主頁（http://www.130131.com）：高速公路通信網(wǎng)發(fā)展趨勢

　　編者按：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路網(wǎng)正在逐步形成。為了達(dá)到高速公路給人們帶來安全、舒適、快速服務(wù)之目的，除了需要平坦、寬闊、悅目的路面之外，還必須依靠高速公路現(xiàn)代化管理的支持系統(tǒng)--通信系統(tǒng)的保障和支持。本文通過闡述現(xiàn)代通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展及其在高速公路通信網(wǎng)中的應(yīng)用，探討高速公路現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

　　高速公路通信系統(tǒng)不但提供監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、語音和圖像等傳輸通道，而且要保證高速公路各管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通訊的暢通，并要為高速公路內(nèi)部各部門和外界建立必要的聯(lián)系；同時(shí)高速公路通信系統(tǒng)作為交通專用通信網(wǎng)的重要組成部分，是交通信息的主要傳輸載體，要為各種網(wǎng)絡(luò)及會議電視系統(tǒng)提供傳輸通道。

　　隨著3C技術(shù)的發(fā)展，高速公路的通信也得到快速發(fā)展，從提供單純的話音業(yè)務(wù)發(fā)展到包括語音、數(shù)據(jù)和圖像等多種信息的綜合通信，并從模擬通信向數(shù)字通信演變，到應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)開始建設(shè)先進(jìn)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）。本文將通過闡述當(dāng)代通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展及其在高速公路通信網(wǎng)中的應(yīng)用，探討建設(shè)高速公路現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

　　隨著高速公路通信網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，多媒體新業(yè)務(wù)的開發(fā)，SDH的不足將逐漸表現(xiàn)出來。

　　SDH（同步數(shù)字系列）是按照國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和非常完善的光纖傳輸設(shè)備，我國高速公路通信系統(tǒng)除早期采用PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字系列）外，后期基本上是采用SDH系統(tǒng)�，F(xiàn)階段采用SDH技術(shù)的通信系統(tǒng)，是應(yīng)用交換 + SDH + 接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，把高速公路通信系統(tǒng)中的多種業(yè)務(wù)融入到一個(gè)傳輸平臺。

　　雖然對PDH通信網(wǎng)絡(luò)而言該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有較大改進(jìn)，但是其整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)仍然是多種傳輸系統(tǒng)的簡單堆砌，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜。在傳輸平臺之外另外需要很多附加設(shè)備，例如對于收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要外接路由器；對于視頻圖像，需要外接編解碼器和切換器、分配器；對于電話和低速數(shù)據(jù)，需要外接時(shí)隙分割器等等。這樣無疑增加了管理難度，而且SDH系統(tǒng)通過路由器提供給收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接口速率一般為128k或2Mbps，而收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身是10Mbps或100Mbps，聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)需傳輸大量的信息（如抓拍的數(shù)字圖像等），這樣有可能形成通信瓶頸。福建省已實(shí)現(xiàn)全省聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，由于現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)抓拍的數(shù)字圖像還未聯(lián)網(wǎng)傳輸，這個(gè)問題還未暴露出來而已。造成上述問題的原因是，標(biāo)準(zhǔn)的SDH是針對電信公用網(wǎng)設(shè)計(jì)的，標(biāo)準(zhǔn)SDH提供的業(yè)務(wù)接入一般為E1、E2、E3等接口，不直接提供視頻、低速數(shù)據(jù)和LAN接口。為了解決諸如此類的問題，有的廠商已開發(fā)出適應(yīng)高速公路通信專用的多媒體通信網(wǎng)絡(luò)，如上海貝爾公司開發(fā)的基于SDH標(biāo)準(zhǔn)的infotrax系統(tǒng)，高速公路所有業(yè)務(wù)都可簡單高效地接入該通信網(wǎng)絡(luò)，在通信平臺之外，無需再附加任何設(shè)備，比較適合高速公路通信網(wǎng)的使用。

　　SDH由于兼容PDH，具有標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級（STM-1、STM-4、STM-16）；網(wǎng)絡(luò)單元有標(biāo)準(zhǔn)的光接口，可實(shí)現(xiàn)多廠家設(shè)備互連，可以組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)；并具有網(wǎng)絡(luò)管理和自愈保護(hù)能力等優(yōu)點(diǎn)，被單條高速公路通信系統(tǒng)所廣泛采用。但它也有自身的缺點(diǎn)，如這種設(shè)備只是一種簡單的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，一種簡單的復(fù)用過程，網(wǎng)絡(luò)形成后即建立固定的傳輸鏈路，固定的多路復(fù)用，帶寬利用率低。隨著高速公路通信網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，多媒體新業(yè)務(wù)的開發(fā)，SDH的不足還會逐漸表現(xiàn)出來。

