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高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)探討
[ 通信界 / 陸群 / m.k-94.cn / 2006/7/16 9:10:17 ]
 

河北省交通廳項目辦  陸群

    隨著國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展,高速公路作為拉動經(jīng)濟發(fā)展的大動脈,已處于高速建設(shè)和發(fā)展的時期。截止到1999年底,全國高速公路已經(jīng)超過10000公里。目前我國正在建設(shè)“五縱七橫”高速公路網(wǎng),計劃到2000年,基本建成“兩縱兩橫和三個重要路段”,全長17000公里,到2010年,基本建成“五縱七橫”主干線,屆時全國高速公路將達到36000公里。
    為了充分發(fā)揮高速公路的效益,必須完善與高速公路配套的機電工程,即通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。在三大機電項目中,通信系統(tǒng)主要為運營管理及監(jiān)控、收費系統(tǒng)提供傳輸平臺。但傳統(tǒng)上,人們往往重視收費和監(jiān)控而忽視了通信系統(tǒng)的建設(shè),殊不知高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng),它要實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、話音和圖象等信息準(zhǔn)確而及時的傳輸,要保持高速公路管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通信的暢通,并要為高速公路內(nèi)部各部門與外界建立必要的聯(lián)系。因此通信系統(tǒng)是實現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。

一、通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
    高速公路通信系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成:光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、程控數(shù)字交換系統(tǒng)(含指令電話系統(tǒng))、緊急電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)圖像傳輸系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)以及通信電源系統(tǒng)。
    (1)光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)是為高速公路沿線設(shè)施(諸如程控交換機、業(yè)務(wù)電話)之間提供話務(wù)通信,它還為監(jiān)控,收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、傳真、圖像等非話業(yè)務(wù)提供傳輸通道。光傳輸系統(tǒng)大多基于SDH,也有早期的PDH在運行。在單條高速公路內(nèi)部,通信系統(tǒng)選擇SDH是毫無疑義的,這是由業(yè)務(wù)接入特點和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀決定的。但各條高速公路通信系統(tǒng)的解決方案有所不同,目前一般采用SDH與綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)相結(jié)合的光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)(也有的采用SDH+DLC接入系統(tǒng)模式)。綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)有三種類型接口,即光線路終端接口(OLT),光網(wǎng)絡(luò)單元接口(ONU)和維護管理接口?刂浦行牡腛LT通過V5接口完成多業(yè)務(wù)的接入,將話音業(yè)務(wù)(BT)、指令業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和圖像業(yè)務(wù)等合并到一個傳輸網(wǎng)絡(luò)中,同時可實現(xiàn)與DDN、PSPDN等數(shù)據(jù)網(wǎng)的連接。收費站與控制中心可通過接入網(wǎng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口,如E1、2B+D、V.35、V.24、G.703實現(xiàn)收費數(shù)據(jù)的上傳及管理數(shù)據(jù)的下達。路面監(jiān)控數(shù)據(jù)可通過各站ONU的二/四線音頻、V.35、V.24、V.28、G.703等接口傳送到控制中心。通信中心設(shè)一套光傳輸本地網(wǎng)管終端,對SDH設(shè)備進行維護管理。通信中心還配備了一套綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的網(wǎng)管終端對接入網(wǎng)設(shè)備進行維護。SDH本地網(wǎng)管和接入網(wǎng)網(wǎng)管可集中設(shè)置,也可分開設(shè)置。光傳輸系統(tǒng)采用1+1保護方式。在所有的傳送網(wǎng)中,SDH仍是迄今為止最完整、最多樣化和性能優(yōu)越的保護及恢復(fù)方式的技術(shù)。
    (2)程控數(shù)字交換系統(tǒng)為高速公路沿線提供業(yè)務(wù)電話和指令電話,由通信中心的一套匯接局?jǐn)?shù)字程控交換機及若干用戶(沿線各管理設(shè)施內(nèi))組成。具備中國1號、7號、V5信令等設(shè)施實現(xiàn)業(yè)務(wù)的互通,它采用獨立的運行維護方法, 即為交換機配備一套維護管理終端設(shè)備,來負(fù)責(zé)本站交換機的運行維護。
    (3)緊急電話系統(tǒng)為高速公路上駕駛員提供一個直接呼救求援的專用通信系統(tǒng),該系統(tǒng)在監(jiān)控中心設(shè)緊急電話控制中心,控制本管理區(qū)域內(nèi)的所有緊急電話,是一個獨立的系統(tǒng)。
    (4)數(shù)據(jù)、圖像傳輸系統(tǒng)。外場設(shè)備與監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過電纜、ONU音頻通道完成的。監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸采用模擬傳輸方式,通信系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)在各站的綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的ONU設(shè)備業(yè)務(wù)通道中提供足夠的2/4W VF接口。監(jiān)控系統(tǒng)在沿線設(shè)置了一定數(shù)量的攝像機,各攝像機的圖像和控制信號均要傳到監(jiān)控中心。圖像傳輸采用點對點模擬方式。通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)為各攝像機圖像和控制信號傳輸提供光纜,各攝像機的視頻和控制信號復(fù)用后采用一纖傳輸方式,通信系統(tǒng)為每個攝像機提供一芯光纖。
    收費數(shù)據(jù)一般分三級管理:收費中心計算機、沿線收費站計算機及收費車道控制機。收費站與收費中心之間的數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)據(jù)通道直接傳輸,通信系統(tǒng)在沿線各通信站的設(shè)備上需為收費數(shù)據(jù)傳輸提供足夠的2Mbit/s數(shù)據(jù)通道接口。通信系統(tǒng)為收費系統(tǒng)的每個攝像機提供一芯光纖。
   (5)移動通信系統(tǒng)是為高速公路調(diào)度通信服務(wù)的,一般采用800MHz集群,下設(shè)基站。由于沿高速公路有光傳輸通信系統(tǒng),因此基站之間的聯(lián)網(wǎng)都使用此光纜鏈路,只需在綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光線路單元設(shè)備上設(shè)音頻接口板即可。
   (6)通信電源系統(tǒng)。高速公路沿線的通信電源系統(tǒng)配置一套獨立的電源網(wǎng)管系統(tǒng),電源網(wǎng)管系統(tǒng)的監(jiān)控終端設(shè)在通信中心。電源設(shè)備配備監(jiān)控模塊,負(fù)責(zé)采集本站電源設(shè)備運行信息,并把采集到的電源設(shè)備運行狀況信息利用傳輸系統(tǒng)提供的話路傳到通信中心的電源網(wǎng)管維護終端。

