港灣高速公路新型通信網(wǎng)絡(luò )解決方案

隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點(diǎn)得到了包括運營(yíng)商在內的行業(yè)用戶(hù)的廣泛認可。

步入21世紀，隨著(zhù)人們對“通信”認知程度的不斷提高，網(wǎng)絡(luò )也變得不再那么神秘。在各大運營(yíng)商率先采用IP技術(shù)組網(wǎng)，解決規模用戶(hù)應用取得成功之后，IP建網(wǎng)方案便在短時(shí)間內取得了廣大用戶(hù)的認可。政府、教育、水利乃至軍隊、金融、電力、鐵路等對網(wǎng)絡(luò )安全性、穩定性、先進(jìn)性要求很高的行業(yè)，都先后對其網(wǎng)絡(luò )結構進(jìn)行了調整和改造。

高速公路行業(yè)也不例外，在對通信系統(包括收費數據、語(yǔ)音、視頻監控等業(yè)務(wù)需求)進(jìn)行充分的分析后，提出了“技術(shù)和業(yè)務(wù)雙重驅動(dòng)下的高速公路新型通信網(wǎng)絡(luò )”的建網(wǎng)策略——全IP架構路段通信系統，并在西部開(kāi)發(fā)通道上海至西安高速公路河南境內的葉集至信陽(yáng)段高速公路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“葉信高速公路”)取得了實(shí)際應用。

一、葉集至信陽(yáng)段高速公路情況概述

葉信高速公路東起安徽省六安市葉集鎮，西止于107國道，先后與阿深高速公路和京珠高速公路相交叉，與在建的信陽(yáng)至南陽(yáng)高速公路相連接，全長(cháng)185.4公里，是國家規劃的西部開(kāi)發(fā)通道上海至西安高速公路河南境內的重要一段，也是河南省“十五”規劃建設的高速公路重點(diǎn)項目。

葉信高速公路沿線(xiàn)設主線(xiàn)收費站1處，匝道收費站8處(固始收費站、商城收費站、潢川收費站、光山收費站、仙居收費站、羅山收費站、信陽(yáng)新區收費站和信陽(yáng)西收費站)，服務(wù)區3處(商城服務(wù)區、光山服務(wù)區、羅山服務(wù)區)。

葉信高速公路于2005年12月8日建成通車(chē)，現已接入河南省路網(wǎng)，整個(gè)通信系統運行穩定。

二、通信系統實(shí)施方案的需求分析

1、技術(shù)類(lèi)型對比

河南省是我國貫穿南北、東西的交通要省，經(jīng)過(guò)多年的建設，高速公路各路段骨干傳輸系統已初具規模，并廣泛采用了基于TDM方式的MSTP傳輸模式。對于接入網(wǎng)而言，基本延用了上世紀90年代中期的設計方案，采用窄帶ONU與OLT配合組網(wǎng)，來(lái)實(shí)現各個(gè)站點(diǎn)的數據及語(yǔ)音接入，并通過(guò)V5接口實(shí)現接入網(wǎng)與通信監控分中心的程控交換機對接，來(lái)實(shí)現對語(yǔ)音的處理。確切地說(shuō)，目前大多已投入使用的高速公路通信系統，其實(shí)施方案基本是“MSTP傳輸技術(shù)(中心及各站點(diǎn))+窄帶接入網(wǎng)技術(shù)+程控交換技術(shù)”的整合。

隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點(diǎn)得到了包括運營(yíng)商在內的行業(yè)用戶(hù)的廣泛認可。目前，該技術(shù)已經(jīng)成為了城域網(wǎng)的主流接入方式。在葉信高速公路通信系統建設前期，省內外專(zhuān)家對各種通信技術(shù)進(jìn)行了全面、科學(xué)的分析比較，并結合交通行業(yè)未來(lái)通信系統的發(fā)展趨勢，針對通信系統各個(gè)環(huán)節的實(shí)際業(yè)務(wù)需求將原有的高速公路通信系統設計方案進(jìn)行了優(yōu)化調整。

隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點(diǎn)得到了包括運營(yíng)商在內的行業(yè)用戶(hù)的廣泛認可。

