試析高速公路通信系統功能淺析與發展前瞻

論文類別:工學論文 > 通信學論文
論文標簽:通信系統論文 公路通信論文 通信發展論文 高速公路論文
論文作者: 楊換禮
上傳時間:2011/12/12 10:49:00

   論文關鍵字:高速公路 通信系統 功能分析 前瞻
   論文摘要:高速公路通信系統是其整體机電系統的基礎與平臺,是收費和監控系統提供信息傳輸的通道。主要包括光纖數字傳輸系統、程控数字交換系統、緊急電話系统、數據圖像傳輸系统、光電纜工程和通信電源系統。各系統的功能分析及發展前瞻由本文可知。
  
   一、光纖傳輸系统
  光纖傳輸系統在不斷地發展:由最初的PDH,發展到現在的SDH(同步數字序列)、WDM(波分多路復用)、DWDM(密集波分多路复用)以及全光網絡。其中,SDH能自由選擇路由,有統一的網络接口,可兼容PDH等現存的数字體系,高速公路一般采用SDH传輸方式。
  光纖傳輸系統為高速公路沿線設施(如程控交換機、业務電話之間的話務通信,以及監控、收費系統的數據、圖像等非話業务)提供傳輸通道。
  針對高速公路的實際情況,一般采用具有较高的性能價格比環形保護方式,以提高整個骨幹網絡的可靠性。網時鐘同步采用主從方式,通過BITS系統來分配和確定輸入SDH節點機的同步時钟信號。
   二、程控數-T-交換系统
  1、系統構成
  每個通信總中心、通信中心配置一臺程控數字交換機,通信分中心配置遠端交換模塊(RSM),通信站不配置程控交换設備,而是通過通信站中的光纖接入設備ONU(光網絡單元)提供的語音端口直接連接電話,ONU語音端口的數量根據通信站的規模和實際需要來选擇。通信站的電話通過通信分中心的接入設備OLT和遠端交换模塊RSM實現與其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信總中心的業務電話连接。
  2、中繼方式及接口等
  通信總中心、通信中心的程控数字交換機采用中繼方式接入電信公用電話交換網,市话公網的連接根據電信部門所能提供的方式,可以采用數字中繼的方式,也可以采用模擬環路中繼方式,提供市話、長話和國際長話业務。
  用戶接口Zl符合ITu—TQ.517建议,數字接口符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建議。
  通信总中心設置一套計費系統,通過計費软件來實現通信總中心與公網、总中心到各個中心、分中心所在地的公網電話計費。專網内部用戶之間呼叫一律不計費,出局呼叫進入市話網則按當地電信部門規定方式進行收费。
   三、緊急電话系統
  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,即通過公共電話網進行連接,通過電缆以總線方式連接和通過光纜連接。目前高速公路常用通過电纜和光纜連接的方式。
  緊急電話系統由緊急電話主機、傳輸線路和路側緊急電話組成。緊急電話主機设在分中心,能及時显示路側緊急電話的呼叫信息,排隊呼叫时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,可與公用業务電話網相連。使用者按下路側緊急電話上的按鈕後能自动向監控中心發出呼叫,並傳达呼叫分機信息,與緊急電话控制臺建立雙工通話並能接受主机發出的各種呼叫檢測指令。路側緊急電話主副機一般采用太陽能供電,應具有良好的雷電防護性能和環境適應性能。
   四、指令電話系統
  總中心、中心设置指令電話控制臺,采用數字方式连接到程控數字交換機上,通過熱線電話或會議電話的功能來實現指令電話的功能。總中心指令電可以對中心指令電話,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。
  指令電话不另外采用專門設備,而是利用現有數字程控交換機的熱線電话和會議電話等功能來實現,需要在總中心、中心和分中心配備多功能數字話機作为指令電話控制臺,收費站也设指令電話分機,構成指令電話系統。
   五、ATM傳輸系统
  1、結構
  ATM系統按通信系統的管理體制設計,一級網絡為通信總中心到通信中心,二級網絡為通信中心到通信分中心,三級网絡為通信分中心到各通信站,属於接入部分。各級網絡帶寬可采用以下推薦值:
  (1)一級網絡:622Mbps0C-12cATM
  (2)二級網絡:155MbpsOC-3cATM
  (3)三級网絡:2Mbps廣域网
  2、通信总中心