二、系統(tǒng)優(yōu)點
    在SDH+接入網(wǎng)的系統(tǒng)方案中,SDH的靈活組網(wǎng)及接入網(wǎng)的豐富接口為高速公路通信網(wǎng)組建各種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)方案的通信網(wǎng)絡(luò)有以下特點。
    (1)可靠性高。由于系統(tǒng)選用的通信設(shè)備及重點部件為主備方式,傳輸設(shè)備具有較強的自愈能力,故障自動隔離,保護倒換迅速,故不影響正在運行的業(yè)務(wù),能適合各種惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。
    (2)技術(shù)先進。該系統(tǒng)選用的數(shù)字程控交換機、SDH光傳輸設(shè)備、接入網(wǎng)、智能通信電源,采用了現(xiàn)代通信及計算機的最新技術(shù)和成果,技術(shù)上領(lǐng)先其它的專用通信網(wǎng)。
    (3)擴展性好。該系統(tǒng)能滿足將來通信開放的發(fā)展趨勢對業(yè)務(wù)不斷增長的需求,在不增加太多成本的情況下,具有良好的擴展性。
    (4)開放性。此通信網(wǎng)采用國內(nèi)、國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議及接口,是一個開放性的網(wǎng)絡(luò),能與各種具備標(biāo)準(zhǔn)接口的通信設(shè)備相連。
    該系統(tǒng)方案也有一些不足之處,首先視頻信號未采用圖像的數(shù)字化壓縮技術(shù),雖節(jié)省投資成本,但浪費了帶寬,且遠距離傳輸時易引起圖像質(zhì)量下降;其次每個系統(tǒng)都有自己獨立的網(wǎng)絡(luò)管理,增加了管理難度;再有收費計算機通過路由器提供的網(wǎng)絡(luò)速率為2Mbit/s,但收費計算機網(wǎng)絡(luò)本身的速率是10Mbit/s,隨著收費聯(lián)網(wǎng)的到來,2Mbit/s有可能無法滿足要求,成為通信瓶頸。
    接入網(wǎng)作為多業(yè)務(wù)應(yīng)用適合高速公路通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入,SDH光傳輸系統(tǒng)靈活的組網(wǎng)方式適合高速公路骨干網(wǎng)及支路網(wǎng)。未來的高速公路通信網(wǎng)絡(luò),將是以SDH光傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的SDH網(wǎng)絡(luò),IP over SDH技術(shù)將提供在SDH網(wǎng)上寬帶數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)寬帶的廣域網(wǎng)。數(shù)字圖像技術(shù)也將會在高速公路圖像監(jiān)控中得到廣泛應(yīng)用。

 

作者:陸群 合作媒體:通信世界網(wǎng) 編輯:顧北

 

 

 
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