港灣高速公路新型通信網(wǎng)絡(luò)解決方案

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應(yīng)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(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的行業(yè)用戶的廣泛認(rèn)可。

步入21世紀(jì)，隨著人們對(duì)“通信”認(rèn)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(yùn)營(yíng)商率先采用IP技術(shù)組網(wǎng)，解決規(guī)模用戶應(yīng)用取得成功之后，IP建網(wǎng)方案便在短時(shí)間內(nèi)取得了廣大用戶的認(rèn)可。政府、教育、水利乃至軍隊(duì)、金融、電力、鐵路等對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性要求很高的行業(yè)，都先后對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整和改造。

高速公路行業(yè)也不例外，在對(duì)通信系統(tǒng)(包括收費(fèi)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻監(jiān)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(qū)動(dòng)下的高速公路新型通信網(wǎng)絡(luò)”的建網(wǎng)策略——全I(xiàn)P架構(gòu)路段通信系統(tǒng)，并在西部開發(fā)通道上海至西安高速公路河南境內(nèi)的葉集至信陽(yáng)段高速公路(以下簡(jiǎn)稱“葉信高速公路”)取得了實(shí)際應(yīng)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(zhèn)，西止于107國(guó)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(zhǎng)185.4公里，是國(guó)家規(guī)劃的西部開發(fā)通道上海至西安高速公路河南境內(nèi)的重要一段，也是河南省“十五”規(guī)劃建設(shè)的高速公路重點(diǎn)項(xiàng)目。

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

葉信高速公路于2005年12月8日建成通車，現(xiàn)已接入河南省路網(wǎng)，整個(gè)通信系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

二、通信系統(tǒng)實(shí)施方案的需求分析

1、技術(shù)類型對(duì)比

河南省是我國(guó)貫穿南北、東西的交通要省，經(jīng)過多年的建設(shè)，高速公路各路段骨干傳輸系統(tǒng)已初具規(guī)模，并廣泛采用了基于TDM方式的MSTP傳輸模式。對(duì)于接入網(wǎng)而言，基本延用了上世紀(jì)90年代中期的設(shè)計(jì)方案，采用窄帶ONU與OLT配合組網(wǎng)，來實(shí)現(xiàn)各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)及語(yǔ)音接入，并通過V5接口實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)與通信監(jiān)控分中心的程控交換機(jī)對(duì)接，來實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音的處理。確切地說，目前大多已投入使用的高速公路通信系統(tǒng)，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。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應(yīng)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(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的行業(yè)用戶的廣泛認(rèn)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(tǒng)建設(shè)前期，省內(nèi)外專家對(duì)各種通信技術(shù)進(jìn)行了全面、科學(xué)的分析比較，并結(jié)合交通行業(yè)未來通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)通信系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求將原有的高速公路通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，IP通信模式得到了廣泛的應(yīng)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(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的行業(yè)用戶的廣泛認(rèn)可。

如果說早期的設(shè)計(jì)方案是“需求適應(yīng)技術(shù)”，那么優(yōu)化后的實(shí)施方案就是“技術(shù)適應(yīng)需求”。優(yōu)化方案保留了路段通信監(jiān)控分中心用于全省聯(lián)網(wǎng)的MSTP傳輸系統(tǒng)。對(duì)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(shè)備組網(wǎng)，在提供多業(yè)務(wù)綜合接入的基礎(chǔ)上直接提供本地傳輸，并使各節(jié)點(diǎn)的設(shè)備形成千兆環(huán)網(wǎng)(具備萬兆的擴(kuò)容、升級(jí)能力)。對(duì)于語(yǔ)音，優(yōu)化方案選擇了基于軟交換設(shè)計(jì)理念的語(yǔ)音系統(tǒng)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(gòu)的軟交換IP語(yǔ)音系統(tǒng)。確切地說，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(gòu)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(shù)已投入使用的高速公路通信系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)基本以窄帶控制信號(hào)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音為主，應(yīng)用原有的通信系統(tǒng)基本能夠滿足用戶的實(shí)際需求。而視頻監(jiān)控、OA辦公系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)等 則需要單獨(dú)建網(wǎng)，并通過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(fèi)、帶寬利用率不高、易形成傳輸瓶頸、對(duì)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(shè)越來越重視對(duì)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(duì)視頻監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及視頻的品質(zhì)要求會(huì)更高。隨著監(jiān)控點(diǎn)的增多，對(duì)于傳統(tǒng)接入網(wǎng)而言，如果仍采用E1接入方式，則對(duì)E1接口需求量過大，且設(shè)備的實(shí)際帶寬利用率非常低，資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重;如果采用以太網(wǎng)板方式通過傳輸設(shè)備的以太接口進(jìn)行傳輸，則非常容易出現(xiàn)廣播風(fēng)暴(傳輸設(shè)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(fèi)數(shù)據(jù)在內(nèi)的各類數(shù)據(jù)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(yù)留保護(hù)容量的利用率非常低、僅支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層以下的協(xié)議等，這也恰恰說明應(yīng)用了近10年的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)越來越難以繼續(xù)對(duì)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

就技術(shù)本身而言，無論是對(duì)帶寬的動(dòng)態(tài)分配還是對(duì)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)過多年的發(fā)展和完善，各類協(xié)議已經(jīng)非常成熟并且都形成了相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這就使得IP技術(shù)要比MSTP技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?，?duì)高速公路行業(yè)而言更適宜作為路段內(nèi)通信系統(tǒng)的技術(shù)選擇。

就網(wǎng)絡(luò)本身的發(fā)展趨勢(shì)來看，未來的網(wǎng)絡(luò)是智能化的、技術(shù)和業(yè)務(wù)雙重驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)物，要充分適應(yīng)需求多樣化、網(wǎng)絡(luò)扁平化的趨勢(shì)。并且，網(wǎng)絡(luò)本身要能夠根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求、不同的業(yè)務(wù)等級(jí)為用戶提供差異化的服務(wù)，這也正是IP網(wǎng)被廣泛認(rèn)可的理由之一。隨著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(tǒng)將有能力承擔(dān)更多的職責(zé)。通過完善的協(xié)議支撐實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音的分類承載，提供相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)服務(wù)以及完善的安全控制策略，并對(duì)包括報(bào)文分類、擁塞管理、擁塞避免、流量監(jiān)管與整形等QOS策略進(jìn)行完善的定義，真正實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一(既可理解為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻的三網(wǎng)合一，也可理解為高速公路上機(jī)電系統(tǒng)通信、收費(fèi)、監(jiān)控的三網(wǎng)合一)。