　　光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，能較好地解決用戶需求與通信傳輸網(wǎng)之間不相配套的問題，滿足高速公路運(yùn)營對通信網(wǎng)的需求。

　　隨著社會的發(fā)展，用戶對電信業(yè)務(wù)開始由傳統(tǒng)的電話、電報(bào)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向視頻、數(shù)據(jù)、圖像、語言、多媒體等非話音業(yè)務(wù)，原來的用戶線不能滿足要求。為此，人們提出了接入網(wǎng)的概念。引入接入網(wǎng)這一概念后，使得交換機(jī)到用戶這部分的傳輸不再局限于是附屬交換機(jī)的用戶線了，而是通過對網(wǎng)絡(luò)的使用，將一種或多種帶寬不同的業(yè)務(wù)傳送到用戶，傳輸手段不再是模擬，還廣泛采用數(shù)字傳輸技術(shù)；傳輸媒質(zhì)除了銅線外，還引入了光纖。光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，將解決通信網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字化交換傳輸乃至數(shù)字業(yè)務(wù)到戶，促進(jìn)ATM技術(shù)的發(fā)展，形成寬帶的ISDN網(wǎng)。

　　就高速公路的管理所需的通信業(yè)務(wù)而言，其話音通信僅占整個(gè)通信業(yè)務(wù)很小的部分，而大量的則是數(shù)據(jù)、視頻、圖像及多媒體等通信業(yè)務(wù)。因而，光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，才能較好地解決用戶需求與通信傳輸網(wǎng)之間不相配套的問題，因而應(yīng)用光纖接入網(wǎng)技術(shù)才能更好地滿足高速公路運(yùn)營對通信網(wǎng)的需求。 

　　高速公路通信系統(tǒng)采用光纜接入網(wǎng)的一個(gè)解決方案。

　　該方案由光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成，OLT與ONU之間通過內(nèi)置一體化SDH系統(tǒng)（接入網(wǎng)內(nèi)置SDH設(shè)備）連接起來。SDH傳輸系統(tǒng)加上光纖接入網(wǎng)具有傳輸體制標(biāo)準(zhǔn)、容量大、網(wǎng)管能力強(qiáng)和自愈保護(hù)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　OLT內(nèi)置光傳輸系統(tǒng)，提供大容量、高質(zhì)量的傳輸和組網(wǎng)；提供標(biāo)準(zhǔn)的V5交換機(jī)接口和網(wǎng)管接口，集中維護(hù)全套設(shè)備的運(yùn)行；提供視頻輸入接口，適應(yīng)用戶對模擬圖像傳輸?shù)囊�求；提供各種業(yè)務(wù)接口，如PSTN、DDN、ISDN、WAN等，窄帶/寬帶兼容，實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)和圖像的三網(wǎng)合一。

　　ONU也內(nèi)置光傳輸系統(tǒng)（SDH），可向用戶提供各種窄帶、寬帶業(yè)務(wù)接入，包括POTS、ISDN的2B+D、30B+D、標(biāo)準(zhǔn)E1口、10M/100M以太網(wǎng)口，Z口、V口、子速率接口等各種用戶接口，業(yè)務(wù)擴(kuò)展方便。

　　PON作為一種無源光纖網(wǎng)絡(luò)，具有容量小，傳輸距離短和無環(huán)自愈保護(hù)等自身缺點(diǎn)，不適合在主干段或?qū)ΡＷo(hù)要求高的場合的應(yīng)用，但由于其多用戶共享設(shè)備，對業(yè)務(wù)透明，易于升級擴(kuò)容和建造與運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，也可作為SDH的補(bǔ)充，在光纖接入網(wǎng)中得到應(yīng)用。

　　方案中OLT、ONU可以任意靈活地配置，這可以根據(jù)各條高速公路站點(diǎn)的分布和各站業(yè)務(wù)需求來進(jìn)行增加或減少。

　　該方案具有如下的特點(diǎn)：開放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)升級能力強(qiáng)；交叉連接靈活，組網(wǎng)功能強(qiáng)大；接口功能齊全，網(wǎng)管功能強(qiáng)大，保護(hù)功能完善。

　　光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，還為充分發(fā)揮SDH網(wǎng)絡(luò)功能和ATM網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了條件。

　　隨著技術(shù)的不斷完善，ATM將成為較為適合高速公路通信系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)。

　　ATM（異步轉(zhuǎn)移模式）本質(zhì)上是一種高速分組交換模式，它是一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是確認(rèn)為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（B-ISDN）的傳送模式 ，能夠適用于速率從低于數(shù)千比特到高達(dá)數(shù)百兆比特的各種業(yè)務(wù)，是集語音、數(shù)據(jù)和視頻交換于一體的綜合網(wǎng)絡(luò)。

