淺析高速公路通訊系統功能分析與發展前瞻
一、光纖傳輸系統
光纖傳輸系統在不斷地發展：由最初的PDH，發展到現在的SDH***同步數字序列***、WDM***波分多路複用***、DWDM***密集波分多路複用***以及全光網路。其中，SDH能自由選擇路由，有統一的網路介面，可相容PDH等現存的數字體系，高速公路一般採用SDH傳輸方式。
光纖傳輸系統為高速公路沿線設施***如程控交換機、業務電話之間的話務通訊，以及監控、收費系統的資料、影象等非話業務***提供傳輸通道。
針對高速公路的實際情況，一般採用具有較高的效能價格比環形保護方式，以提高整個骨幹網路的可靠性。網時鐘同步採用主從方式，通過BITS系統來分配和確定輸入SDH節點機的同步時鐘訊號。
二、程控數-T-交換系統
1、系統構成
每個通訊總中心、通訊中心配置一臺程控數字交換機，通訊分中心配置遠端交換模組***RSM***，通訊站不配置程控交換裝置，而是通過通訊站中的光纖接入裝置ONU***光網路單元***提供的語音埠直接連線電話，ONU語音埠的數量根據通訊站的規模和實際需要來選擇。通訊站的電話通過通訊分中心的接入裝置OLT和遠端交換模組RSM實現與其它通訊站、通訊分中心、通訊中心以及通訊總中心的業務電話連線。
2、中繼方式及介面等
通訊總中心、通訊中心的程控數字交換機採用中繼方式接入電信公用電話交換網，市話公網的連線根據電信部門所能提供的方式，可以採用數字中繼的方式，也可以採用模擬環路中繼方式，提供市話、長話和國際長話業務。
使用者介面Zl符合ITu—TQ.517建議，數字介面符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建議。
通訊總中心設定一套計費系統，通過計費軟體來實現通訊總中心與公網、總中心到各個中心、分中心所在地的公網電話計費。專網內部使用者之間呼叫一律不計費，出局呼叫進入市話網則按當地電信部門規定方式進行收費。
三、緊急電話系統
緊急電話傳輸可分為有線傳輸和無線傳輸，有線傳輸有三種方式，即通過公共電話網進行連線，通過電纜以匯流排方式連線和通過光纜連線。目前高速公路常用通過電纜和光纜連線的方式。
緊急電話系統由緊急電話主機、傳輸線路和路側緊急電話組成。緊急電話主機設在分中心，能及時顯示路側緊急電話的呼叫資訊，排隊呼叫時按先到先處理原則進行，也可以將其中任意兩個呼叫同時處理，可錄音，可與公用業務電話網相連。使用者按下路側緊急電話上的按鈕後能自動向監控中心發出呼叫,並傳達呼叫分機資訊，與緊急電話控制檯建立雙工通話並能接受主機發出的各種呼叫檢測指令。路側緊急電話主副機一般採用太陽能供電，應具有良好的雷電防護效能和環境適應性能。
四、指令電話系統
總中心、中心設定指令電話控制檯，採用數字方式連線到程控數字交換機上，通過熱線電話或會議電話的功能來實現指令電話的功能。總中心指令電可以對中心指令電話，中心的指令電話可以對分中心的指令電話，分中心指令電話可以對各收費站指令電話進行單呼、組呼、全呼。各同級分機可直接呼叫控制檯，分機之間不允許呼叫。
指令電話不另外採用專門裝置,而是利用現有數字程控交換機的熱線電話和會議電話等功能來實現，需要在總中心、中心和分中心配備多功能數字話機作為指令電話控制檯，收費站也設指令電話分機，構成指令電話系統。
五、ATM傳輸系統
1、結構
ATM系統按通訊系統的管理體制設計，一級網路為通訊總中心到通訊中心，二級網路為通訊中心到通訊分中心，三級網路為通訊分中心到各通訊站，屬於接入部分。各級網路頻寬可採用以下推薦值：
***1***一級網路：622Mbps0C-12cATM
***2***二級網路：155MbpsOC-3cATM
***3***三級網路：2Mbps廣域網
2、通訊總中心
