主頁（http://www.by236.com）：高速公路通信網發展趨勢

　　編者按：隨著社會經濟的發展，高速公路網正在逐步形成。為了達到高速公路給人們帶來安全、舒適、快速服務之目的，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代化管理的支持系統--通信系統的保障和支持。本文通過闡述現代通信技術的特點和發展及其在高速公路通信網中的應用，探討高速公路現代通信網的發展趨勢。

　　高速公路通信系統不但提供監控系統和收費系統的數據、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務聯絡通訊的暢通，并要為高速公路內部各部門和外界建立必要的聯系；同時高速公路通信系統作為交通專用通信網的重要組成部分，是交通信息的主要傳輸載體，要為各種網絡及會議電視系統提供傳輸通道。

　　隨著3C技術的發展，高速公路的通信也得到快速發展，從提供單純的話音業務發展到包括語音、數據和圖像等多種信息的綜合通信，并從模擬通信向數字通信演變，到應用現代通信技術開始建設先進的寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）。本文將通過闡述當代通信技術的特點和發展及其在高速公路通信網中的應用，探討建設高速公路現代通信網的發展趨勢。

　　隨著高速公路通信網規模的迅速擴大，多媒體新業務的開發，SDH的不足將逐漸表現出來。

　　SDH（同步數字系列）是按照國際標準和國家標準生產和非常完善的光纖傳輸設備，我國高速公路通信系統除早期采用PDH（準同步數字系列）外，后期基本上是采用SDH系統。現階段采用SDH技術的通信系統，是應用交換 + SDH + 接入網的網絡結構形式，把高速公路通信系統中的多種業務融入到一個傳輸平臺。

　　雖然對PDH通信網絡而言該網絡結構有較大改進，但是其整個傳輸網絡仍然是多種傳輸系統的簡單堆砌，網絡構成復雜。在傳輸平臺之外另外需要很多附加設備，例如對于收費計算機網絡需要外接路由器；對于視頻圖像，需要外接編解碼器和切換器、分配器；對于電話和低速數據，需要外接時隙分割器等等。這樣無疑增加了管理難度，而且SDH系統通過路由器提供給收費計算機網絡的接口速率一般為128k或2Mbps，而收費計算機網絡本身是10Mbps或100Mbps，聯網收費需傳輸大量的信息（如抓拍的數字圖像等），這樣有可能形成通信瓶頸。福建省已實現全省聯網收費，由于現有收費系統抓拍的數字圖像還未聯網傳輸，這個問題還未暴露出來而已。造成上述問題的原因是，標準的SDH是針對電信公用網設計的，標準SDH提供的業務接入一般為E1、E2、E3等接口，不直接提供視頻、低速數據和LAN接口。為了解決諸如此類的問題，有的廠商已開發出適應高速公路通信專用的多媒體通信網絡，如上海貝爾公司開發的基于SDH標準的infotrax系統，高速公路所有業務都可簡單高效地接入該通信網絡，在通信平臺之外，無需再附加任何設備，比較適合高速公路通信網的使用。

　　SDH由于兼容PDH，具有標準的信息結構等級（STM-1、STM-4、STM-16）；網絡單元有標準的光接口，可實現多廠家設備互連，可以組成復雜的網絡；并具有網絡管理和自愈保護能力等優點，被單條高速公路通信系統所廣泛采用。但它也有自身的缺點，如這種設備只是一種簡單的點對點傳輸，一種簡單的復用過程，網絡形成后即建立固定的傳輸鏈路，固定的多路復用，帶寬利用率低。隨著高速公路通信網規模的迅速擴大，多媒體新業務的開發，SDH的不足還會逐漸表現出來。

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

　　隨著社會的發展，用戶對電信業務開始由傳統的電話、電報業務轉向視頻、數據、圖像、語言、多媒體等非話音業務，原來的用戶線不能滿足要求。為此，人們提出了接入網的概念。引入接入網這一概念后，使得交換機到用戶這部分的傳輸不再局限于是附屬交換機的用戶線了，而是通過對網絡的使用，將一種或多種帶寬不同的業務傳送到用戶，傳輸手段不再是模擬，還廣泛采用數字傳輸技術；傳輸媒質除了銅線外，還引入了光纖。光纖接入網的應用，將解決通信網絡的全數字化交換傳輸乃至數字業務到戶，促進ATM技術的發展，形成寬帶的ISDN網。

　　就高速公路的管理所需的通信業務而言，其話音通信僅占整個通信業務很小的部分，而大量的則是數據、視頻、圖像及多媒體等通信業務。因而，光纖接入網的應用，才能較好地解決用戶需求與通信傳輸網之間不相配套的問題，因而應用光纖接入網技術才能更好地滿足高速公路運營對通信網的需求。 

　　高速公路通信系統采用光纜接入網的一個解決方案。

　　該方案由光線路終端OLT和光網絡單元ONU組成，OLT與ONU之間通過內置一體化SDH系統（接入網內置SDH設備）連接起來。SDH傳輸系統加上光纖接入網具有傳輸體制標準、容量大、網管能力強和自愈保護能力強等特點。

