分组传输网在民航空管系统的应用

摘要 PTN技术作为新的传输承载技术在别的行业广泛使用，它很好的弥补了SDH技术的不足本文简单的介绍PTN技术，在实际工作中结合PTN的特点对民航空管业务传输网分析，探讨了PTN技术使用的前景以及在新一代传输网上推广的必要性和优越性

关键词： PTN 分组交换 民航空管

【分类号】：TN915.2

引言

近些年我国民航的发展日新月异，航班量每年递增，为民用空中交通提供重要的信息数据保障的通信系统也发展迅速，用于语音、VHF、雷达、导航。气象等数据和图像信息的传输网络系统也得到了长足的发展。目前民航重要的传输技术有PDH、PCM、ATM、SDH等，结合着民航空管系统发展的趋势，下文主要想探讨PTN技术在下一代传输网络的应用前景。

对现用的业务的分析

民航空管通信传输网承载了民航空管系统各种具体的业务，是航班可靠飞行的基础保障设施。民航空管通信传输网承载的民航空管业务包含以下几个部分：民航空管雷达业务、导航类业务、语音类业务、VHF类业务、多媒体类业务、环境监控类业务。以上所述的基本业务包括低速数据、实时数据、数据文件、语音、可视图文、视频流等多种通信业务，不同的业务有着不同的传输要求。以上的业务中，除了语音业务因民航空管应用特殊性，对实时性、可靠性要求严格，主要采用TDM方式进行传输外，其它的主要业务采用PTN方式进行传送已经是大趋势。

目前民航空管通信传输网的核心还是自己组建的SDH网络，经过升级后的SDH网络通过MSTP技术的转换可以实现IP业务传输，但内核采用帧交换的方式，经过封装一些专用的通信协议，可以完成以太网承载，但实际工作中发现全网传输效率不高，在部署的时候也暴露出网络灵活性的问题，一旦出现大流量的信息就无法满足。在计算机网络中广泛使用的路由和交换技术，尽管已经十分成熟稳定而且也是为分组传输设计的，还是不适合传输网络的工作因为存在无法监控和进行有效的保护的弊端。这样的安全问题导致基于分组传输的路由和交换技术也不能满足要求。

最近出现的新技术分组传输网（PTN）技术解决了以上的问题，他把传统SDH网和IP网络各自的优势有机的结合起来，工作中支持双向点对点连接通道，而且这些通道是可以开通多种基于分组交换业务。PTN技术在运行维护的时候有着得天独厚的优势：具有统计复用功能，支持突发性要求的分组数据传输，这样可以使传输管道变为弹性的，具备快速的故障定位、故障管理和性能管理等丰富的操作管理维护（OAM），一旦出现故障可以第一时间对故障点进行单位同时可以节约抢修时间。支持快速的保护倒换，可以使系统的稳定性提高到一个新的高度，及时出现问题也可以无缝切换设备。

从目前的传输网络的发展来看，专网用户特别是民航系统对PTN技术需求在有上升的趋势，最近的十年，统计分析发现民航系统对各种传统传输方式的需求均呈下降趋势。在广泛使用PTN技术运营商的数据来看，当前的分组技术承载数量已经大大超过传统的 TDM 等技术承载数量，统计数据表明，所有的用户需求中 70%为以太网需求，剩下的30%为传统的数据和语音类需求，要特别指出的是以太网业务的增长的趋势有所加快，PTN技术的大范围使用势在必行。

PTN技术在民航空管组网的讨论

民航系统还未真正的使用PTN技术，各地方的有关单位还在论证阶段。未来的传输网络要使用PTN技术，就要把以下几个问题要解决好。

架构保证

PTN是以分组业务为核心的多业务交换技术，其传输的核心是分组交换。PTN数据的特性是数据量在传输过程中符合标准柏松分布，数据在传输过程中流量是随机的，采用无连接方式进行传输。

由于民航空管工作高可靠性的要求，不论是数据业务还是控制业务都对延时有着严格的标准。显而易见，PTN 技术如果要在民航空管系统中进行推广，首要的前提是要提供与传统的SDH类似的高稳定性和高可靠性传输机制，换句话说要提供高稳定性和高可靠性的类似SDH架构的端到端的QoS服务保障。

为了达到实际的要求，PTN参照自动光交换网络的成熟技术，建立了传送平面、管理平面、控制平面的QoS网络保障架构。可以将QoS网络保障构架功能模块细化到一个网络节点，如流分类、队列等；或者细化到一个网段，如QoS路由等。对于后者将无论这个网段是端到端、端到边、边到边还是网络到网络，要想实现网段必须在网络节点之间在此架构下，业务QoS服务保障技术手段主要是源节点到目的节点间采用业务流量控制和业务路由控制，以便有效地管理控制好网络中流量而不导致网络出现堵塞，提高网络中的业务数据流的传输可靠性、服务质量及网络中资源的有效利用率。

流量控制

流量控制是PTN技术的核心，主要的原理是这样的，估计实际或者预先的判断，对不同的服务提供不同的服务保障。主要实现的手段是PTN流量控制指针。以上的目的就是为PTN技术中的流量进行控制。

对网络中的各种业务提供如丢包率、延迟、抖动以及宽带等不同的服务质量保证以实现同时承载数据、语言和视频业务的综合机制是流量控制功能的目的。其功能模型主要包括流分类和流标记、流量监管、队列调度、拥塞管理、拥塞避免、流量整形、连接允许功能等，按照部署位置，可分为UNI（用户网络接口）侧功能和NNI（网络结点接口）侧功能。

路由控制

一般传统的路由控制技术是这样的，定义一个优先级，不同的服务不同的优先级，高优先级的服务是优先传输的，这样的PTN控制流程就会出现在突发大流量和动态路由出现时会产生数据的延时和抖动。在一些特殊要求的数据传输时是致命的。为了缓解这个矛盾，PTN引入了面向连接的路由控制T-MPLS技术，T-MPLS技术增强了分组业务的业务可扩展性同时兼顾了端到端的QoS业务调度机制的高效率问题。

结束语

PTN技术结合了现代的IP技术与传统的SDH技术的优点，他的数据转发市面向连接的，同时网络扩展的能力是加强了许多倍，主要的是强大的多业务承载的能力以及安全的质量安全体系。流量控制和路由控制技术是PTN技术的核心，同时PTN技术发扬了上一代SDH传输技术的高可靠性的工作服务模式，PTN技术中民航空管通信传输网中实现了区分服务，根据不同数据的大小进行调度，提高了通道的利用率，提高了工作的效率和稳定性，变相的使业务带宽和性能得到了保护。但要保持警惕的是在实时语音信号的传输应用中， PTN网络的快速保护倒换能力要得到有关部门的注意，先天的设计不足缺陷是否可以满足民航空管保护业务的需要，还需多方论证和不断建设性实验。

总的来说把PTN技术引入民航传输网建设中，可实现新情况下各业务系统高速大容量传输的要求，可以民航系统数据传输的高速发展的需要。

参考文献：

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