高速公路通信系统新技术应用及其发展趋势

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】众所周知，我国基础设施的建设正在紧随着社会进步的脚步积极地发展中，交通运输作为资源传递的桥梁，在社会发展中起到极为重要的作用。公路是交流的枢纽，政府及相关单位也给予了高度的重视，在高速公路工程建设中投入了大量的人力物力。其中，高速公路的机电工程通信系统建设在近几年来更为引人注目，为高速公路的日常运行带来了许多便利。但是，目前我国的高速公路机电工程通信系统建设水平仍然较低，工程控制以及管理方面仍然存在一些问题，因此应该投入更多的精力，不断加强高速公路机电工程通信系统机电通信工程的建设。
　　【关键词】高速公路；通信系统；新技术应用；发展趋势
　　1高速公路机电通信系统的概述
　　机电工程通信系统作为高速公路监管过程中的重要系统，其功能性也受到了人们的广泛关注。目前，高速公路机电工程通信系统功能主要有：（1）为高速公路各级部门的营运、管理、监控、收费等系统提供语音、数据和图像信息的传输。（2）系统的安全和故障管理功能。系统的安全和故障管理功能其主要作用就是前者对机电通信系统中的网络管理和通信系统进行监督，后者则是检测系统故障；（3）系统的配置管理功能。系统的配置管理功能其主要作用就是实现网元的配置，其实现过程主要是对机电系统中的网元进行识别和控制，然后通过修改和删减网元来操作的；（4）系统的性能管理功能。系统的性能管理功能其主要作用就是对系统性能进行监控和分析，针对运行过程中的性能变化，采取实时准确的办法，确保机电通信系统的正常运转。
　　2高速公路机电通信系统的构成
　　2.1软件部分
　　高速公路机电工程通信系统中，软件系统包含有事故警告、可靠性保障以及业务报表等需要高度重视的内容。要想机电通信系统软件在运行中正常发挥以上各种功能和作用，就必须对用户网络以及局域网进行更加严格的控制，以保证整个系统实现合理有效运行。
　　2.2硬件部分
　　高速公路机电工程通信系统内部结构非常复杂，任何环节出现问题都会造成系统瘫痪，该系统结构由机电体系、电源以及接入网等部分组成。机电通信系统的电源是为系统正常运行提供的电源设备，其电源一般为220V交流电。从现阶段国内高速公路机电工程通信系统的实际运行状况来讲，在网络设施外还可以采用-48V的支路电源配合使用。电源为通信系统正常运行提供根本保障，一旦电源出现问题，将会导致机电通信系统全面瘫痪，所以一定要保证电源的可靠性和安全性。通信系统的接入网是位于系统中间部位的网络，接入网与客户网络能够实现有效联结，在机电工程通信系统中起到桥梁作用。光线路终端是接入网的核心部位，高速公路机电工程通信系统处理工作通过接入网的光线路终端来实现。
　　2.3数据传输部分
　　机电工程通信系统的正常运行离不开各种数据元素的支持，一般情况下，机电通信系统利用电缆、光纤以及音频话路等方式来进行相关数据信息的传输。不过这些方式从实质上具有很多差异之处，所以在实际应用过程中也各有其自身的优势。如果将音频话路和电缆当作信息传输的主要方式，一般将这两种体系设置在监控系统内部。但如果利用模拟信号来进行数据传输，就需要严格监控机械设施。在传输信息过程中，一般在对图像和符号进行处理时采用光纤作为媒介。
　　3高速公路通信系统技术的现状与发展
　　信息技术的发展，使得电信领域的电话主业发展远远滞后于数据业务的发展，电信网从提供单纯的话音业务发展到包括语音、数据和图像等多种业务的综合通信网，其发展目标是建设先进的宽带综合业务数字网（B-ISDN）和智能网（IN）。