　　OLT內置光傳輸系統，提供大容量、高質量的傳輸和組網；提供標準的V5交換機接口和網管接口，集中維護全套設備的運行；提供視頻輸入接口，適應用戶對模擬圖像傳輸的要求；提供各種業務接口，如PSTN、DDN、ISDN、WAN等，窄帶/寬帶兼容，實現話音、數據和圖像的三網合一。

　　ONU也內置光傳輸系統（SDH），可向用戶提供各種窄帶、寬帶業務接入，包括POTS、ISDN的2B+D、30B+D、標準E1口、10M/100M以太網口，Z口、V口、子速率接口等各種用戶接口，業務擴展方便。

　　PON作為一種無源光纖網絡，具有容量小，傳輸距離短和無環自愈保護等自身缺點，不適合在主干段或對保護要求高的場合的應用，但由于其多用戶共享設備，對業務透明，易于升級擴容和建造與運行維護費用低等優點，也可作為SDH的補充，在光纖接入網中得到應用。

　　方案中OLT、ONU可以任意靈活地配置，這可以根據各條高速公路站點的分布和各站業務需求來進行增加或減少。

　　該方案具有如下的特點：開放式系統設計，網絡升級能力強；交叉連接靈活，組網功能強大；接口功能齊全，網管功能強大，保護功能完善。

　　光纖接入網的應用，還為充分發揮SDH網絡功能和ATM網絡的聯網創造了條件。

　　隨著技術的不斷完善，ATM將成為較為適合高速公路通信系統及其聯網的通信技術。

　　ATM（異步轉移模式）本質上是一種高速分組交換模式，它是一種全新的網絡技術，也是確認為寬帶綜合業務網（B-ISDN）的傳送模式 ，能夠適用于速率從低于數千比特到高達數百兆比特的各種業務，是集語音、數據和視頻交換于一體的綜合網絡。

　　近年來由于IP技術的成熟，部分專家對ATM的應用前景持一定的懷疑態度，但是，隨著電子技術的進步，標準的完善，ATM的前景應當還是廣闊的。ATM技術是將信息劃分成定長單位（信元）進行發送的，具有帶寬高（622Mbit/s）、速度快、容量大和伸縮性強等特點，可為不同等級的業務提供相應的服務質量保證QoS（Quality of Service）。ATM工作方式是面向連接的，采用統計復用方式，動態分配用戶帶寬；通過虛擬電路來實現網絡內的連接，可在不同的用戶互相之間靈活分配用戶信道帶寬，并使系統的傳輸容量得到充分的利用；具有各種標準的網絡接口，保證了不同業務的服務質量。這些特色都非常適合于高速公路通信網業務內容多、寬帶要求靈活、點多、線長、多站點多需求的特點要求。ATM技術與其他的通信網絡技術相比，具有如下優勢：

　　1、ATM 作為一個世界范圍內的信息傳送標準，還在不斷完善之中，其信息交換與終端設備的類型以及信息的種類（語音、數據、圖像）無關。

　　2、ATM的傳輸媒介可以是雙絞線、同軸電纜等，特別是光纖接入網的應用，不再需要路由器或橋接器進行速率匹配，使用ATM技術將可以形成一個幾乎沒有邊界的、使整個聯接網絡之間具有無縫轉接通道的全數字化信息網絡。

　　3、在當今不同的數據業務如語音、計算機數據及圖像業務，因應用具有不同的通信特性，大都還是在分離的網絡上傳送，ATM技術是迄今唯一可以同時高效傳送所有數據業務的標準化技術。

　　4、因ATM標準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，所以這種技術能滿足未來不斷增長的數據通信需求。

　　ATM作為實現寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）的核心技術，其適應性極強。它可以應用到從LAN到WAN的各種領域，以及從數據傳輸到語音、視頻傳輸的各種應用中。隨著ATM技術的不斷完善，不但大量被作為骨干網技術和光纖接入網得到廣泛應用，而且可以經濟地支持端到端的連接。從以上分析可以看出，ATM技術較為適合作為高速公路通信系統及其聯網的技術。

　　從性能、價格和發展態勢等綜合因素考慮，ATM OVER SDH技術將成為高速公路通信系統及其聯網技術的發展趨勢。

　　目前網絡技術朝著數字化、寬帶化、傳輸光纖化、分組化的方向上發展。任何網絡技術都具有獨特的優點才能生成和發展，但也不能排除自身的局限性，于是出現了各技術的融合和滲透，因而產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。

　　高速公路通信網絡是需要集語音、圖像和數據為一體的多媒體的通信網。ATM OVER SDH正好利用SDH大容量、光纖傳輸的穩定可靠，帶有自愈和迂回路由的網絡結構特點，以及光纖綜合業務接入網的優勢，使得ATM OVER SDH比較容易得到實現和相互補充各自的不足。而且，這些優勢也都將是ATM交換核心的基礎，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，傳輸和用戶需求優勢，又利用SDH的可靠傳輸的優勢，因而從性能、價格和發展態勢等綜合考慮，筆者認為ATM OVER SDH技術將是高速公路通信系統及其聯網技術的首選，也特別適合于目前高速公路單條路段已建成SDH網絡，今后比較平滑、容易地過渡到B-ISDN通信網絡。因而，ATM OVER SDH技術將是高速公路通信系統及其聯網技術的發展趨勢。