高速公路通信系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討

馮 汀

(貴州高速公路集團有限公司)

1 高速公路通信系統(tǒng)概述

1.1 高速公路通信系統(tǒng)業(yè)務劃分

高速公路是我國交通事業(yè)實現(xiàn)大跨越的重要體現(xiàn)，它具有交通流量大、車速快等的特點，其所具有的的特點使得其管理內(nèi)容較為繁雜，包括運營、收費、監(jiān)控等。因此，如何有效管理好高速公路系統(tǒng)則成為主管部門的重要研究內(nèi)容。當前，隨著信息技術的發(fā)展，高速公路管理已經(jīng)實現(xiàn)了信息化，即利用先進的通信技術，為高速公路建立一個高效的通信系統(tǒng)，以實現(xiàn)高速公路管理的高效、便捷。與高速公路管理內(nèi)容的復雜特性相類似，高速公路通信系統(tǒng)所要涉及的通信業(yè)務也非常復雜，概括起來，主要可以分為三個方面。第一，關于語音方面的業(yè)務，即普通電話、指令電話等。第二，關于數(shù)據(jù)方面的業(yè)務，主要是關于計費數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、辦公數(shù)據(jù)等內(nèi)容。第三則是關于圖像方面的業(yè)務，在圖像業(yè)務上，又可分為收費、會議電視以及道路圖像監(jiān)視等。這種復雜繁多的高速公路通信業(yè)務，使得有關人員必須要為高速公路建立完善的通信系統(tǒng)以確保有效的管理的有效性。

1.2 高速公路通信系統(tǒng)特點

首先，對有關的業(yè)務進行分析，高速公路通信系統(tǒng)的一大特點就是業(yè)務繁多。這就使得通信系統(tǒng)必須具備極強的寬、窄綜合接入能力。其次，伴隨著高速公路事業(yè)的飛速發(fā)展，高速通信系統(tǒng)的業(yè)務量也將急劇增加，所以，高速公路通信系統(tǒng)容量必須具備可持續(xù)發(fā)展能力，在滿足目前情況的同時又具備平滑擴容功能，且要具有科學的分層。第三，對于高速公路建設而言，大多是分段建設的，因此，與其相對應的通信系統(tǒng)建設也是如此。這樣就使得采購通信系統(tǒng)設備時，不具備整體性，在具體的設備選擇時，往往只考慮到該路段的基本要求，而缺乏整體性，導致通信網(wǎng)絡不暢通。

2 高速公路通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1 程序數(shù)字交換系統(tǒng)

程序數(shù)字交換系統(tǒng)是高速公路通信系統(tǒng)的重要組成部分，以某一地區(qū)的交換系統(tǒng)為例分析重要設備主要功能:由程控交換模塊組成路段的語音數(shù)據(jù)一體化通訊網(wǎng)絡平臺;模擬用戶接口連接普通DTMF 電話機和緊急電話控制臺;話務臺或指令電話通過ISDN 數(shù)字用戶接口連接;V5 中繼用以連接OLT 和下面各收費站的ONU 進行業(yè)務連接和交換;模擬中繼AT0 用以和電信局等公用通訊網(wǎng)絡連接語音業(yè)務。

當前該系統(tǒng)現(xiàn)狀主要為以局用程控交換機為主，用戶交換機一般不具備NO.1.NO.7 信令，不利于將來的4－聯(lián)和業(yè)務擴展。用戶交換機也不具備V5 接口，交換機和接入網(wǎng)連接時采用Z 接口，造成多次信號的轉(zhuǎn)換和用戶板在交換機側(cè)和OLT 側(cè)的多重配置。

2.2 光纜數(shù)字傳輸系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是為高速公路沿線眾設備實現(xiàn)眾多業(yè)務提供專門的傳輸通道。其所服務的設備主要是沿線程控交換機之間或者程控交換機與移動通信電話互聯(lián)終端之間，實現(xiàn)的業(yè)務也大多是業(yè)務電話或者數(shù)據(jù)通信。當前，在該系統(tǒng)的技術運用上大多使用SDH 技術(圖1)，以及基于IP 技術的傳輸系統(tǒng)。當前為了實現(xiàn)全國通信系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)，大多的傳輸系統(tǒng)是聯(lián)通的，但是在未來的通信網(wǎng)絡中，對于獨立傳輸網(wǎng)的設置還是非常必要的，它可以確保網(wǎng)絡的安全性，且可維護性以及業(yè)務調(diào)度能力方面都較統(tǒng)網(wǎng)高。

圖1 SDH 復用示意圖

2.3 接入系統(tǒng)

當前，基本已采用符合國際的多業(yè)務光纖接入網(wǎng)，部分地區(qū)還在采購非標的光纖接入網(wǎng)設備。非標的光纖接入網(wǎng)設備不具備V5 接口、SDH 光傳輸體制以及足夠豐富的標準業(yè)務接口，會造成業(yè)務互通、互連以及網(wǎng)絡管理上的諸多問題。因此，接入系統(tǒng)的改進，采用V5 接口(圖2)成為高速公路通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