如果說(shuō)早期的設計方案是“需求適應技術(shù)”，那么優(yōu)化后的實(shí)施方案就是“技術(shù)適應需求”。優(yōu)化方案保留了路段通信監控分中心用于全省聯(lián)網(wǎng)的MSTP傳輸系統。對于接入網(wǎng)，優(yōu)化方案則完全采用了IP技術(shù)，采用多層智能交換設備組網(wǎng)，在提供多業(yè)務(wù)綜合接入的基礎上直接提供本地傳輸，并使各節點(diǎn)的設備形成千兆環(huán)網(wǎng)(具備萬(wàn)兆的擴容、升級能力)。對于語(yǔ)音，優(yōu)化方案選擇了基于軟交換設計理念的語(yǔ)音系統解決方案，并考慮到與原方案的兼容，優(yōu)化方案采用了“IP+TDM”雙平面架構的軟交換IP語(yǔ)音系統。確切地說(shuō)，優(yōu)化方案是“MSTP(中心)+IP綜合接入千兆環(huán)網(wǎng)技術(shù)+IP/TDM雙平面架構軟交換語(yǔ)音技術(shù)”的整合。

2、業(yè)務(wù)承載分析

目前，大多數已投入使用的高速公路通信系統所承載的業(yè)務(wù)基本以窄帶控制信號、收費數據、語(yǔ)音為主，應用原有的通信系統基本能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求。而視頻監控、OA辦公系統、會(huì )議電視系統等 則需要單獨建網(wǎng)，并通過(guò)各種不同的接口連接到原有網(wǎng)絡(luò )，這樣就造成資源浪費、帶寬利用率不高、易形成傳輸瓶頸、對業(yè)務(wù)接入管理困難等諸多不利因素。

另外，高速公路建設越來(lái)越重視對道路實(shí)時(shí)信息的收集，為掌握更多的路況信息，管理單位對視頻監控點(diǎn)的數量及視頻的品質(zhì)要求會(huì )更高。隨著(zhù)監控點(diǎn)的增多，對于傳統接入網(wǎng)而言，如果仍采用E1接入方式，則對E1接口需求量過(guò)大，且設備的實(shí)際帶寬利用率非常低，資源浪費比較嚴重;如果采用以太網(wǎng)板方式通過(guò)傳輸設備的以太接口進(jìn)行傳輸，則非常容易出現廣播風(fēng)暴(傳輸設備僅能提供基于二層協(xié)議的以太接口，不支持三層協(xié)議)，同時(shí)還會(huì )影響包括收費數據在內的各類(lèi)數據的傳輸。

以上種種，基本都源于MSTP的分插容量有限、其環(huán)網(wǎng)50%的預留保護容量的利用率非常低、僅支持數據鏈路層以下的協(xié)議等，這也恰恰說(shuō)明應用了近10年的傳統設計方案已經(jīng)越來(lái)越難以繼續對新增業(yè)務(wù)以及增值業(yè)務(wù)提供完善的支撐。

3、創(chuàng )新引領(lǐng)未來(lái)

就技術(shù)本身而言，無(wú)論是對帶寬的動(dòng)態(tài)分配還是對業(yè)務(wù)的良好兼容和智能管理，IP技術(shù)都要優(yōu)于基于TDM方式的MSTP技術(shù)。加之IP技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和完善，各類(lèi)協(xié)議已經(jīng)非常成熟并且都形成了相應的國際標準，這就使得IP技術(shù)要比MSTP技術(shù)更具優(yōu)勢和發(fā)展潛力，對高速公路行業(yè)而言更適宜作為路段內通信系統的技術(shù)選擇。

就網(wǎng)絡(luò )本身的發(fā)展趨勢來(lái)看，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )是智能化的、技術(shù)和業(yè)務(wù)雙重驅動(dòng)下的產(chǎn)物，要充分適應需求多樣化、網(wǎng)絡(luò )扁平化的趨勢。并且，網(wǎng)絡(luò )本身要能夠根據不同的業(yè)務(wù)需求、不同的業(yè)務(wù)等級為用戶(hù)提供差異化的服務(wù)，這也正是IP網(wǎng)被廣泛認可的理由之一。隨著(zhù)IP技術(shù)的愈發(fā)成熟，采用IP技術(shù)的高速公路通信系統將有能力承擔更多的職責。通過(guò)完善的協(xié)議支撐實(shí)現對視頻、數據、語(yǔ)音的分類(lèi)承載，提供相應的優(yōu)先級服務(wù)以及完善的安全控制策略，并對包括報文分類(lèi)、擁塞管理、擁塞避免、流量監管與整形等QOS策略進(jìn)行完善的定義，真正實(shí)現三網(wǎng)合一(既可理解為數據、語(yǔ)音、視頻的三網(wǎng)合一，也可理解為高速公路上機電系統通信、收費、監控的三網(wǎng)合一)。