淺析高速公路通信系統(tǒng)功能分析與發(fā)展前瞻
一、光纖傳輸系統(tǒng)
光纖傳輸系統(tǒng)在不斷地發(fā)展:由最初的PDH,發(fā)展到現(xiàn)在的SDH(同步數(shù)字序列)、WDM(波分多路復(fù)用)、DWDM(密集波分多路復(fù)用)以及全光網(wǎng)絡(luò)。其中,SDH能自由選擇路由,有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口,可兼容PDH等現(xiàn)存的數(shù)字體系,高速公路一般采用SDH傳輸方式。
光纖傳輸系統(tǒng)為高速公路沿線設(shè)施(如程控交換機(jī)、業(yè)務(wù)電話之間的話務(wù)通信,以及監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖像等非話業(yè)務(wù))提供傳輸通道。
針對(duì)高速公路的實(shí)際情況,一般采用具有較高的性能價(jià)格比環(huán)形保護(hù)方式,以提高整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性。網(wǎng)時(shí)鐘同步采用主從方式,通過(guò)BITS系統(tǒng)來(lái)分配和確定輸入SDH節(jié)點(diǎn)機(jī)的同步時(shí)鐘信號(hào)。
二、程控?cái)?shù)-T-交換系統(tǒng)
1、系統(tǒng)構(gòu)成
每個(gè)通信總中心、通信中心配置一臺(tái)程控?cái)?shù)字交換機(jī),通信分中心配置遠(yuǎn)端交換模塊(RSM),通信站不配置程控交換設(shè)備,而是通過(guò)通信站中的光纖接入設(shè)備ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)提供的語(yǔ)音端口直接連接電話,ONU語(yǔ)音端口的數(shù)量根據(jù)通信站的規(guī)模和實(shí)際需要來(lái)選擇。通信站的電話通過(guò)通信分中心的接入設(shè)備OLT和遠(yuǎn)端交換模塊RSM實(shí)現(xiàn)與其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信總中心的業(yè)務(wù)電話連接。
2、中繼方式及接口等
通信總中心、通信中心的程控?cái)?shù)字交換機(jī)采用中繼方式接入電信公用電話交換網(wǎng),市話公網(wǎng)的連接根據(jù)電信部門(mén)所能提供的方式,可以采用數(shù)字中繼的方式,也可以采用模擬環(huán)路中繼方式,提供市話、長(zhǎng)話和國(guó)際長(zhǎng)話業(yè)務(wù)。
用戶接口Zl符合ITu—TQ.517建議,數(shù)字接口符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建議。
通信總中心設(shè)置一套計(jì)費(fèi)系統(tǒng),通過(guò)計(jì)費(fèi)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)通信總中心與公網(wǎng)、總中心到各個(gè)中心、分中心所在地的公網(wǎng)電話計(jì)費(fèi)。專(zhuān)網(wǎng)內(nèi)部用戶之間呼叫一律不計(jì)費(fèi),出局呼叫進(jìn)入市話網(wǎng)則按當(dāng)?shù)仉娦挪块T(mén)規(guī)定方式進(jìn)行收費(fèi)。
三、緊急電話系統(tǒng)
緊急電話傳輸可分為有線傳輸和無(wú)線傳輸,有線傳輸有三種方式,即通過(guò)公共電話網(wǎng)進(jìn)行連接,通過(guò)電纜以總線方式連接和通過(guò)光纜連接。目前高速公路常用通過(guò)電纜和光纜連接的方式。
緊急電話系統(tǒng)由緊急電話主機(jī)、傳輸線路和路側(cè)緊急電話組成。緊急電話主機(jī)設(shè)在分中心,能及時(shí)顯示路側(cè)緊急電話的呼叫信息,排隊(duì)呼叫時(shí)按先到先處理原則進(jìn)行,也可以將其中任意兩個(gè)呼叫同時(shí)處理,可錄音,可與公用業(yè)務(wù)電話網(wǎng)相連。使用者按下路側(cè)緊急電話上的按鈕后能自動(dòng)向監(jiān)控中心發(fā)出呼叫,并傳達(dá)呼叫分機(jī)信息,與緊急電話控制臺(tái)建立雙工通話并能接受主機(jī)發(fā)出的各種呼叫檢測(cè)指令。路側(cè)緊急電話主副機(jī)一般采用太陽(yáng)能供電,應(yīng)具有良好的雷電防護(hù)性能和環(huán)境適應(yīng)性能。
四、指令電話系統(tǒng)