圖2 V5 接口功能

2.4 移動通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)的設置能夠?qū)崿F(xiàn)信號覆蓋區(qū)內(nèi)任意流動用戶之間的通話，而且還可以實現(xiàn)與該路段市內(nèi)程控電話聯(lián)網(wǎng)，以及與全路段、全國的通話。該系統(tǒng)一般由中央處理器、控制交換臺、基地臺、移動臺、調(diào)度臺以及固定傳輸線構成。

3 高速公路通信系統(tǒng)的發(fā)展

3.1 數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換主要實現(xiàn)了從簡單用戶線模擬交換機發(fā)展為具備ISDN、SSP、V5.2 等業(yè)務接入功能的交換機。

3.2 傳輸網(wǎng)

數(shù)據(jù)傳輸是高速公路通信系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，其中涉及了眾多的關鍵技術。從傳輸角度看，高速公路通信系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)從小容量微波通信發(fā)展到早期PDH 傳輸系統(tǒng)，當前，大多采用SDH 系列的數(shù)字化光纖傳輸系統(tǒng)，此外采用全IP 傳輸也是高速公路傳輸系統(tǒng)的重要方向。下面對三種具體的關鍵技術進行闡述，以此來分析高速公路通信系統(tǒng)發(fā)展方向。

ATM 技術是一種以信元為基本單位面向連接的交換和傳輸網(wǎng)技術，具備完整的網(wǎng)絡層和傳輸層的各種特點。該項技術以高帶寬、低延時以及適應新強的特點被應用于高速公路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡中。但是關于TDM 業(yè)務方面，還存在一系列的問題使其沒有得到廣泛的采用，并且逐漸被市場，主要是應用成本高且技術不成熟。關于IP 技術，它是一種能夠達到異構網(wǎng)互聯(lián)效果的數(shù)據(jù)網(wǎng)通信技術。但是由于其運用到高速公路業(yè)務中時，會使得通信業(yè)務接入分散，提高成本，因此，通常不被應用于單條高速公路通信系統(tǒng)。在一些業(yè)務接入點少的高速公路通信系統(tǒng)中，較為實用。SDH 傳輸系統(tǒng)是基于TDM 業(yè)務之上發(fā)展起來的，因此，其在TDM 業(yè)務支持方面具有顯著的優(yōu)越性，得到了大規(guī)模的推廣使用，不過這種技術在分組數(shù)據(jù)的處理效果方面則不太理想，傳輸效率普遍不高的支持非常成熟和完善，其應用也較為廣泛，但是在對分組數(shù)據(jù)的支持上，存在傳輸效率不高的缺點。

各類技術均有優(yōu)勢和劣勢，但是由于高速公路業(yè)務多為實時業(yè)務，當前一般多實用SDH 設備，在一些傳輸距離較長、網(wǎng)絡要求高的系統(tǒng)中應該構建骨干傳輸網(wǎng)絡。

3.3 接入網(wǎng)

接入網(wǎng)是高速公路通信系統(tǒng)中的一個重要分系統(tǒng)，它是承載系統(tǒng)中眾多業(yè)務的一個平臺。鑒于系統(tǒng)業(yè)務的復雜性，因此，在必須要注意接入網(wǎng)的設置，以確保數(shù)據(jù)對接的簡便化以及業(yè)務調(diào)度的便捷、高效。接入網(wǎng)的設置主要從兩個方面進行，分別具有不同的要求。在直接面向業(yè)務應用方面，設置時，必須要確保提供大量且與眾多標準相適應的數(shù)據(jù)接口;在面向上層接入網(wǎng)網(wǎng)絡時，則應當保證接入網(wǎng)能夠提供集規(guī)范化、開放性以及靈活性于一體的數(shù)據(jù)接口。在接入與應用兩個方面的聯(lián)系上，必須要確保兩者之間具有明確的界限劃分，而且對于接入層則僅僅需要提供相應的數(shù)據(jù)接口，不可對數(shù)據(jù)業(yè)務進行處理，這樣可以防止應用發(fā)展帶來的設備淘汰現(xiàn)象出現(xiàn)。

4 結(jié)束語

總之，在高速公路迅速發(fā)展的形勢下，建立先進的高速公路通信系統(tǒng)迫在眉睫。它是集語音、圖像以及數(shù)據(jù)于一體的多媒體數(shù)字傳輸系統(tǒng)，能夠發(fā)揮出公路的最佳效益，為高速公路的管理提供可靠依據(jù)，向道路使用者及時提供有關信息。此外，高速公路通信系統(tǒng)的建設是基于一定的通信技術的，未來的高速公路通信系統(tǒng)一定要結(jié)合先進的通信技術，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

［1］高速公路通信系統(tǒng)省網(wǎng)聯(lián)方案和業(yè)務應用［D］.第七屆中國高速公路信息化管理及技術研討會，2005.

［2］淺析通信系統(tǒng)在高速公路中的應用分析［J］.廣東科技，2007，(9).

［3］ASON 技術在高速公路通信系統(tǒng)中的應用［J］.電信工程技術與標準化，2008，21(7).