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高速公路通信系统现状与应用分析
2014/1/7 16:59:00      来源:《中国安防》    作者:王珣
    高速公路实现现代化管理是发展的需要,同时高速公路通信系统的实现,也改变了原始的收费、监控、运营等方面的方法,便于高速公路系统化的管理,既可以满足高速公路管理,又便于提供服务的扩展,更好地使高速公路系统化与国际接轨,提高我国高速公路通信系统的发展水平。

高速公路实现现代化管理是发展的需要,同时高速公路通信系统的实现,也改变了原始的收费、监控、运营等方面的方法,便于高速公路系统化的管理,既可以满足高速公路管理,又便于提供服务的扩展,更好地使高速公路系统化与国际接轨,提高我国高速公路通信系统的发展水平。

高速公路通信系统现状与应用分析

文/王珣  北京交科公路勘查设计研究院

通信系统主要功能

高速公路通信系统是高速公路现代化管理的支撑系统,高速公路通信业务已成为高速公路管理中必不可少的业务,可为道路的安全运行、高效运输、科学管理、优质服务提供可靠、快速的信息传输手段,最大限度地发挥高速公路安全、畅通、便捷的特点,从而确保高速公路获得最佳的规模效益和社会效益。高速公路通信系统还能为各种网络服务及会议电视系统提供传输通道,保持高速公路各管理部门之间通讯,实现监控系统和收费系统的数据、语音和图像等信息的传输。

目前,高速公路通信系统业务主要有:语音传输业务、数据传输业务、监控图像传输业务、办公传输业务。

语音业务包括业务电话BT、指令电话CT、紧急电话ET、无线集群、广播系统等,通过程控交换机系统或者软交换系统实现。

数据业务分为两部分。一是收费系统计算机网络互连,即收费站——收费(分)中心——收费总中心的三级收费网络;二是外场交通监控数据采集及控制,包括可变情报板、限速标志、车辆检测、气象检测。图像切换和控制等。

图像业务主要是CCTV交通监控图像及会议电视图像。CCTV交通监控图像包括收费站中收费车道、收费亭和收费广场图像以及重要路段和立交桥的外场监控图像。

办公业务主要是满足高速公路内部管理需要,包括视频会议、办公网络等业务,此类业务通信系统提供以太网传输接口。

今后,随着交通信息化步伐的加快,高速公路通信系统除了满足高速公路内部业务传输的需要外,还需要给交通行业相关的业务提供数据传输通道,如各级交通部门的办公专网、运管、水务、海事等信息化业务都需要高速公路通信网提供业务传输通道。今后的高速公路通信网络将是一个综合的、为交通信息化提供通信保障的基础网络。

通信系统网络的建设现状

国内高速公路通信网络分为全国干线网、省骨干网、路段网络三个层次。

全国干线网目前正在建设中,采用OTN技术组建一个全国高速公路通信系统专网。全国网总体上由华中环网、中西环网、东南环网、西南环网、西北环网和东北方向线性链构成,其中OTN系统拟采用40波OTN系统,根据不同环网传输容量需求,分别开通若干10G、2.5G业务。

各省市自治区内一般都建成了省内的骨干通信网络,采用MSTP、ASON、PTN等技术建成了各自的通信骨干网络。省内通信骨干网一般采用1+1链状保护或者环网保护,远期可实现智能光网络保护。省骨干网目前主要传输各高速公路公司到省中心的联网数据,如联网通信、联网收费、联网监控数据。目前各省高速公路骨干网大多采用STM-16等级网络,部分省份已规划建设了STM-64等级骨干网。省通信骨干网是各省高速公路通信系统的核心,是高速公路各业务的核心传输网络,在近期建设中,一步到位采用分组传送等新技术组建了10G等级骨干网。

高速公路沿线的各服务区、停车区、收费站到管理处或路段分公司都有设有通信设备,构成路段通信网络。路段内通信网络由语音交换网络和综合业务接入网络组成,语音交换网络为高速公路沿线各管理部门提供业务电话(BT)和指令电话(CT)等通信业务。通过NO.7、NO.1和V.5信令接口,能够和市话公网、相邻路段、省中心的程控交换系统联网。综合业务接入网络为高速公路沿线和收费站服务区提供2M、10/100M等业务传输通道。路段内通信网络一般采用STM-4等级。近年来随着高清视频监控业务对通信系统传输带宽的需求增加,很多路段都采用STM-16等级MSTP网络或者带宽利用率更高的GE等级分组传送网络。

通信系统联网的难点

我国高速公路各省市自治区基本都建成了通信骨干网络和路段内通信网络,实现了省内高速公路通信系统的联网。但各省高速公路通信系统联网还是因网络组网结构、技术体制、设备新旧等原因存在着一定难点,但最主要难点是不同厂家设备之间的联网。

