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      高速公路機電通信系統(tǒng)新技術發(fā)展狀況分析

      2017-09-27 08:59:46洪盛洪豐
      物聯(lián)網(wǎng)技術 2017年9期
      關鍵詞:網(wǎng)絡通信新技術高速公路

      洪盛++洪豐

      摘 要:機電通信系統(tǒng)是高速公路建設最為重要的部分之一,是現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術在公路運行管理中實際應用的體現(xiàn),可有效提升高速公路運營管理效率。當前我國高速公路建設應更多地關注機電通信系統(tǒng)的重要作用。文中主要通過闡述高速公路通信系統(tǒng)的主要構成,分析現(xiàn)有的主要通信技術及其特點,以期為機電通信系統(tǒng)建設提供參考。

      關鍵詞:高速公路;機電通信;新技術;網(wǎng)絡通信

      中圖分類號:TP393;U495 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)09-00-02

      0 引 言

      機電通信系統(tǒng)是高速公路建造最為重要的部分之一,關系到高速公路運行的安全性、穩(wěn)定性、長效性。良好的通信系統(tǒng)可為公路管理人員提供簡便的管理手段,極大地提升高速公路交通管理效率。隨著科學技術的不斷革新和信息化的深入普及,高速公路管理信息化成為必然趨勢,電機通信系統(tǒng)是公路管理信息化的基礎和保障,建立完備可靠的通信系統(tǒng),實現(xiàn)機電通信技術的提升是未來通信發(fā)展的方向之一。

      1 高速公路通信系統(tǒng)構成

      1.1 通信傳輸線路

      高速公路機電通信系統(tǒng)目前已全部采用光纖通信,光纖通信具有以下優(yōu)勢:

      (1)通信容量大,數(shù)據(jù)傳輸質量高,傳輸距離長,且具有很強的抗電磁干擾能力,優(yōu)于電纜、無線等傳輸方式。

      (2)高速公路通信要求可進行語音、圖像和數(shù)據(jù)的實時傳輸,信息容量大,對傳輸帶寬要求高,光纖的高帶寬通信可滿足要求。

      (3)光纖中繼距離長,適合高速公路沿線站點距離長短不一致的實地狀況。

      (4)適合中等容量的長距離傳輸,光纖采用長波長單模傳輸方式,成本更低。

      1.2 程控交換系統(tǒng)

      高速公路通信系統(tǒng)一般采用三級程控交換。一級程控交換設立在總公司通信中心,負責完成總公司終端的電話轉接,管理所有來去電的轉接任務,并連接二級公路網(wǎng)中心,實現(xiàn)總部與外部的話務通信。三級程控交換設立在各下屬管理所,主要負責本部門的話務連接和出入部門的話務轉接。為了提升系統(tǒng)的可靠性和靈活性,各級程控交換中心應保證相互連接,組成多迂回的程控交換網(wǎng)絡。

      1.3 語音通信系統(tǒng)

      通信系統(tǒng)主要分為業(yè)務電話、指令電話和移動電話部分。業(yè)務電話是為公路管理局、分公司、各管理所及高速公路設備(收費站、服務區(qū)、加油站、交警等)提供內外聯(lián)系電話。業(yè)務電話與市話公網(wǎng)相連接,采用全網(wǎng)自動撥號。指令電話主要為監(jiān)控中心下達交通調度和監(jiān)控指令服務。在監(jiān)控中心和分中心設置兩套指令電話控制臺,供交警和公路值班人員使用,便于交警進行調度工作和交通控制。指令電話控制臺設置在各分公司內,具有單呼叫、群呼叫和自動錄音等功能,控制臺同時具備轉接功能,以實現(xiàn)指令控制臺與指令控制電話機的轉接。

      1.4 移動通信系統(tǒng)

      移動通信包括語音通信和圖像、傳真、數(shù)據(jù)等的無線傳輸,可自主進行移動通信系統(tǒng)的搭建,也可以租用公用移動通信網(wǎng)絡。公用移動通信網(wǎng)絡可進行全國漫游,省去了自行建網(wǎng)的費用,但網(wǎng)絡租賃費用高,且不具備群呼叫和組呼叫等功能。自行搭建高速公路專用移動通信網(wǎng)絡可有效解決上述問題,但需要具有專業(yè)網(wǎng)絡技術的人員團隊,且資金投入大,建議使用800 MHz的集群移動通信進行移動網(wǎng)絡的搭建。