  通信总中心配置兩臺ATM交換機,通信總中心通過SDH傳輸設備ADM與通信中心ATM交換機組成一級ATM骨幹環。在通信總中心配置中高檔的路由器, 用於與外界的連接,主要是與Internet和專業銀行的連接,通信總中還配置一個快速以太網接口連接总中心的千兆位以太網交換機,並配置高速串行端口連接公網提供的數据接口。
  3、通信中心
  通信中心配置ATM交換機,通信总中心通過SDH傳輸設備ADM與通信中心ATM交換機組成—級ATM骨干環,通信中心通過SDH傳輸設備ADM與通信分中心ATM交換机組成二級ATM骨幹環。
  通信中心配置兩臺千兆位以入網交換機,交換机上的兩個622M的高速端口連接到兩臺核心ATM交換機上,以太網交換機上配置10/100Mbps自適應端口,連接收費系統和監控系統的計算機和其它计算機。
  核心ATM交换機及以太網交換機技術指標同通信总中心。
  4、通信分中心及通信站
  通信分中心、通信站配置ATM交換机,在三級ATM數据傳輸系統中,能通信分中心的ATM交換機為中心,通過SDH光纖傳輸系統形成星形連接各個通信站的ATM接入設備。通信分中心的ATM交換機通過環形鏈路连接到通信中心的ATM交換機上。
  收費站的以太網交換機通過通信站的ATM接入設備經SDH光纖傳輸系統連接到通信分中心的ATM交換機上。監控系統外場設備數據通過一对Modem傳輸到通信站,Modem上的RS-232接口直接連接到ONU設備上提供的RS-232接口上,再通過光纖傳輸系統傳輸到通信中心的ADM光纖傳輸設備上,ADM上相應的RS—232按口連接到監控分中心的計算機系統上。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com    六、圖像傳輸系統
  由於带寬限制,圖像信號不能利用广域網接入設備通過傳送數据的廣域網線路傳輸,而是通过編碼解碼器連接到SDH設備上,通過SDH傳输到監控分中心。
  監控系統的圖像傳輸:將經過編碼的2Mbps數字圖像信號通過ONU上提供的2Mbps數字鏈路傳输到通信分中心的OLT設備上,再通過OLT設備上的2Mbps接口解碼成模擬信號,在監控分中心的视頻顯示器上顯示。
  收費系統圖像傳輸:模擬方式把設置在收費車道的圖像監控信息傳輸到收費站的收費监控系統上,將圖像編碼後編通过通信站的ONU上的2Mbps數據鏈路傳輸到分中心的收費監控系統上。在收費分中心的監控室內,通过編碼器編譯成模擬信號在監視器上顯示。
   七、通信電源系統
  為了保证通信系統不間斷的信息畅通,要求通信設備處於連續運行狀態,通信系統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並聯浮充對通信設備供電;在市電停電時,由不間斷電源(UPS)供電。
  在通信總中心、中心、分中心配置高頻开關模塊電源設備,向光傳輸設備、程控交換設備和交換機設備供電,同时配置不間斷電源(UPS),保證斷電後維持4個小時的供電要求。
  若光傳輸设備ONU本身未配置整流模塊电源設備,則可在通信站配置高頻開關模塊電源設備及蓄电池組,向光接入設備供电,保證斷電後維持4個小時的供電要求。
   八、網絡管理系统
  通信總中心是高速公路通信系統的管理中心,擔負著所有通信系統的网絡管理功能。在通信總中心設置一個網管中心,对SDH傳輸系統、ATM數據传輸系統、程控交換系統進行全面集中的管理和系統維護。網络管理系統主要包括网絡配置管理、數據搜集、存儲和統計、網絡性能管理、網絡費用管理,以上所述網絡管理功能,均可通過IBM Tivoli系列網絡及系統管理軟件實現。
   九、發展前瞻
  1、普遍采用標準化的技術產品,保證了不同廠商产品的設備互操作性,實現統一網管;
  2、考慮今後新技術的發展,規模的擴展和结構的變化,必須具备升級換代的能力;
  3、為網絡提供完善的安全方案切實保護網絡系統的正常运行,防止非法侵入;
  4、考慮了冗余線路與单點故障問題,選用了可靠性、高冗錯能力強的設備;
  5、必须保證網絡的物理結構,邏輯結構和地址空間的層次化,主幹網、服務接入網層次清晰;
  6、必須保證網絡平臺開放性強,提供用戶各種需求的功能实現。
  
  

參考文獻


  [1]《中國公路交通信息產業》 2004年08期 【分類號】:U495
  [1]朱錦海張世海MSTP在高速公路通信系統中的應用 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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