針對(duì)高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)應(yīng)用研究

【摘要】 本文對(duì)高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)進(jìn)行了分析與討論。分析了干線光纖數(shù)字同步傳輸技術(shù)、數(shù)字程控交換技術(shù)與支撐網(wǎng)系統(tǒng)。并對(duì)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了論述，給出了一個(gè)可以用于實(shí)際情況的高速公路通信系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 高速公路 數(shù)字同步傳輸 數(shù)字程控交換 通信系統(tǒng)

高速公路機(jī)電工程中的通信系統(tǒng)是高速公路中現(xiàn)代管理的支撐系統(tǒng)，可以用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音等信息的同步傳輸，進(jìn)而可以保證高速公路中的各個(gè)管理部門間進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系的通訊暢通，是高速公路通信網(wǎng)絡(luò)的重要構(gòu)成部分[1]，為各種網(wǎng)絡(luò)與會(huì)議系統(tǒng)提供了專屬的傳輸通道。

一、通信系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分類

光纖、IP、圖像編碼與異步傳輸（ATM）是常用的4中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，目前，高速公路中常用的通信技術(shù)由以下6類：同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）、千兆以太網(wǎng)技術(shù)、異步傳輸模式（ATM）、POS、多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)、智能光網(wǎng)絡(luò)。

1.1同步數(shù)字系列技術(shù)

同步數(shù)字系列傳輸系統(tǒng)是在準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展的，是使用較為成熟的光纖通信技術(shù)，廣泛適用于我國(guó)高速公路的通信傳輸中[2]。該技術(shù)可以把通信系統(tǒng)中的多個(gè)業(yè)務(wù)合并融合到一個(gè)傳輸平臺(tái)中。

1.2千兆以太網(wǎng)技術(shù)

由于千兆以太網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本較高，并且不能很好地解決語(yǔ)音方案，因此，該技術(shù)的適用范圍較窄，一般只用于綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的方面。

1.3異步傳輸技術(shù)

異步傳輸技術(shù)正在不聽(tīng)的發(fā)展與完善中，由于技術(shù)較為先進(jìn)[3]，比較適用于未來(lái)技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。但是，該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)成本也很高，同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，有的業(yè)務(wù)沒(méi)有達(dá)到同步的效果，因此，該技術(shù)的發(fā)展比較困難，需要解決的問(wèn)題也較多，并沒(méi)有達(dá)到廣泛使用的目的。

1.4 POS

POS是一種傳輸IP數(shù)據(jù)的物理傳輸網(wǎng)絡(luò)，使用鏈路適配與成幀協(xié)議針對(duì)IP數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)封裝的功能，按照字節(jié)同步的方法把封裝好的IP數(shù)據(jù)包映射在同步數(shù)字技術(shù)的同步凈荷封裝中，然后按照線速率進(jìn)行傳輸。該技術(shù)有效的貸款管理比較缺乏，服務(wù)質(zhì)量也不是很高，同時(shí)，傳輸能力有些時(shí)候會(huì)超過(guò)路由器的數(shù)據(jù)處理能力[4]。

1.5多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)

多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)是以同步數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的傳輸平臺(tái)，多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)同時(shí)還具備以太網(wǎng)、異步傳輸技術(shù)與傳送能力等。該技術(shù)缺乏實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)能力，保護(hù)模式較單一，帶寬的整體利用率不高，網(wǎng)絡(luò)拓展的靈活度不夠。

1.6智能光網(wǎng)絡(luò)

智能光網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了傳送和交換兩個(gè)通信技術(shù)的特色，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候兼容了不同的映射、復(fù)用及接口的技術(shù)，同時(shí)延用了各種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

二、高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)的技術(shù)概要

2.1干線光纖數(shù)字同步傳輸技術(shù)

（1）功能。該系統(tǒng)主要可用于構(gòu)建SDH的傳輸設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通常情況下，該系統(tǒng)可以連接省中心與各路段的分中心。主要可以用于為高速公路的電話網(wǎng)絡(luò)提供相應(yīng)的中繼通道，還可以針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)字通道，同時(shí)也可以為閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)提供所需的圖像與控制信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

（2）干線傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的容量與干線傳輸自上向下會(huì)發(fā)生容量遞減的特性，靠近中心的地方通道的需求量較大。干線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以延伸到每一路段的分中心的所在地。

光纖類型與波長(zhǎng)：光纖類型應(yīng)該符合ITU-TG.652標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖；短距離的工作波長(zhǎng)應(yīng)該使用1310mm的工作波長(zhǎng)；長(zhǎng)距離的工作波長(zhǎng)可以選用1550mm的工作波長(zhǎng)。