總中心、中心設(shè)置指令電話控制臺(tái),采用數(shù)字方式連接到程控?cái)?shù)字交換機(jī)上,通過(guò)熱線電話或會(huì)議電話的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)指令電話的功能??傊行闹噶铍娍梢詫?duì)中心指令電話,中心的指令電話可以對(duì)分中心的指令電話,分中心指令電話可以對(duì)各收費(fèi)站指令電話進(jìn)行單呼、組呼、全呼。各同級(jí)分機(jī)可直接呼叫控制臺(tái),分機(jī)之間不允許呼叫。
指令電話不另外采用專(zhuān)門(mén)設(shè)備,而是利用現(xiàn)有數(shù)字程控交換機(jī)的熱線電話和會(huì)議電話等功能來(lái)實(shí)現(xiàn),需要在總中心、中心和分中心配備多功能數(shù)字話機(jī)作為指令電話控制臺(tái),收費(fèi)站也設(shè)指令電話分機(jī),構(gòu)成指令電話系統(tǒng)。
五、ATM傳輸系統(tǒng)
1、結(jié)構(gòu)
ATM系統(tǒng)按通信系統(tǒng)的管理體制設(shè)計(jì),一級(jí)網(wǎng)絡(luò)為通信總中心到通信中心,二級(jí)網(wǎng)絡(luò)為通信中心到通信分中心,三級(jí)網(wǎng)絡(luò)為通信分中心到各通信站,屬于接入部分。各級(jí)網(wǎng)絡(luò)帶寬可采用以下推薦值:
(1)一級(jí)網(wǎng)絡(luò):622Mbps0C-12cATM
(2)二級(jí)網(wǎng)絡(luò):155MbpsOC-3cATM
(3)三級(jí)網(wǎng)絡(luò):2Mbps廣域網(wǎng)
2、通信總中心
通信總中心配置兩臺(tái)ATM交換機(jī),通信總中心通過(guò)SDH傳輸設(shè)備ADM與通信中心ATM交換機(jī)組成一級(jí)ATM骨干環(huán)。在通信總中心配置中高檔的路由器, 用于與外界的連接,主要是與Internet和專(zhuān)業(yè)銀行的連接,通信總中還配置一個(gè)快速以太網(wǎng)接口連接總中心的千兆位以太網(wǎng)交換機(jī),并配置高速串行端口連接公網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)接口。
3、通信中心
通信中心配置ATM交換機(jī),通信總中心通過(guò)SDH傳輸設(shè)備ADM與通信中心ATM交換機(jī)組成—級(jí)ATM骨干環(huán),通信中心通過(guò)SDH傳輸設(shè)備ADM與通信分中心ATM交換機(jī)組成二級(jí)ATM骨干環(huán)。
通信中心配置兩臺(tái)千兆位以入網(wǎng)交換機(jī),交換機(jī)上的兩個(gè)622M的高速端口連接到兩臺(tái)核心ATM交換機(jī)上,以太網(wǎng)交換機(jī)上配置10/100Mbps自適應(yīng)端口,連接收費(fèi)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)和其它計(jì)算機(jī)。
核心ATM交換機(jī)及以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)指標(biāo)同通信總中心。
4、通信分中心及通信站
通信分中心、通信站配置ATM交換機(jī),在三級(jí)ATM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,能通信分中心的ATM交換機(jī)為中心,通過(guò)SDH光纖傳輸系統(tǒng)形成星形連接各個(gè)通信站的ATM接入設(shè)備。通信分中心的ATM交換機(jī)通過(guò)環(huán)形鏈路連接到通信中心的ATM交換機(jī)上。
收費(fèi)站的以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)通信站的ATM接入設(shè)備經(jīng)SDH光纖傳輸系統(tǒng)連接到通信分中心的ATM交換機(jī)上。監(jiān)控系統(tǒng)外場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)通過(guò)一對(duì)Modem傳輸?shù)酵ㄐ耪?,Modem上的RS-232接口直接連接到ONU設(shè)備上提供的RS-232接口上,再通過(guò)光纖傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)酵ㄐ胖行牡腁DM光纖傳輸設(shè)備上,ADM上相應(yīng)的RS—232按口連接到監(jiān)控分中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。
六、圖像傳輸系統(tǒng)
由于帶寬限制,圖像信號(hào)不能利用廣域網(wǎng)接入設(shè)備通過(guò)傳送數(shù)據(jù)的廣域網(wǎng)線路傳輸,而是通過(guò)編碼解碼器連接到SDH設(shè)備上,通過(guò)SDH傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心。
