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、業(yè)務(wù)電話之間的話務(wù)通信,以及監(jiān)控、收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖像等非話業(yè)務(wù))提供傳輸通道。
針對高速公路的實際情況,一般采用具有較高的性能價格比環(huán)形保護方式,以提高整個骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性。網(wǎng)時鐘同步采用主從方式,通過BITS系統(tǒng)來分配和確定輸入SDH節(jié)點機的同步時鐘信號。
二、程控數(shù)-T-交換系統(tǒng)
1、系統(tǒng)構(gòu)成
每個通信總中心、通信中心配置一臺程控數(shù)字交換機,通信分中心配置遠端交換模塊(RSM),通信站不配置程控交換設(shè)備,而是通過通信站中的光纖接入設(shè)備ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)提供的語音端口直接連接電話,ONU語音端口的數(shù)量根據(jù)通信站的規(guī)模和實際需要來選擇。通信站的電話通過通信分中心的接入設(shè)備OLT和遠端交換模塊RSM實現(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、通信中心的程控數(shù)字交換機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、長話和國際長話業(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)置一套計費系統(tǒng),通過計費軟件來實現(xiàn)通信總中心與公網(wǎng)、總中心到各個中心、分中心所在地的公網(wǎng)電話計費。專網(wǎng)內(nèi)部用戶之間呼叫一律不計費,出局呼叫進入市話網(wǎng)則按當?shù)仉娦挪块T規(guī)定方式進行收費。
三、緊急電話系統(tǒng)
緊急電話傳輸可分為有線傳輸和無線傳輸,有線傳輸有三種方式,即通過公共電話網(wǎng)進行連接,通過電纜以總線方式連接和通過光纜連接。目前高速公路常用通過電纜和光纜連接的方式。
緊急電話系統(tǒng)由緊急電話主機、傳輸線路和路側(cè)緊急電話組成。緊急電話主機設(shè)在分中心,能及時顯示路側(cè)緊急電話的呼叫信息,排隊呼叫時按先到先處理原則進行,也可以將其中任意兩個呼叫同時處理,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向監(jiān)控中心發(fā)出呼叫,并傳達呼叫分機信息,與緊急電話控制臺建立雙工通話并能接受主機發(fā)出的各種呼叫檢測指令。路側(cè)緊急電話主副機一般采用太陽能供電,應(yīng)具有良好的雷電防護性能和環(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,采用數(shù)字方式連接到程控數(shù)字交換機上,通過熱線電話或會議電話的功能來實現(xiàn)指令電話的功能??傊行闹噶铍娍梢詫χ行闹噶铍娫?,中心的指令電話可以對分中心的指令電話,分中心指令電話可以對各收費站指令電話進行單呼、組呼、全呼。各同級分機可直接呼叫控制臺,分機之間不允許呼叫。
指令電話不另外采用專門設(shè)備,而是利用現(xiàn)有數(shù)字程控交換機的熱線電話和會議電話等功能來實現(xiàn),需要在總中心、中心和分中心配備多功能數(shù)字話機作為指令電話控制臺,收費站也設(shè)指令電話分機,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,一級網(wǎng)絡(luò)為通信總中心到通信中心,二級網(wǎng)絡(luò)為通信中心到通信分中心,三級網(wǎng)絡(luò)為通信分中心到各通信站,屬于接入部分。各級網(wǎng)絡(luò)帶寬可采用以下推薦值:
(1)一級網(wǎng)絡(luò):622Mbps0C-12cATM
(2)二級網(wǎng)絡(luò):155MbpsOC-3cATM
(3)三級網(wǎng)絡(luò):2Mbps廣域網(wǎng)
2、通信總中心
通信總中心配置兩臺ATM交換機,通信總中心通過SDH傳輸設(shè)備ADM與通信中心ATM交換機組成一級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和專業(yè)銀行的連接,通信總中還配置一個快速以太網(wǎng)接口連接總中心的千兆位以太網(wǎng)交換機,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,通信總中心通過SDH傳輸設(shè)備ADM與通信中心ATM交換機組成—級ATM骨干環(huán),通信中心通過SDH傳輸設(shè)備ADM與通信分中心ATM交換機組成二級ATM骨干環(huán)。
通信中心配置兩臺千兆位以入網(wǎng)交換機,交換機上的兩個622M的高速端口連接到兩臺核心ATM交換機上,以太網(wǎng)交換機上配置10/100Mbps自適應(yīng)端口,連接收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的計算機和其它計算機。
核心ATM交換機及以太網(wǎng)交換機技術(shù)指標同通信總中心。
4、通信分中心及通信站
通信分中心、通信站配置ATM交換機,在三級ATM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,能通信分中心的ATM交換機為中心,通過SDH光纖傳輸系統(tǒng)形成星形連接各個通信站的ATM接入設(shè)備。通信分中心的ATM交換機通過環(huán)形鏈路連接到通信中心的ATM交換機上。
收費站的以太網(wǎng)交換機通過通信站的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交換機上。監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備數(shù)據(jù)通過一對Modem傳輸?shù)酵ㄐ耪荆琈odem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)控分中心的計算機系統(tǒng)上。
六、圖像傳輸系統(tǒng)
由于帶寬限制,圖像信號不能利用廣域網(wǎng)接入設(shè)備通過傳送數(shù)據(jù)的廣域網(wǎng)線路傳輸,而是通過編碼解碼器連接到SDH設(shè)備上,通過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)過編碼的2Mbps數(shù)字圖像信號通過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OLT設(shè)備上的2Mbps接口解碼成模擬信號,在監(jiān)控分中心的視頻顯示器上顯示。
收費系統(tǒng)圖像傳輸:模擬方式把設(shè)置在收費車道的圖像監(jiān)控信息傳輸?shù)绞召M站的收費監(jiān)控系統(tǒng)上,將圖像編碼后編通過通信站的ONU上的2Mbps數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)椒种行牡氖召M監(jiān)控系統(tǒng)上。在收費分中心的監(jiān)控室內(nèi),通過編碼器編譯成模擬信號在監(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)運行狀態(tài),通信系統(tǒng)供電采用不間斷供電。在市電供電時,由采用蓄電池與整流器并聯(lián)浮充對通信設(shè)備供電;在市電停電時,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)備和交換機設(shè)備供電,同時配置不間斷電源(UPS),保證斷電后維持4個小時的供電要求。
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個小時的供電要求。
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)置一個網(wǎng)管中心,對SDH傳輸系統(tǒng)、ATM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)進行全面集中的管理和系統(tǒng)維護。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、存儲和統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)性能管理、網(wǎng)絡(luò)費用管理,以上所述網(wǎng)絡(luò)管理功能,均可通過IBM Tivoli系列網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理軟件實現(xiàn)。
九、發(fā)展前瞻
1、普遍采用標準化的技術(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)模的擴展和結(jié)構(gòu)的變化,必須具備升級換代的能力;
3、為網(wǎng)絡(luò)提供完善的安全方案切實保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行,防止非法侵入;
4、考慮了冗余線路與單點故障問題,選用了可靠性、高冗錯能力強的設(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)平臺開放性強,提供用戶各種需求的功能實現(xiàn)。