干線網(wǎng)絡(luò)的配置：該系統(tǒng)主要由單模光纖、分插復(fù)用設(shè)備、終端復(fù)用設(shè)備、光再生中繼器與對(duì)應(yīng)的維護(hù)設(shè)備構(gòu)成。

2.2數(shù)字程控交換技術(shù)

數(shù)字程控交換技術(shù)是一個(gè)專用的、較為先進(jìn)的進(jìn)行語(yǔ)音交換的平臺(tái)。

（1）電話交換系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)

通常，高速公路機(jī)電工程中的電話交換系統(tǒng)可以分為兩個(gè)級(jí)別，一級(jí)交換中心設(shè)立在省級(jí)通信中心，主要負(fù)責(zé)本局的終端話務(wù)連接與省內(nèi)的路段連接工作。二級(jí)交換中心被設(shè)立在路段通信的分中心，二級(jí)交換中心主要可以用于實(shí)現(xiàn)本局所轄范圍內(nèi)終端話務(wù)的交換與市話交換的業(yè)務(wù)。

（2）基本功能

（3）指令電話系統(tǒng)

指令電話系統(tǒng)指的是為分中心的工作人員提供可以在緊急的情況下進(jìn)行指揮與調(diào)度的一種通信手段。該系統(tǒng)主要使用數(shù)字程控交換機(jī)熱線、會(huì)議功能或者中繼連接方式實(shí)現(xiàn)針對(duì)指令進(jìn)行快速溝通的調(diào)度功能。

2.3支撐網(wǎng)系統(tǒng)

支撐網(wǎng)系統(tǒng)主要用于保證業(yè)務(wù)網(wǎng)的正常運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)功能的增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的提高等作用。通常，支撐網(wǎng)包含數(shù)字同步網(wǎng)、網(wǎng)管網(wǎng)與NO.7信令網(wǎng)。其中，數(shù)字同步網(wǎng)主要具備相互同步方式與主從同步方式兩種。網(wǎng)管網(wǎng)主要由網(wǎng)管管理系統(tǒng)、網(wǎng)元管理系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)的本地操作維護(hù)終端構(gòu)成。

三、通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

一般情況下，高速公路的通信系統(tǒng)包含以下7個(gè)組成部分：光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)或圖像傳輸通路、室外光纜、樓內(nèi)電纜、通信電源和接地、通信管道工程。采用主從同步方式，以達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)跟蹤省中心時(shí)鐘基準(zhǔn)取得同步的效果。

3.1語(yǔ)音業(yè)務(wù)系統(tǒng)

采用光纖綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的方式，語(yǔ)音業(yè)務(wù)由光纖終端V5.2鏈路接口與干線傳輸信道進(jìn)行傳輸。對(duì)講電話系統(tǒng)使用數(shù)字程控交換機(jī)的熱線或者會(huì)議電話功能與軟件進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)。

3.2數(shù)據(jù)傳輸通路

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸通路分為以下4級(jí)：第一級(jí)是監(jiān)控外場(chǎng)設(shè)備到近無(wú)人通信站；第二級(jí)從各個(gè)無(wú)人通信站到有人通信站；第三級(jí)提供以太網(wǎng)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；第四級(jí)使用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

3.3存儲(chǔ)系統(tǒng)

分中心的數(shù)字視頻光纖傳輸平臺(tái)使用IPSAN錄像的方式，圖像數(shù)據(jù)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)，有利于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索及分析。

3.4網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能

分中心的數(shù)字視頻光纖傳輸平臺(tái)可以監(jiān)控IP數(shù)字視頻流，通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的視頻瀏覽控制。

3.5光纜鋪設(shè)

使用24芯光纜進(jìn)行室外光纜的鋪設(shè)。使用HYA型的市話電纜進(jìn)行市話電纜的鋪設(shè)，以達(dá)到保障綜合通信網(wǎng)的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?/p>

四、結(jié)束語(yǔ)

通信系統(tǒng)在高速公路機(jī)電工程進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中占據(jù)重要地位，只有保障了通信系統(tǒng)的暢通與容量，才可以實(shí)現(xiàn)信息的同步傳輸。因此，本文針對(duì)高速公路中的通信系統(tǒng)進(jìn)行了分析與討論。本文在分析高速公路中通信系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上，針對(duì)高速公路機(jī)電工程中通信系統(tǒng)的構(gòu)成與技術(shù)需要進(jìn)行了分析研究。最后，從不同的方面給出了通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]白濤， 白國(guó)亮. 通信系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黑龍江交通科技， 2008， 31（4）： 103-103.