監(jiān)控系統(tǒng)的圖像傳輸:將經(jīng)過(guò)編碼的2Mbps數(shù)字圖像信號(hào)通過(guò)ONU上提供的2Mbps數(shù)字鏈路傳輸?shù)酵ㄐ欧种行牡腛LT設(shè)備上,再通過(guò)OLT設(shè)備上的2Mbps接口解碼成模擬信號(hào),在監(jiān)控分中心的視頻顯示器上顯示。
收費(fèi)系統(tǒng)圖像傳輸:模擬方式把設(shè)置在收費(fèi)車(chē)道的圖像監(jiān)控信息傳輸?shù)绞召M(fèi)站的收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)上,將圖像編碼后編通過(guò)通信站的ONU上的2Mbps數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)椒种行牡氖召M(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)上。在收費(fèi)分中心的監(jiān)控室內(nèi),通過(guò)編碼器編譯成模擬信號(hào)在監(jiān)視器上顯示。
七、通信電源系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)不間斷的信息暢通,要求通信設(shè)備處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài),通信系統(tǒng)供電采用不間斷供電。在市電供電時(shí),由采用蓄電池與整流器并聯(lián)浮充對(duì)通信設(shè)備供電;在市電停電時(shí),由不間斷電源(UPS)供電。
在通信總中心、中心、分中心配置高頻開(kāi)關(guān)模塊電源設(shè)備,向光傳輸設(shè)備、程控交換設(shè)備和交換機(jī)設(shè)備供電,同時(shí)配置不間斷電源(UPS),保證斷電后維持4個(gè)小時(shí)的供電要求。
若光傳輸設(shè)備ONU本身未配置整流模塊電源設(shè)備,則可在通信站配置高頻開(kāi)關(guān)模塊電源設(shè)備及蓄電池組,向光接入設(shè)備供電,保證斷電后維持4個(gè)小時(shí)的供電要求。
八、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
通信總中心是高速公路通信系統(tǒng)的管理中心,擔(dān)負(fù)著所有通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。在通信總中心設(shè)置一個(gè)網(wǎng)管中心,對(duì)SDH傳輸系統(tǒng)、ATM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)進(jìn)行全面集中的管理和系統(tǒng)維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)配置管理、數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)性能管理、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用管理,以上所述網(wǎng)絡(luò)管理功能,均可通過(guò)IBM Tivoli系列網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理軟件實(shí)現(xiàn)。
九、發(fā)展前瞻
1、普遍采用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)產(chǎn)品,保證了不同廠商產(chǎn)品的設(shè)備互操作性,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管;
2、考慮今后新技術(shù)的發(fā)展,規(guī)模的擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)的變化,必須具備升級(jí)換代的能力;
3、為網(wǎng)絡(luò)提供完善的安全方案切實(shí)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,防止非法侵入;
4、考慮了冗余線路與單點(diǎn)故障問(wèn)題,選用了可靠性、高冗錯(cuò)能力強(qiáng)的設(shè)備;
5、必須保證網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu),邏輯結(jié)構(gòu)和地址空間的層次化,主干網(wǎng)、服務(wù)接入網(wǎng)層次清晰;
6、必須保證網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)放性強(qiáng),提供用戶各種需求的功能實(shí)現(xiàn)。