通訊總中心配置兩臺ATM交換機，通訊總中心通過SDH傳輸裝置ADM與通訊中心ATM交換機組成一級ATM骨幹環。在通訊總中心配置中高檔的路由器, 用於與外界的連線，主要是與Internet和專業銀行的連線，通訊總中還配置一個快速乙太網介面連線總中心的千兆位乙太網交換機，並配置高速串列埠連線公網提供的資料介面。
3、通訊中心
通訊中心配置ATM交換機，通訊總中心通過SDH傳輸裝置ADM與通訊中心ATM交換機組成—級ATM骨幹環，通訊中心通過SDH傳輸裝置ADM與通訊分中心ATM交換機組成二級ATM骨幹環。
通訊中心配置兩臺千兆位以入網交換機，交換機上的兩個622M的高速埠連線到兩臺核心ATM交換機上，乙太網交換機上配置10/100Mbps自適應埠，連線收費系統和監控系統的計算機和其它計算機。
核心ATM交換機及乙太網交換機技術指標同通訊總中心。
4、通訊分中心及通訊站
通訊分中心、通訊站配置ATM交換機，在三級ATM資料傳輸系統中，能通訊分中心的ATM交換機為中心，通過SDH光纖傳輸系統形成星形連線各個通訊站的ATM接入裝置。通訊分中心的ATM交換機通過環形鏈路連線到通訊中心的ATM交換機上。
收費站的乙太網交換機通過通訊站的ATM接入裝置經SDH光纖傳輸系統連線到通訊分中心的ATM交換機上。監控系統外場裝置資料通過一對Modem傳輸到通訊站，Modem上的RS-232介面直接連線到ONU裝置上提供的RS-232介面上,再通過光纖傳輸系統傳輸到通訊中心的ADM光纖傳輸裝置上，ADM上相應的RS—232按口連線到監控分中心的計算機系統上。
六、影象傳輸系統
由於頻寬限制，影象訊號不能利用廣域網接入裝置通過傳送資料的廣域網線路傳輸，而是通過編碼解碼器連線到SDH裝置上，通過SDH傳輸到監控分中心。
監控系統的影象傳輸：將經過編碼的2Mbps數字影象訊號通過ONU上提供的2Mbps數字鏈路傳輸到通訊分中心的OLT裝置上，再通過OLT裝置上的2Mbps介面解碼成模擬訊號，在監控分中心的視訊顯示器上顯示。
收費系統圖像傳輸：模擬方式把設定在收費車道的影象監控資訊傳輸到收費站的收費監控系統上，將影象編碼後編通過通訊站的ONU上的2Mbps資料鏈路傳輸到分中心的收費監控系統上。在收費分中心的監控室內，通過編碼器編譯成模擬訊號在監視器上顯示。
七、通訊電源系統
為了保證通訊系統不間斷的資訊暢通，要求通訊裝置處於連續執行狀態，通訊系統供電採用不間斷供電。在市電供電時，由採用蓄電池與整流器並聯浮充對通訊裝置供電;在市電停電時，由不間斷電源***UPS***供電。
在通訊總中心、中心、分中心配置高頻開關模組電源裝置，向光傳輸裝置、程控交換裝置和交換機裝置供電，同時配置不間斷電源***UPS***，保證斷電後維持4個小時的供電要求。
若光傳輸裝置ONU本身未配置整流模組電源裝置，則可在通訊站配置高頻開關模組電源裝置及蓄電池組，向光接入裝置供電，保證斷電後維持4個小時的供電要求。
八、網路管理系統
通訊總中心是高速公路通訊系統的管理中心，擔負著所有通訊系統的網路管理功能。在通訊總中心設定一個網管中心，對SDH傳輸系統、ATM資料傳輸系統、程控交換系統進行全面集中的管理和系統維護。網路管理系統主要包括網路配置管理、資料蒐集、儲存和統計、網路效能管理、網路費用管理，以上所述網路管理功能，均可通過IBM Tivoli系列網路及系統管理軟體實現。
九、發展前瞻
1、普遍採用標準化的技術產品，保證了不同廠商產品的裝置互操作性，實現統一網管;
2、考慮今後新技術的發展，規模的擴充套件和結構的變化，必須具備升級換代的能力;
3、為網路提供完善的安全方案切實保護網路系統的正常執行，防止非法侵入;
4、考慮了冗餘線路與單點故障問題，選用了可靠性、高冗錯能力強的裝置;
5、必須保證網路的物理結構，邏輯結構和地址空間的層次化，主幹網、服務接入網層次清晰;
6、必須保證網路平臺開放性強，提供使用者各種需求的功能實現。