港灣高速公路新型通信網絡解決方案

隨著通信技術的發展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點得到了包括運營商在內的行業用戶的廣泛認可。

步入21世紀，隨著人們對“通信”認知程度的不斷提高，網絡也變得不再那么神秘。在各大運營商率先采用IP技術組網，解決規模用戶應用取得成功之后，IP建網方案便在短時間內取得了廣大用戶的認可。政府、教育、水利乃至軍隊、金融、電力、鐵路等對網絡安全性、穩定性、先進性要求很高的行業，都先后對其網絡結構進行了調整和改造。

高速公路行業也不例外，在對通信系統(包括收費數據、語音、視頻監控等業務需求)進行充分的分析后，提出了“技術和業務雙重驅動下的高速公路新型通信網絡”的建網策略——全IP架構路段通信系統，并在西部開發通道上海至西安高速公路河南境內的葉集至信陽段高速公路(以下簡稱“葉信高速公路”)取得了實際應用。

一、葉集至信陽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，西止于107國道，先后與阿深高速公路和京珠高速公路相交叉，與在建的信陽至南陽高速公路相連接，全長185.4公里，是國家規劃的西部開發通道上海至西安高速公路河南境內的重要一段，也是河南省“十五”規劃建設的高速公路重點項目。

葉信高速公路沿線設主線收費站1處，匝道收費站8處(固始收費站、商城收費站、潢川收費站、光山收費站、仙居收費站、羅山收費站、信陽新區收費站和信陽西收費站)，服務區3處(商城服務區、光山服務區、羅山服務區)。

葉信高速公路于2005年12月8日建成通車，現已接入河南省路網，整個通信系統運行穩定。

二、通信系統實施方案的需求分析

1、技術類型對比

河南省是我國貫穿南北、東西的交通要省，經過多年的建設，高速公路各路段骨干傳輸系統已初具規模，并廣泛采用了基于TDM方式的MSTP傳輸模式。對于接入網而言，基本延用了上世紀90年代中期的設計方案，采用窄帶ONU與OLT配合組網，來實現各個站點的數據及語音接入，并通過V5接口實現接入網與通信監控分中心的程控交換機對接，來實現對語音的處理。確切地說，目前大多已投入使用的高速公路通信系統，其實施方案基本是“MSTP傳輸技術(中心及各站點)+窄帶接入網技術+程控交換技術”的整合。

隨著通信技術的發展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點得到了包括運營商在內的行業用戶的廣泛認可。目前，該技術已經成為了城域網的主流接入方式。在葉信高速公路通信系統建設前期，省內外專家對各種通信技術進行了全面、科學的分析比較，并結合交通行業未來通信系統的發展趨勢，針對通信系統各個環節的實際業務需求將原有的高速公路通信系統設計方案進行了優化調整。

隨著通信技術的發展，IP通信模式得到了廣泛的應用，并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點得到了包括運營商在內的行業用戶的廣泛認可。

如果說早期的設計方案是“需求適應技術”，那么優化后的實施方案就是“技術適應需求”。優化方案保留了路段通信監控分中心用于全省聯網的MSTP傳輸系統。對于接入網，優化方案則完全采用了IP技術，采用多層智能交換設備組網，在提供多業務綜合接入的基礎上直接提供本地傳輸，并使各節點的設備形成千兆環網(具備萬兆的擴容、升級能力)。對于語音，優化方案選擇了基于軟交換設計理念的語音系統解決方案，并考慮到與原方案的兼容，優化方案采用了“IP+TDM”雙平面架構的軟交換IP語音系統。確切地說，優化方案是“MSTP(中心)+IP綜合接入千兆環網技術+IP/TDM雙平面架構軟交換語音技術”的整合。

2、業務承載分析

目前，大多數已投入使用的高速公路通信系統所承載的業務基本以窄帶控制信號、收費數據、語音為主，應用原有的通信系統基本能夠滿足用戶的實際需求。而視頻監控、OA辦公系統、會議電視系統等 則需要單獨建網，并通過各種不同的接口連接到原有網絡，這樣就造成資源浪費、帶寬利用率不高、易形成傳輸瓶頸、對業務接入管理困難等諸多不利因素。

另外，高速公路建設越來越重視對道路實時信息的收集，為掌握更多的路況信息，管理單位對視頻監控點的數量及視頻的品質要求會更高。隨著監控點的增多，對于傳統接入網而言，如果仍采用E1接入方式，則對E1接口需求量過大，且設備的實際帶寬利用率非常低，資源浪費比較嚴重;如果采用以太網板方式通過傳輸設備的以太接口進行傳輸，則非常容易出現廣播風暴(傳輸設備僅能提供基于二層協議的以太接口，不支持三層協議)，同時還會影響包括收費數據在內的各類數據的傳輸。

以上種種，基本都源于MSTP的分插容量有限、其環網50%的預留保護容量的利用率非常低、僅支持數據鏈路層以下的協議等，這也恰恰說明應用了近10年的傳統設計方案已經越來越難以繼續對新增業務以及增值業務提供完善的支撐。

3、創新引領未來

就技術本身而言，無論是對帶寬的動態分配還是對業務的良好兼容和智能管理，IP技術都要優于基于TDM方式的MSTP技術。加之IP技術經過多年的發展和完善，各類協議已經非常成熟并且都形成了相應的國際標準，這就使得IP技術要比MSTP技術更具優勢和發展潛力，對高速公路行業而言更適宜作為路段內通信系統的技術選擇。

就網絡本身的發展趨勢來看，未來的網絡是智能化的、技術和業務雙重驅動下的產物，要充分適應需求多樣化、網絡扁平化的趨勢。并且，網絡本身要能夠根據不同的業務需求、不同的業務等級為用戶提供差異化的服務，這也正是IP網被廣泛認可的理由之一。隨著IP技術的愈發成熟，采用IP技術的高速公路通信系統將有能力承擔更多的職責。通過完善的協議支撐實現對視頻、數據、語音的分類承載，提供相應的優先級服務以及完善的安全控制策略，并對包括報文分類、擁塞管理、擁塞避免、流量監管與整形等QOS策略進行完善的定義，真正實現三網合一(既可理解為數據、語音、視頻的三網合一，也可理解為高速公路上機電系統通信、收費、監控的三網合一)。