1 高速公路通信系统的构成及简况

　　在高速公路交通工程的设计和管理中，从业务功能角度，通常将交通工程设施划分为监控、收费、通信三大系统。而习惯上又将三大系统统称为高速公路机电系统，由于监控、收费系统是以通信传输网为基础的(提供数据、图像传输通道)，而三大系统中通信系统主要是指业务电话网和紧急电话系统，因此，本文中的高速公路通信系统是指网络传输系统。从通信网络构成来划分，高速公路的通信系统包括通信交换中心、干线通信网和业务网。干线通信网可分为省际干线通信网和省内干线通信网;业务网包括业务电话网、调度移动通信网、紧急电话系统、监控传输网、收费传输网等。目前各省、区高速公路通信系统的建设主要是省、区内的通信交换中心、省内干线通信网以及业务网。通信交换中心均设于省会城市，有的地方与省交通主管机关同址或较近，采用直连或光缆连接，有的地方采用租用公众通信网线路连接省交通主管机关。省内干线通信网除早期建设的少量路段采用数字微波通信方式外，绝大部分采用光纤通信方式组网，运行多年后，早期建设的数字微波也进行了改建。省内干线通信网的传输体制基本为SDH光传输系统。部分省市随着省会城市环城(或过境)高速公路的建成以及省内高速公路的逐步连通，高速公路通信系统基本形成了网络。

　　高速公路的光缆敷设一般采用管道敷设方式，具有较高的可靠性和适用性，可减少或防止对光缆的雷击、强电和人为破坏，具有较好的防水防潮、施工、维护、更新容易等主要特点。光缆管道一般随道路同步建设。除早期建设的少量路段采用直埋方式外，根据高速公路是否处于主干线的位置，目前随高速公路道路建设敷设了6～18孔 管道，也有的路段敷设硅芯孔。有的地方除高速公路自用外，部分管道出租给了其他部门(主要是国家公众通信部门)使用。

　　2 GPRS组网在高速公路中的应用

　　目前，高速公路的各种信息孤岛现象正在慢慢减少，这些现象的减少要归功于高速公路各种管理系统的联网处理，例如收费系统就是一个最好的佐证。利用GPRS技术进行组网，对于高速公路的管理而言，应用可以涵盖以下几大范围。①GPRS无线专网在高速公路可变情报板系统中的应用;②GPRS移动警务应用;③利用GPRS组网技术实现省级范围内的高速公路指挥调度。

　　当前高速公路的可变情报板内容获取方式有两种方式，一种利用有线的方式进行数据传输通讯，从而更改情板的内容，当然有线方式包括有一般的MODEM拨号方式，这种方式后期维护麻烦，线路容易出现故障或遭受破坏，导致通信中断，无法及时更新信息，并且故障点有时难以查找。另一种是利用高速公路上现成的光纤，这种方式通讯速率高，但同时造价也高。此时可以用GPRS的组网技术，一方面可以提高传输速率，同时不需要另外的网络基础建设投资。

　　高速公路上执勤的工作人员，通过手持式的查询终端，通过GPRS组网技术，能下载更大量的查询数据，如根据需要可以下载疑似违章车辆的各种数据，在通讯速率足够的情况，甚至可以下载、上传图片数据。而在另一方面，利用GPRS、GIS、计算机网络和数据处理技术，实现对全省范围路面交巡警和路政员实时指挥调度、勤务管理，实施对高速公路恶劣天气(路况)的迅速分级处置，既实时监控交巡警、路政的巡逻情况，又建立巡逻人员和指挥中心的信息交互通道，方便总队及时了解全省各项实时信息，从而对执勤人员工作进行更加科学的管理和协调，不断提高指挥调度、勤务管理现代化水平。

　　3 高速公路通信网的发展

　　高速公路通信网从总的发展趋势来讲，必然与通信技术的发展相同。交换技术发展：分组交换将取代电路交换。

　　网络体系结构：接入—边缘—核心。核心网络技术专一化：基于L2/ L3/ L4一体化交换机或GSR构成核心网络平台。

　　网络管理：统一的网络管理平台和标准网管接口三网融合的通信发展趋势已为各大通信厂商所认同，但整个网络的发展将不是革命性的，而是一个融合、演讲的过程。那么，高速公路通信网如何平滑的过渡到一个真正的综合信息网成为我们当前关注的焦点，总的来说就是如何保证网络的低成本和网络的可持续发展。

　　(1)核心交换网。高速公路核心交换网目前主要分为话音/数据网，行政交换网以话音为主，主要采用程控交换技术，随着通信技术的发展，分组化话音将会逐步进入实用交换阶段，传统的TDM话音和分组化话音之间势必要通过网关来互连互通，真正要实现所有功能的互通，网关与程控交换机必然要使用NO17信令连接，在当前IP话音还不尽如人意的情况下，我们的行政交换网还是应该使用程控交换机，但必须为将来网络的融合作好准备。

　　(2)数据交换目前主要以路由器为主，随着新业务的不断出现和现有业务的数字化，数据交换的业务量将会有一个飞速的发展，这就要求下一代的核心交换机具备以下几个方面的特点：①扩展性，带宽可以扩展至几十、几百Gbps乃至Tbps 以上。②低成本，低建设成本和运营成本。③支持新一代基于IP 的业务。支持各种物接口。QOS(服务质量)、SLA1监视和计费系统。④支持传统的话音的数据业务。⑤强大和便于使用的网络管理系统。⑥健壮性。提出99.999%工作时间、硬件冗余、光缆环故障保护自愈能力。

　　(3)传输网。我们首先对当前的三种传输方式作一比较。SDH技术对于TDM业务的支持是非常成熟和完善的，但是在对分组数据的支持上，存在传输效率不高的缺点。ATM技术在对分组业务的支持上很好，但在对TDM业务的支持上，存在成本高，技术不成熟，没有大规模应用的问题。目前已基本被市场所淘汰。IP技术由于其普及率高，实现成本低而得到广泛的应用，但QOS等问题一直没有得到全面完善的解决。目前很多IP设备厂家正对IP光组网进行不断研究，也取得了一定的进展，但由于标准、距离、安全等方面的因素，还远远没有进入成熟期。根据高速公路业务多为实时业务(话音、图像)，目前传输网络多为SDH设备、传输距离较长、网络安全要求高等实际情况，我们认为使用多业务多传输平台设备来构建骨干传输网较为合适。

　　(4)接入网。接入网作为综合业务承载平台，直接面对应用，最为重要的是提供足够多的、符合各种标准的接口，对上层网络接入网必须提供标准、开放、灵活的接口，避免因两者之间的接口问题造成对接复杂、厂商垄断、业务调度不便等问题。接入层与应用层之间的界限必须划分明确，接入层只提供标准接口，对业务本身不作处理，避免因应用的变化而导致设备的淘汰。

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