      2 主要通信技術分析

      2.1 RPR

      RPR是一種新型網(wǎng)絡技術,可有效支持環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構,在光纖連接失敗或斷開的情況下可快速恢復,此外,該技術還具有數(shù)據(jù)傳輸高效簡單,成本低等優(yōu)勢。RPR采用由分組交換點構成的環(huán)形結構,節(jié)點之間通過光纖連接,拓撲結構基于方向相反的內環(huán)和外環(huán),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向同時傳輸。RPR技術具有以下優(yōu)勢:

      (1)支持三種優(yōu)先級;

      (2)采用統(tǒng)計復用技術;

      (3)進行電信保護,提升帶寬利用率;

      (4)支持即插即用;

      (5)空間可復用。

      RPR是在Ethernet技術和異步傳輸基礎上發(fā)展起來的新型網(wǎng)絡傳輸技術,屬于地址處理層,主要應用于環(huán)形網(wǎng)絡中,組建以數(shù)據(jù)為中心的城域網(wǎng)絡,為運營商提供快速的故障檢測和自愈能力。RPR可提供數(shù)據(jù)帶寬的優(yōu)化管理,以及多業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸方案,是針對現(xiàn)有核心網(wǎng)和城域網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務特點提出的改進方案。

      2.2 寬帶IP

      IP網(wǎng)絡是新一代信息網(wǎng)絡的基礎網(wǎng)。一方面,密集波分復用技術已轉向互聯(lián)網(wǎng),另一方面,IP網(wǎng)提供分時復用模式專線,ATM適配和幀中繼等功能,以支持傳統(tǒng)業(yè)務。千兆以太網(wǎng)技術主要應用于IP廣域網(wǎng)和城域網(wǎng),采用路由器、交換機等設備實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的交換和路由尋址,構建IP核心網(wǎng)和多業(yè)務化的IP城域網(wǎng)絡。寬帶IP技術設計方案主要分為兩大類,一類為Fast Ethernet IP,主要解決在局域網(wǎng)應用中帶寬的瓶頸問題。另一類為IP多業(yè)務交換法。寬帶IP技術具有效率高、組網(wǎng)簡便且易維護等優(yōu)點,且其設備價格也在逐漸降低。

      2.3 DWDM密集波分復用技術

      DWDM技術利用單根光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和組合,在源節(jié)點和目標節(jié)點之間設立多個虛擬光纖,以保證傳輸效果。利用DWDM技術,一根光纖可同時傳輸4路雙向數(shù)據(jù)、8路視頻數(shù)據(jù)、8路雙向音頻數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)信號,數(shù)據(jù)傳輸速度提升到20 G/h,單根光纖的數(shù)據(jù)傳輸速度可達到7 T/s。另一個技術優(yōu)勢是DWDM技術的編碼方式、幀協(xié)議和傳輸速度不相關。DWDM網(wǎng)絡可使用以太網(wǎng)和數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)處理流量在1.25~2.5 G/h之間,部署快捷,可快速滿足客戶的帶寬要求。DWDM技術組網(wǎng)方式靈活,支持環(huán)路保護和自愈恢復功能,其不足之處在于傳輸業(yè)務完全透明,同一個波長只可提供單種業(yè)務,數(shù)據(jù)封裝尚未形成標準,保護能力不足,波長復用能力缺乏,應用于低速場合,且?guī)捓寐蔬^低。與準同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)相比,其價格優(yōu)勢不明顯。DWDM技術多適用于網(wǎng)絡安全性高,且對跨平臺數(shù)據(jù)共享和擴容需求較大的場合。

      3 結 語

      針對當前機電通信技術現(xiàn)狀,相關技術設計和建設人員應努力完善高速公路機電系統(tǒng),提升機電通信系統(tǒng)的技術水平。隨著通信技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷革新,當代高速公路中的機電通信系統(tǒng)已引起各國廣泛關注,很多國家在優(yōu)化高速公路機電通信系統(tǒng)上加大投入,引用先進通信技術,以提升本國高速公路通信系統(tǒng)的運行效率和可靠性。我國應加大對通信技術革新的重視,以實現(xiàn)高速公路的現(xiàn)代化建設。

      參考文獻

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