从纯技术角度分析,通信系统各通信设备都必须遵循国家标准和行业标准,各设备的业务接口、系统结构、网络组网等都满足标准要求,且各厂家设备在入网时,都必须通过相关的互联互通测试才能拿到入网证。因此,各厂家设备都应能够实现联网运行,实际上不同厂家的通信设备在运营商行业和其他行业都有大量的联网组网案例。但在高速公路行业应用中,还是存在着其他因素影响着高速公路通信系统的联网对接。

高速公路通信系统设备与其他设备不一样,在高速公路使用的通信设备都是在运营商行业和其他行业成熟应用的技术和产品,高速公路行业无法对通信设备制定自己的行业专用标准。同时通信系统技术含量高、涉及知识面较多、设备构成也非常复杂,普通的管理维护人员很难全面掌握通信设备的原理及其功能特性,从而也无法详细了解通信设备之间的联网互通相关问题,通信设备的选用及管理维护都非常依赖设备厂家。部分业主也对不同厂家通信设备联网互通心存畏惧,主观认为不同厂家通信设备无法互联互通。

同时高速公路建设周期较长,新旧设备共存,一些较老的通信设备不具备联网互通的条件,部分老旧路段还无法和其他路段进行联网通信。还有一些由于管理体制的原因,部分高速公路分属不同的业主单位,其管理自成体系,无需联网。

当然,大多数高速公路业主都已能够了解认识到不同厂家的设备可以混合组网,实现联网运行,在统一的技术标准体系下,通过合理的规划,在项目招投标时严格选用通信设备,必要时提前进行通信设备的联网测试和品牌型号的入围,以确保各路段通信设备均能联网运行,国内绝大多数省份都有中兴和华为这两个厂家通信设备的联网应用。

通信设备的应用

在上个世纪九十年代建设的高速公路通信系统,由于当时国内通信设备厂家还比较弱小,大多选用国外厂家的通信设备,当时对于通信系统的技术规范、网络联网等都没有统一的规划和要求,最初都只是满足各个高速公路路段内的通信需求,这些不同厂家设备之间也不存在联网通信应用的需要。经过十多年的高速公路通信系统建设和发展,随着我国国内以华为和中兴为代表的通信设备制造商的快速崛起,目前国内高速公路通信系统设备绝大多数都是采用中兴和华为的设备。

在2005年前后,各省都规划建设了各自的省通信骨干网方案,根据各省高速公路建设规划和已有的通信设备现状,选择不同的通信技术和设备组网。各省通信骨干网主要分为单一设备厂家组网和两个厂家混合组网这两种模式。单一设备组网的骨干网约占国内市场的少半,如北京、山东、河南等省通信骨干网只采用中兴的设备,而辽宁、吉林、广东等省通信骨干网只采用华为的设备。两个厂家混合组网的省份约占国内市场的多半,比较典型的如山西、陕西、四川、湖南等省都是中兴和华为设备共同组成通信骨干网。两个厂家混合组网的省份基本都实现了不同厂家设备的联网运行,实现了中兴和华为设备之间的业务互通。

通过分析发现,满足高速公路通信网络要求的设备厂家很多,但没有一个省市自治区的通信网络设备由两家以上的通信设备厂家提供,这又是什么原因呢?

首先高速公路通信系统对设备厂家要求较高。需要设备厂家提供全套解决方案,提供完善的售前售后服务能力。选用的设备需要满足高速公路行业需要、技术先进、稳定可靠、在国内外其它行业有大量成功的应用案例。只生产光传输或接入产品的通信厂家无法提供整套解决方案的能力,国内也只有中兴和华为这两个设备厂家满足要求。中兴和华为都是世界级的通信系统设备制造商,其产品线非常完善,并且从一开始就服务于高速公路行业,对高速公路行业非常了解,能够提供适合高速公路的、技术先进的解决方案。

其次,从网络组网方面来说,不同厂家设备组网必须要实现互联互通。采用两个厂家的设备,联网时只需考虑这两个厂家的对接和业务传输即可。如果采用两个以上的厂家设备,联网组网就变得异常复杂,在实际施工应用中多个厂家设备之间联网对接协调难度非常大。同时多个厂家设备的应用会使网络难以统一管理,后期系统维护和网络扩容也更复杂。

再次,从管理角度考虑,一个省内只选用一个厂家的设备虽然没有设备联网的问题,但易形成设备厂家的网络垄断。选用两个厂家设备在网络联网风险可控的前提下,能够实现设备厂家之间的竞争,使厂家更愿意提供先进的解决方案、优质的服务能力、更合理的设备价格等,业主可自由选择通信设备。而更多的设备厂家的引入对于市场竞争没有多大帮助,只会增加业主管理难度,加大网络联网运行风险。

高速公路通信系统设备市场经过长时间发展,集中到了中兴和华为这两个设备厂家,和中兴、华为在运营商市场和其他通信行业的表现一样,也符合通信设备行业的发展规律,过多的设备厂家不利于通信系统网络的稳定可靠运行。目前的高速公路通信设备市场格局是经过市场自然竞争的结果,也是符合高速公路行业发展的最佳选择。

编辑:李晶(编辑)
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