资源和拓扑的自动发现。和IP路由不同的是，光路由主要是起到电路的配置作用，当电路形成以后，只是路径的管理和控制；c)网络资源可以通过协议动态分配，建立路由，也可以通过网管配置网元
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，进行光通道的支配；d)网络一般采用格状网的结构，可以实现电路的端到端控制，并动态快速地进行故障恢复；
e)提供一些新的业务类型，比如按质量等级提供电路、光的虚拟网等；
f)网络容量的自动计算和规划，及时报告各传输段的容量使用情况，并提出容量扩充建议。
(2)ASON技术的前提条件：
a)大部分节点具有三个以上光缆路由出口；
b)六个以个网络节点；
c)运维力量及技术水平满足网络维护需要；
d)从网络性能的角度考虑，ASON域的规模应尽量控制在50-70个节点。
(3)ASON网络和SDH网络的关系：
ASON网络与SDH网络相比，主要增加了网络智能化管理功能，可以支持网状网结构，扩容成本较低，业务支持能力和SDH网络没有区别。目前省内骨干传输网中小颗粒业务需求增长趋势，因此不宜为追求ASON而大规模新建ASON网络，应结合业务发展、光缆、节点的光缆出口、尤其是维护能力，选择是否将SDH网络升级到ASON智能网络。
ASON代表着传输网的发展方向，随着ASON 技术的进一步成熟和数据业务的迅猛发展，ASON技术将大规模的应用。但是，河南省联网公司已在传统SDH传输网上投入了巨额的资金，现有的运行维护体制也是根据传统技术组织的；同时，SDH传输网对于小颗粒的业务有很好的适应性，SDH可以实施简单有效的保护。所以，必须慎重考虑传送网由现有SDH网络向ASON平滑演进的策略，以最大限度的保护已有投资，充分利用现有网络潜力，并保证网络的发展
3.2分组传送网技术PTN
PTN(分组传送网，Packet Transport Network)是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本(TCO)，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。分组化是光传送网发展的必然方向，未来本地光传输网依然在相当长的时间内面临多种业务共存、承载的业务颗粒多样化、骨干层光纤资源相对丰富等问题，在考虑PTN产品网络引入的过程中，需要注意引入策略和网络承接性的问题，在现有的网络中引入分组传送技术和设备还是应该非常慎重，逐步分步实施。
PTN网络作为二层网络，主要提供以太网、TDM、ATM等一层、二层业务的传送。在网络应用时，PTN与MSTP提供类似的业务类型。PTN网络为静态网络，在没有开启独立的控制平面时，所有网络配置均由网管系统下发，因此，其规划可采用与现有MSTP网络类似的方法进行拓扑设计、路由设计、保护设计和容量设计。但在进行容量设计时，要考虑业务CIR(承诺信息率)/PIR(最高信息率)和网络收敛比的设置。
作为分组技术，PTN在应用时须控制实时业务带宽比例，以保证业务性能。一般认为，实时业务带宽不应超过链路总带宽的20%。
4未来河南高速机电通信系统组网的最佳方案
根据交通运输部提出的组网原则要求：既要维持现有体制的稳定运行，同时适应未来发展趋势。不能搞空中楼阁，也不能推翻从来。要把适合的技术用在适合的地方是最佳方案。
(1)传统的SDH/MSTP核心传输层向ASON过度。对主干核心网支持ASON功能的通信设备板件升级，由原来的2.5G升级为10G光传输设备，组建ASON智能网平台，现把ASON技术部署到骨干核心层优势分析如表1。
(2)传统SDH/MSTP接入网向PTN过度。与传统的以太网相比，PTN良好地继承了传统SDH/MSTP网络的端到端的OAM管理能力，并可根据不同的QoS机制提供差异化的怎么写作，这正是尽力而为的传统以太网所欠缺的。采用SDH/MSTP或者传统以太网都无法同时兼顾传输效率和传输质量的问题，PTN设备IP化的内核可以有效完成大量小颗粒业务的收敛和传输，非常适用于城域网汇聚接入层IP化业务量大、突发性强的特点。同时PTN继承了传输设备的强大保护能力和丰富的OAM，为业务提供了电信级的保护和监控管理。适用于后期的维护和管理，缺点是：其经济陈本略高。
5结束语
河南的高速公路机电通信系统的发展要着眼未来，立足实际。以目前的现有的技术发展水平看，应在一种基础平台上，采用各个新技术各取所长的混合应用方案。