高速公路通信系统及其联网技术现状和走势

冯星火

【摘 要】本文以现有的干线传输网制式为分析对象，并根据高速公路通信联网技术管理中存在的问题进行了分析，结合该实际情况，对高速公路通信系统及其联网技术现状和走势进行了探讨。

【关键词】高速公路通信；联网技术；现状和走势

一、前言

目前我国科技的发展越来越快，通信技术也在快速的发展着。但是我们也要清醒地认识到，高速公路通信系统及其联网技术仍不能满足广大人民群众的需求，高速公路通信系统的维护管理还不能适应科技的快速发展。

二、现有的干线传输网制式

根据2012年新颁布的高速公路通信技术要求，高速公路机电通信系统多采用SDH/MSTP系统组建。

同步数字系统SDH：SDH是基于STM（synchronoustransfermode，同步传输模式）复用技术，使用1.5Mbits/s和2Mbits/Sgm两大数字体系在STM-1等级上获得统一，第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。

SDH能容纳、承载各种新的业务信号，是目前传输网的主流技术。

为了统分发挥SDH的技术优势，克服SDH技术数据业务传送的不足，MSTP（基于SDH的多业务传送平台）（Multi-ServiceTransferPlatform）技术应运而生。MSTP同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。在MSTP中，各种技术的引入是为了更高效地进行业务传输，而不是取代原有的数据IP/ATM网进行业务的处理。

MSTP对数据业务的处理和传送主要是通过链路层适配协议来实现的，目前主要有3种链路层适配协议，分别是点到点协议PPP、链路接入SDH规程LAPS和通用成帧规程GFP。

新一代的MSTP技术，加强了SDH交叉连接能力，提高了组网能力，并支持在TDM、IP、ATM之间的带宽灵活指配。由于MSTP设备能较好地解决10/100M以太网业务和其他大量的低速数据业务的汇聚，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚及以太网共享环等功能，大大提高带宽利用率。

目前各厂家SDH10Gb/s和2.5Gb/s设备比较成熟，组网灵活，接口丰富，技术成熟，在网上已大量应用。SDH系统本身具有较强的管理能力，对所承載的业务信号在传输层面上可提供比较完善的QoS保证。2.5Gb/s系统只能对622Mb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护，而10Gb/s系统可对2.5Gb/s带宽以下的数据业务在传输层面上实施保护。

三、高速公路通信联网技术管理中存在的问题

1、维护管理人员素质不高

高速公路通信联网技术人员素质低，不仅与通信光缆系统的维护管理人员自身素质有关，而且与高速公路通信企业历史原因有很大关系。有关调查数据显示，高速公路通信领域的从业者素质普遍偏低。各个通信企业的技术更新都很快，新开发的业务项目更是丰富多样，在这种情况下，高速公路通信联网技术人员的素质水平，必然成为影响通信行业竞争力的主要因素。各个市县对高速公路通信维护专业技术人才的需求更为强烈，离专业化的市场需求还有很大距离，造成整个通信行业的高速公路通信联网技术质量不理想。

2、维护手段落后

快速发展的通信行业，使通信网络不断庞大，传统的维护方式已经不能满足网络飞速发展的需求，主要体现在新型高速公路通信系统的维护工作不仅项目很多，而且其难度系数也很大。所以，只依靠传统的巡线工作者步行巡查已经不能满足发展需要，一旦出现紧急情况，只靠抢修人员紧急处理很难实现预期效果。传统的高速公路通信系统的维护监测工具，不能满足多种维护需求，光缆系统的维护面很广且维护点较多，需进行大量的测试以确定故障的地点及原因，因为很多地区的维护资金有限，再加上有关部门连年减少维护投资规模，使维护测试工具不能满足维护需求。各个通信企业之间竞争激烈，使建筑阶段遗留的系统隐患较多，比如：地标错位、埋深不够、路由问题等，为后期维护升级带来诸多问题。

