基于3G的高速公路通信系統應急方案研究

摘要:本文針對3G通信技術在高速公路機電系統中的應用，給出了當高速公路的光纖網絡中斷時的備用電路，采用3G無線網絡作為應急手段的技術實施方案。對于3G在全國范圍高速公路機電系統中最大程度的順利應用具有重要推廣意義。

關鍵詞:3G;無線局域網;高速公路通信系統

中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0069-01

一、3G無線網絡應急實施方案

首先，3G無線傳輸可以在有線線路發生故障時，將各收費站的現金收費數據、非現金收費數據、操作流水數據等通過運營商的3G無線網絡傳送到總監控中心的計算機收費平臺服務器。另外，視頻監控系統可以將監控視頻圖像等通過3G視頻采集傳輸終端編碼、壓縮并打成IP包，通過運營商的3G無線網絡傳送至無線視頻管理服務器，監控中心通過計算機客戶端、電視墻、手機終端等方式方便的進行遠程監控和和管理[1]。

以下將針對上述需求采用國際領先的視頻處理技術和運營商的3G無線移動通訊技術研制生產的3G無線傳輸和網絡視頻監控系統產品，實現由無線傳輸保護有線傳輸的一種全面解決方案，同時解決電路保護、SDH網元監控和無線設備監控等問題。該方案能夠支持以3G無線方式提供可靠的、流暢的、高清晰度的數據和視頻傳輸，能夠實時為事件現場提供高性能、高可用性、低成本的3G無線數據傳輸，并搭建數據傳輸系統、視頻監控系統、語音傳輸系統和緊急調度系統。

(一)系統組成

本方案擬建3G無線應急通信系統由3G無線網絡單元、視頻采集傳輸單元以及SDH設備的數據接口板組成。監控系統可以在SDH有線網絡發生故障導致線路中斷時，自動切換致3G無線網絡，進行視頻傳輸。

1.3G無線網絡單元(傳輸網絡)。3G無線網絡單元，擬采用中國電信的CDMA2000-EVDO3G無線傳輸系統，選擇就近BTS接入國家公共基礎電信網，同時也可以選擇支持寬帶衛星或海事衛星等傳輸方式。

本方案的3G無線網絡單元擬選擇中國電信的CDMA2000-EVDO3G無線網絡，根據實際情況若沒有中國電信的3G信號則自動切換至CDMA1X通道，或者切換至中國聯通的WCDMA網絡。無線視頻設備制式同時支持CDMA2000和WCDMA[2]。

2.視頻采集傳輸單元。視頻采集傳輸單元配置3G無線視頻采集傳輸終端(室外型)、原有收費系統、攝像機，傳感器(車流監控儀等)設備。

3.線路保護切換單元。線路保護切換單元擬采用SDH設備的數據接口板實現有線/無線的線路倒換，同時實現原有線路的電路保護。

(二)系統配置流程

首先對監控站點的無線設備進行安裝和調試。然后，在站點的光傳輸設備上配置至少3個光接口，除了一個光口上聯到上游站點外，將其他兩個光口互聯起來以形成一個簡單的自愈環結構。最后，對站點進行業務配置，ADM節點只需要按普通的通道保護環進行業務配置即可。站點的業務配置需要將線路板的時隙交叉配置到支路板上，然后通過數字配線夾(Digital Distribution Frame DDF)架和微波之間的2M跳線連接。線路的具體切換操作利用SDH設備的開銷字節來實現[3]。

以中興通訊的SDH設備為例，ZXMP-S380的數據接口板作為支路板與ZXMP-S320 SDH設備進行開銷交叉配置。如表1.1所示為ZXMP-S320的OL1界面顯示開銷與實際使用開銷字節的對應關系。

二、系統性能指標

(一)圖像性能指標

正常模式:分辨率為352×288或704×576，最高可達25幀/s，16Bit色。一般情況下視頻圖像保證無水紋(與3G無線網絡條件相關)。

(二)視頻轉發程序性能指標

1.線路切換時間小于50ms。

2.單機版服務器系統軟件支持多終端并發傳輸(最多支持200個終端并發)。如需支持更多終端并發數量，采用3GS-Server分布式系統管理軟件平臺。

3.支持權限管理。

4.支持電視墻、筆記本、手機、PC電腦有線/無線觀看。

(三)系統的擴展性

系統硬件和軟件還可實現以下功能:

1.支持VPDN服務。

2.支持有線網絡視頻傳輸(如SDH光纖網絡等)和系統融合。

3.支持本地化數據存儲。

4.客戶端支持數據存儲。

5.監控中心支持數據存儲。

6.通過升級支持本地高清晰監控和控制。

7.通過升級支持視頻調度指揮。

8.支持模擬視頻輸出。

9.雙向語音功能。

10.GPS定位功能。

三、結論

通過采用3G無線技術，能夠為高速公路網絡提供無線網絡無縫覆蓋。與有線網絡提供的固定監控和數據采集不同的是，無線網絡的搭建不受環境變化、路況情況等因素的限制，并且可以根據需要隨時增減設備，3G技術提供的高速移動、快速切換特性，也可以滿足為高速移動環境下的部署，為智能交通系統提供高效可靠的解決方案。

參考文獻:

[1]段龍梅.高速公路通信系統與3G移動網絡融合方案探究[J].中國交通信息化，2012，6

[2]劉亞輝.淺議無線局域網技術[J].中國高新技術企業，2007，3

[3]張英俠.WLAN與3G技術[J].科技創新導報，2009，10