　　高速公路通信系统作为行业专网，其发展紧随着电信公网通信技术的发展步伐。从巡逻调度业务看，由简单的无线对讲系统发展到800MHz数字集群系统；从紧急电话系统看，由铜缆/光纤有线紧急电话，发展到专网/公网无线紧急电话；从交换角度看，由简单用户线模拟交换机，发展到具备ISDN、SSP、V5.2等业务接入功能的交换机；从传输角度看，由小容量微波通信发展到早期PDH传输系统，现在基本上是采用SDH系列数字光纤传输系统，采取交换+SDH+接入网的网络结构形式，把高速公路通信系统中的多种业务融入到一个传输平台。光纤技术、IP技术、图像编码技术和异步传输模式（ATM）是20世纪90年代对网络发展产生巨大影响的四大技术，其发展使得综合业务数字网成为可能。高速公路数据业务服务包括INTERNET接入、IP电话、视频会议，ASP等。从组建全省、全国交通专用通信网的高度看，适合高速公路通信的关键网络技术有ATM、IP、SDH和WDM/DWDM，且这些技术相互融合，产生了各种重叠模型和集成模型，如ATMOVERSDH、IPOVERATM、IPOVERSDH、IPOVERWDM/OPTICAL等。各种技术的特点如下。
　　ATM（异步传输模式- Asynchronous Transfer Mode））是一种是以信元为基本单位面向连接的交换和传输网络技术，具有完整的网络层和传输层的各种特性，例如寻址、路由、流控。它是为实现B-ISDN而提出的，实现语音、数字和图像在同一网络上的综合业务交换和传输，并提供服务质量保证QoS（Quality of Service））的带宽动态分配和连接。ATM以其高带宽、低延时和适应性强等特点已成为新一代网络技术的代表，是一种非常适合于高速公路业务特点的通信系统网络技术。
　　IP面向無连接、在第三层采用统一的地址格式和协议，实现异构网络互联的数据网通信技术，在高速公路业务中，由于通信业务接入分散，接入成本太高，因而IP技术目前暂不适应单条高速公路通信系统。对于区域内高速公路联网收费通信网络，作为骨干网业务接入点少，且以收费计算机网络为主，因此计算机收费数据业务比较适合采用IP技术。随着IPOVERATM、IPOVERSDH、IPOVERWDM/OPTI-CAL技术的发展，IP正在向话音、视频图像业务扩展。
　　SDH（Synchronous Digital Hierarchy）同步数字体系是一种物理层的传输和复用技术。针对电信公用网设计的，适应于以语音业务为主的电信网，提供E1、E2、E3业务接入，不直接提供视频、低速数据和LAN的接口。SDH是目前国内外广泛应用的成熟的光纤传输技术。SDH由于兼容PDH，具有标准的信息结构等级，网络单元有标准的光接口可在光路上互通等优点，并被单条高速公路通信系统所广泛采用。但它也有自身的缺点，如只是一种简单的点到点传输，一种简单的复用过程，网络启动后即建立固定传输链路，固定的多路复用、带宽利用率低等。
　　目前的网络技术朝着数字化、宽带化、传输光纤化、分组化的方向上发展。任何网络技术都具有独特的优点才能生存和发展，但也不能排除自身的局限性，于是出现了各技术的互通结合，产生了各种重叠模型和集成模型，如ATMO-VERSDH、IPOVERATM、IPOVERSDH、IPOVERWDM/OPTICAL等。高速公路通信系统是集语音、图像和数据于一体的多媒体数字传输系统。SDH作为成熟、稳定的光纤传输技术，在今后一段时间里仍将广泛应用于单条高速公路的通信系统中，但随着高速公路联网收费和路网集中监控的到来，宽带IP技术将是未来交通专用通信网的发展趋势。
　　4结语
　　机电工程通信系统技术是影响高速公路运营过程中的技术因素，而随着电子信息技术的不断进步，在一定程度上也提升了高速公路管理、道路监控、收费管理等项目的便捷性与安全性。本文主要了解高速公路机电通信系统，并探究了其新技术的应用与未来发展的发展趋势，为通信系统的发展提供了方向。
　　参考文献：
　　[1]杨合登.基于IP结构的高速公路信息系统的探讨与实现[J].中国新通信，2015，17（12）：26.
　　[2]刘辉.湖南高速公路信息化管理问题研究[D].湖南大学，2012.
　　[3]马涛.高速公路通信网络的规划和研究[D].长安大学，2006.
　　[4]邹文端.高速公路智能化若干问题的研究[D].南华大学，2006.
　　（作者单位：交通运输通信信息工程质量检测中心）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14738490.htm