四、高速公路通信系统的走势

1、sdh技术

sdh（同步数字体系一syschronous digital hierarchy）传输系统是在 pdh（准同步数字体系plesiochronous digital hierarchy）系统的基础上发展起来的，是目前国内外广泛应用的成熟的光纤传输技术。我国高速公路通信系统除早期采用pdh传输系统外，后期基本上是采用sdh系统。基于 sdh技术的高速公路通信系统通过利用交换十 sdh十接入网技术能把高速公路通信系统中的多业务融入到一个传输平台。但是其网络构成复杂，除传输平台之外，还需很多的附加设备，如收费计算机网络要外接路由器；对于视频需外接编解码器和切换器、分配器；对于电话和低速数据需要外接时隙分割器等，这对管理带来很大难度，同时sdh系统通过路由器提供给收费计算机网络的接口速率一般为128k或2mbps，而收费计算机网络本身是10mbps/100mbps，且联网收费需传输大量的信息（如抓拍的数字图像等），这样就可能形成通信瓶颈。造成上述问题的原因是标准sdh是针对电信公用网设计的，提供的业务接入为e1、e2、e3等，不会直接提供视频、低速数据和lan的接口，为了解决诸如此类的问题，有的厂商已开发出适应高速公路通信的专用多媒体通信网络，如上海贝尔开发的基于sdh标准infotrax。西门子otn等。

sdh由于兼容pdh，具有标准的信息结构等级（stm-l，stm-4，stm-16等）、网络单元有标准的光接口可在光路上互通等优点，并被单条高速公路通信系统所广泛采用。但它也有自身的缺点，如只是一种简单的点到点传输，一种简单的复用过程，网络启动后即建立固定传输链路，固定的多路复用、带宽利用率低等。尤其是标准的sdh是针对电信公用网设计的，更适应于以语音业务为主的电信网。

2、atm技术

atm（异步传输模式一 asynchronous transfer mode）是一種全新的网络技术， 1991年，atm被itu-t确认为宽带综合业务数字网（b-isdn）的传送模式。atm cell（信元）、atm vc（虚连接）和 atmtch（交换）构成了atm的三大技术基础。atm技术已是一个拥有标准化的技术细则，成熟可靠的多媒体通信网络的全球标准。atm以其高带宽、低延时和适应性强等特点已成为新一代网络技术的代表。

atm最初是伴随着b-isdn的概念提出的，因而atm交换技术和传输技术，从诞生起就是为语音。数字和图像在同一网络上的综合交换和传输设计的。它综合了基于电路交换的电话网和基于包交换的数据网的优点，通过面向连接的信元交换和传送，为语音、数据和图像等不同传输要求的业务提供服务质量保证（qos：quality of service）的带宽动态分配和连接。与其它的通信网络技术相比，atm有如下主要特点：业务质量保证（qos），atm能针对连接提供qos保障简单的、固定长度的短数据包一信元（cell）统计时分复用（异步性）、带宽利用率高面向连接的交换方式传送差错处理、高层的数据流控制。

atm作为实现宽带综合业务数字网（b-isdn）的核心技术，其适应性极强。它可以应用到从lan到wan的各种领域，以及从数据传输到音频、视频传输的各种应用中。同时，伴随atm的迅速发展，atm不但大量被作为骨干网技术，而且可以经济地支持端到端的连接。因此从以上分析可以看出，atm技术最适合于作为高速公路通信系统及其联网的技术。

3、ip技术

进入九十年代以来，internet网络规模、用户数量以及业务量呈现指数增长，ip技术异军突起，几乎成了未来信息网络的代名词。目前ip技术主宰了几乎所有的数据业务，而且正在向话音、视频领域扩展，ip电话（ip phone）、ip传真（ip fax）、电视会议、可视电话和点播电视（vod）等多媒体和宽带通信业务也将加入到 internet上来，大有 everything on ip之势。 ip是位于）osi（开放系统互联——open system interconnection）七层模型的网络层（network layer）上，即第三层技术。ip技术面向无连接、屏蔽了不同网络的底层实现，采用统一的地址格式和协议，使得异种网络互联只要在ip层取得一致即可交换信息。同时，tcp/ip协议族提供良好的应用程序接口（api），使得用户在此基础上可自主开发大量应用软件，这也是ip技术迅速发展起来的原因之一。

五、结束语

当前及今后高速公路通信系统的维护管理依然非常重要，现阶段我们要重视高速公路通信系统的维护管理，认识到高速公路通信系统的维护管理存在的问题并给予完善。

参考文献：

[1]张红涛《移动通信光缆系统的维护与管理》科技风.2013

[2]重庆航天职业技术学院《通信光缆系统工程》精品课程第七章长途光缆系统的维护与管理.2013

[3]吴晓斌夏俊吴汉平.构建广电网络骨干光缆监测管理系统[J].中国有线电视.2010