　　近年來由于IP技術(shù)的成熟，部分專家對ATM的應(yīng)用前景持一定的懷疑態(tài)度，但是，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)的完善，ATM的前景應(yīng)當(dāng)還是廣闊的。ATM技術(shù)是將信息劃分成定長單位（信元）進(jìn)行發(fā)送的，具有帶寬高（622Mbit/s）、速度快、容量大和伸縮性強(qiáng)等特點(diǎn)，可為不同等級的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量保證QoS（Quality of Service）。ATM工作方式是面向連接的，采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式，動態(tài)分配用戶帶寬；通過虛擬電路來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的連接，可在不同的用戶互相之間靈活分配用戶信道帶寬，并使系統(tǒng)的傳輸容量得到充分的利用；具有各種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口，保證了不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。這些特色都非常適合于高速公路通信網(wǎng)業(yè)務(wù)內(nèi)容多、寬帶要求靈活、點(diǎn)多、線長、多站點(diǎn)多需求的特點(diǎn)要求。ATM技術(shù)與其他的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢：

　　1、ATM 作為一個(gè)世界范圍內(nèi)的信息傳送標(biāo)準(zhǔn)，還在不斷完善之中，其信息交換與終端設(shè)備的類型以及信息的種類（語音、數(shù)據(jù)、圖像）無關(guān)。

　　2、ATM的傳輸媒介可以是雙絞線、同軸電纜等，特別是光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，不再需要路由器或橋接器進(jìn)行速率匹配，使用ATM技術(shù)將可以形成一個(gè)幾乎沒有邊界的、使整個(gè)聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)之間具有無縫轉(zhuǎn)接通道的全數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)。

　　3、在當(dāng)今不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如語音、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)及圖像業(yè)務(wù)，因應(yīng)用具有不同的通信特性，大都還是在分離的網(wǎng)絡(luò)上傳送，ATM技術(shù)是迄今唯一可以同時(shí)高效傳送所有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。

　　4、因ATM標(biāo)準(zhǔn)包含不同的帶寬級別使其在M bit/s到G bit/s的速度級上均可供支配，所以這種技術(shù)能滿足未來不斷增長的數(shù)據(jù)通信需求。

　　ATM作為實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）的核心技術(shù)，其適應(yīng)性極強(qiáng)。它可以應(yīng)用到從LAN到WAN的各種領(lǐng)域，以及從數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸Z音、視頻傳輸?shù)母鞣N應(yīng)用中。隨著ATM技術(shù)的不斷完善，不但大量被作為骨干網(wǎng)技術(shù)和光纖接入網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用，而且可以經(jīng)濟(jì)地支持端到端的連接。從以上分析可以看出，ATM技術(shù)較為適合作為高速公路通信系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。

　　從性能、價(jià)格和發(fā)展態(tài)勢等綜合因素考慮，ATM OVER SDH技術(shù)將成為高速公路通信系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)朝著數(shù)字化、寬帶化、傳輸光纖化、分組化的方向上發(fā)展。任何網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)才能生成和發(fā)展，但也不能排除自身的局限性，于是出現(xiàn)了各技術(shù)的融合和滲透，因而產(chǎn)生了各種重疊模型和集成模型，如ATM OVER SDH，IP OVER ATM，IP OVER SDH等等。

　　高速公路通信網(wǎng)絡(luò)是需要集語音、圖像和數(shù)據(jù)為一體的多媒體的通信網(wǎng)。ATM OVER SDH正好利用SDH大容量、光纖傳輸?shù)姆�(wěn)定可靠，帶有自愈和迂回路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及光纖綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的優(yōu)勢，使得ATM OVER SDH比較容易得到實(shí)現(xiàn)和相互補(bǔ)充各自的不足。而且，這些優(yōu)勢也都將是ATM交換核心的基礎(chǔ)，將ATM信元打包成SDH幀（ATM信元映射到SDH之中），并在SDH上傳輸，即很好地利用ATM面向連接快速交換，傳輸和用戶需求優(yōu)勢，又利用SDH的可靠傳輸?shù)膬?yōu)勢，因而從性能、價(jià)格和發(fā)展態(tài)勢等綜合考慮，筆者認(rèn)為ATM OVER SDH技術(shù)將是高速公路通信系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的首選，也特別適合于目前高速公路單條路段已建成SDH網(wǎng)絡(luò)，今后比較平滑、容易地過渡到B-ISDN通信網(wǎng)絡(luò)。因而，ATM OVER SDH技術(shù)將是高速公路通信系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。