隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，高速公路作為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈，已處于高速建設(shè)和發(fā)展的時(shí)期。截止到1999年底，全國(guó)高速公路已經(jīng)超過(guò)10000公里。目前我國(guó)正在建設(shè)“五縱七橫”高速公路網(wǎng)，計(jì)劃到2000年，基本建成“兩縱兩橫和三個(gè)重要路段”，全長(zhǎng)17000公里，到2010年，基本建成“五縱七橫”主干線，屆時(shí)全國(guó)高速公路將達(dá)到36000公里。 　　為了充分發(fā)揮高速公路的效益，必須完善與高速公路配套的機(jī)電工程，即通信系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。在三大機(jī)電項(xiàng)目中，通信系統(tǒng)主要為運(yùn)營(yíng)管理及監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)提供傳輸平臺(tái)。但傳統(tǒng)上，人們往往重視收費(fèi)和監(jiān)控而忽視了通信系統(tǒng)的建設(shè)，殊不知高速公路通信系統(tǒng)是高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng)，它要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、話音和圖象等信息準(zhǔn)確而及時(shí)的傳輸，要保持高速公路管理部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通信的暢通，并要為高速公路內(nèi)部各部門與外界建立必要的聯(lián)系。因此通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。 一、通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 　　高速公路通信系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)（含指令電話系統(tǒng)）、緊急電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)圖像傳輸系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)以及通信電源系統(tǒng)。 （1）光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)是為高速公路沿線設(shè)施（諸如程控交換機(jī)、業(yè)務(wù)電話）之間提供話務(wù)通信，它還為監(jiān)控，收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、傳真、圖像等非話業(yè)務(wù)提供傳輸通道。光傳輸系統(tǒng)大多基于SDH，也有早期的PDH在運(yùn)行。在單條高速公路內(nèi)部，通信系統(tǒng)選擇SDH是毫無(wú)疑義的，這是由業(yè)務(wù)接入特點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀決定的。但各條高速公路通信系統(tǒng)的解決方案有所不同，目前一般采用SDH與綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)相結(jié)合的光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)（也有的采用SDH+DLC接入系統(tǒng)模式）。綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)有三種類型接口，即光線路終端接口（OLT），光網(wǎng)絡(luò)單元接口（ONU）和維護(hù)管理接口?？刂浦行牡腛LT通過(guò)V5接口完成多業(yè)務(wù)的接入，將話音業(yè)務(wù)（BT）、指令業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和圖像業(yè)務(wù)等合并到一個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)與DDN、PSPDN等數(shù)據(jù)網(wǎng)的連接。收費(fèi)站與控制中心可通過(guò)接入網(wǎng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口，如E1、2B+D、V.35、V.24、G.703實(shí)現(xiàn)收費(fèi)數(shù)據(jù)的上傳及管理數(shù)據(jù)的下達(dá)。路面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可通過(guò)各站ONU的二/四線音頻、V.35、V.24、V.28、G.703等接口傳送到控制中心。通信中心設(shè)一套光傳輸本地網(wǎng)管終端，對(duì)SDH設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理。通信中心還配備了一套綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的網(wǎng)管終端對(duì)接入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。SDH本地網(wǎng)管和接入網(wǎng)網(wǎng)管可集中設(shè)置，也可分開(kāi)設(shè)置。光傳輸系統(tǒng)采用1+1保護(hù)方式。在所有的傳送網(wǎng)中，SDH仍是迄今為止最完整、最多樣化和性能優(yōu)越的保護(hù)及恢復(fù)方式的技術(shù)。 （2）程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)為高速公路沿線提供業(yè)務(wù)電話和指令電話，由通信中心的一套匯接局?jǐn)?shù)字程控交換機(jī)及若干用戶（沿線各管理設(shè)施內(nèi)）組成。具備中國(guó)1號(hào)、7號(hào)、V5信令等設(shè)施實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的互通，它采用獨(dú)立的運(yùn)行維護(hù)方法，即為交換機(jī)配備一套維護(hù)管理終端設(shè)備，來(lái)負(fù)責(zé)本站交換機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。 （3）緊急電話系統(tǒng)為高速公路上駕駛員提供一個(gè)直接呼救求援的專用通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)在監(jiān)控中心設(shè)緊急電話控制中心，控制本管理區(qū)域內(nèi)的所有緊急電話，是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。 （4）數(shù)據(jù)、圖像傳輸系統(tǒng)。外場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)電纜、ONU音頻通道完成的。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸采用模擬傳輸方式，通信系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)在各站的綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的ONU設(shè)備業(yè)務(wù)通道中提供足夠的2/4W VF接口。監(jiān)控系統(tǒng)在沿線設(shè)置了一定數(shù)量的攝像機(jī)，各攝像機(jī)的圖像和控制信號(hào)均要傳到監(jiān)控中心。圖像傳輸采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模擬方式。通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)為各攝像機(jī)圖像和控制信號(hào)傳輸提供光纜，各攝像機(jī)的視頻和控制信號(hào)復(fù)用后采用一纖傳輸方式，通信系統(tǒng)為每個(gè)攝像機(jī)提供一芯光纖。 　　收費(fèi)數(shù)據(jù)一般分三級(jí)管理：收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)、沿線收費(fèi)站計(jì)算機(jī)及收費(fèi)車道控制機(jī)。收費(fèi)站與收費(fèi)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)據(jù)通道直接傳輸，通信系統(tǒng)在沿線各通信站的設(shè)備上需為收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸提供足夠的2Mbit/s數(shù)據(jù)通道接口。通信系統(tǒng)為收費(fèi)系統(tǒng)的每個(gè)攝像機(jī)提供一芯光纖。 （5）移動(dòng)通信系統(tǒng)是為高速公路調(diào)度通信服務(wù)的，一般采用800MHz集群，下設(shè)基站。由于沿高速公路有光傳輸通信系統(tǒng)，因此基站之間的聯(lián)網(wǎng)都使用此光纜鏈路，只需在綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光線路單元設(shè)備上設(shè)音頻接口板即可。 （6）通信電源系統(tǒng)。高速公路沿線的通信電源系統(tǒng)配置一套獨(dú)立的電源網(wǎng)管系統(tǒng)，電源網(wǎng)管系統(tǒng)的監(jiān)控終端設(shè)在通信中心。電源設(shè)備配備監(jiān)控模塊，負(fù)責(zé)采集本站電源設(shè)備運(yùn)行信息，并把采集到的電源設(shè)備運(yùn)行狀況信息利用傳輸系統(tǒng)提供的話路傳到通信中心的電源網(wǎng)管維護(hù)終端。 二、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 在SDH+接入網(wǎng)的系統(tǒng)方案中，SDH的靈活組網(wǎng)及接入網(wǎng)的豐富接口為高速公路通信網(wǎng)組建各種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)方案的通信網(wǎng)絡(luò)有以下特點(diǎn)。 （1）可靠性高。由于系統(tǒng)選用的通信設(shè)備及重點(diǎn)部件為主備方式，傳輸設(shè)備具有較強(qiáng)的自愈能力，故障自動(dòng)隔離，保護(hù)倒換迅速，故不影響正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)，能適合各種惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。 （2）技術(shù)先進(jìn)。該系統(tǒng)選用的數(shù)字程控交換機(jī)、SDH光傳輸設(shè)備、接入網(wǎng)、智能通信電源，采用了現(xiàn)代通信及計(jì)算機(jī)的最新技術(shù)和成果，技術(shù)上領(lǐng)先其它的專用通信網(wǎng)。 （3）擴(kuò)展性好。該系統(tǒng)能滿足將來(lái)通信開(kāi)放的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的需求，在不增加太多成本的情況下，具有良好的擴(kuò)展性。 （4）開(kāi)放性。此通信網(wǎng)采用國(guó)內(nèi)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議及接口，是一個(gè)開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)，能與各種具備標(biāo)準(zhǔn)接口的通信設(shè)備相連。 　　該系統(tǒng)方案也有一些不足之處，首先視頻信號(hào)未采用圖像的數(shù)字化壓縮技術(shù)，雖節(jié)省投資成本，但浪費(fèi)了帶寬，且遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)易引起圖像質(zhì)量下降；其次每個(gè)系統(tǒng)都有自己獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)管理，增加了管理難度；再有收費(fèi)計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器提供的網(wǎng)絡(luò)速率為2Mbit/s，但收費(fèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身的速率是10Mbit/s，隨著收費(fèi)聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)，2Mbit/s有可能無(wú)法滿足要求，成為通信瓶頸。 　　接入網(wǎng)作為多業(yè)務(wù)應(yīng)用適合高速公路通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入，SDH光傳輸系統(tǒng)靈活的組網(wǎng)方式適合高速公路骨干網(wǎng)及支路網(wǎng)。未來(lái)的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)，將是以SDH光傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的SDH網(wǎng)絡(luò)，IP over SDH技術(shù)將提供在SDH網(wǎng)上寬帶數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)寬帶的廣域網(wǎng)。數(shù)字圖像技術(shù)也將會(huì)在高速公路圖像監(jiān)控中得到廣泛應(yīng)用 。