高速公路通信系统及其联网技术分析

熊少辉 邹会祥

【摘要】    高速公路是国家重要的基础建筑设施，对连接与沟通世界各地，促进社会经济的发展有着重要意义。现如今，在信息技术不断发展的新时代背景之下，高速公路通信系统已经成为了对高速公路进行现代化管理的重要方式，通过对高速公路的各项情况进行实时的动态监督搜集相关数据，并对信息进行及时的传递与准确的分析，对高速公路的运营管理进行进一步优化。基于此，本文从分析目前常见的高速公路通信网络技术形式与发展现状入手，有针对性的探究高速公路通信系统及其联网技术发展趋势与前景。

【关键词】    高速公路    通信系统    联网技术

引言：

高速公路是交通系统的重要组成部分，近年来，我国高速公路的建设与发展速度十分迅猛，并逐渐形成了涵盖全国的高速公路网[1]。为保障高速公路的高效运行，提高高速公路行驶的安全性与平稳性，必需要结合信息技术发展的优势对高速公路通信系统进行一定的优化，以实现对高速公路交通情况的实时监控，合理进行调度。目前我国高速公路通信系统已经基本上实现了从单线路到网环境的转变，联网技术也进行了一定的创新，在国家大力提倡建设高速化交通的基础上，优化高速公路通信系统与联网技术能够推进我国交通事业的长足发展。

一、高速公路通信系统的概述

高速公路通信系统指的是对高速公路实施现代化管理的支撑系统，系统中主要涵盖的工作内容有高速公路的运营管理、高速公路路况的实时监控、日常收费中对各项数据资料的统计[2]。在畅通且优质的高速公路通信系统的支持下，能够紧密联合各个相关部分之间的力量，实现信息的准确、及时传播。

对高速公路通信系统的构成分析我们可以发现，高速公路主要包括干线传输系统、综合业务接入网系统，程控交换及通信电源系统，其设计目标是为了满足高速公路运营管理与收费等工作内容的通信需求。

二、目前常见的高速公路通信网络技术形式与发展现状

2.1 SDH技术

SDH指的是同步数字体系，是根据不同速率的数字信号的传输而提供相应等级，进而形成的信息结构，主要采用的是复用方法与映射方法[3]。传统的高速公路通信系统最常采用的网络技术为PDH技术，即准同步数字体系系统，而SDH技术则是基于PDF技术衍生而来，并逐渐成为目前我国高速公路通信系统中最为常见且有着广泛的应有范围的网络技术。

SDH技术的工作原理是借助同步数字体系将高速公路运行期间的大量数据传递至同一主机系统进行专业化处理，在结合不同方面的需求将这些信息进行多向化传输。在组成结构方面，SDH同步数字体系较为复杂，不仅包括主机系统，还包括有与之配套的各类通信设备，运营管理难度较大。此外，由于SDH同步数字体系是借助在进行高速公路信息传递时多依赖于路由器，在带宽过低的情况下可能会难以满足通信需求，导致出现信息滞后或者是阻塞的情况。

2.2 ATM技术

ATM指的是异步传输模式，是以信元作为基础，实现信息的分组交换与复用的一种新型网络技术。ATM技术的前身是B-ISDN业务的核心技术，主要是通过将搜集到的信息借助同一网络进行传递与交换，以满足不同部門的使用需求，提升高速公路通信的质量与效率。ATM技术的显著优势在于其具有十分标准的技术细则，在较高的带宽支持下，能够更好的适应通信需求，并具有较高的实时性，也是出于这些优势，ATM技术在高速公路通信系统中的应用前景是十分广阔的。

2.3 IP技术

IP技术指的是有关无连接分组通信协议的技术。IP技术的诞生与蓬勃发展得益于互联网时代下信息技术的迅速发展，在这一背景之下，IP技术迎来了巨大的发展机遇与十分广阔的发展前景。IP技术具有较高的兼容性，其具有的高度灵活性、技术先进性与超强拓展性使其广受数据传输业务的欢迎，并逐渐成为各行业之间信息交流的主要方式。

在高速公路通信系统中，IP技术能够满足信息传播的各项音视频功能需求，简单便捷的实现数据之间的清晰交互。此外，尤其需要引起注意的是，在应用IP技术的过程中，必须要配置相应的价目技术与防火墙技术，以防止出现信息泄露的问题。

三、高速公路通信系统及其联网技术发展趋势与前景

3.1 SDH技术与ATM技术的紧密结合

高速公路通信系统及其联网技术的未来发展趋势必定是技术融合与技术创新，以满足高速发展的信息化时代对高速公路通信系统提出的更高层次的要求[4]。SDH技术与ATM技术的紧密结合便是一种结合创新的技术，将SDH技术与ATM技术各自具备的优点与特性进行融合，扬长避短，取长补短，构成一种更加优质的新型网络技术。在SDH技术与ATM技术的紧密结合中，对高速公路信息进行传递与处理时既具备有SDH技术的容量大、信息传输稳定且安全的优势，又具有ATM技术的面向连接，稳定传输的性能，能够实现信息的快速交换。在SDH技术与ATM技术的紧密结合下，可以有效推进高速公路的现代化与智能化建设。因此，专业人员在开展相关研究时，可以将SDH技术融入于ATM技术的基础之上，尤其是要对SDH技术中的路由通信技术进行联合转接，实现良好的数据交换。这种新型融合技术的工作原理与实践路径为：应用ATM技术对数据进行采集与打包，在数据传输的过程中再应用SDH技术保障传输过程的安全性与稳定性。

结合国际发展形势来看，SDH技术与ATM技术紧密融合形成的新型技术具有良好的发展前景，美国、法国、日本等国家已经相继开展了有关两种技术融合的探究，并取得了较为显著的研究成果。总之，在两者的有机融合中，实现了高速公路容量的大跨越，在高速公路通信系统的未来发展进程中可以优先考虑并广泛使用SDH技术与ATM技术紧密融合形成的新型技术。

3.2 IP技术与ATM技术的紧密结合

ATM技术在高速公路通信系统中的应用虽然具有诸多的优势，但是在数据的传输方面还是存在一定的限制，甚至有可能会影响到高速公路通信系统整体的运行效率。为了改进ATM技术存在的缺点，我们可以将IP技术与ATM技术进行紧密结合，扩大ATM技术的应用场景，从而实现对ATM技术的优化。

IP技术与ATM技术紧密结合形成的新技术的工作原理是借助两种技术的运行基础，对数据包进行有效处理，随后再借助路由器对处理形式进行转发，在ATM网上建立虚拟电路，随后便不再需要经由路由器进行信息的传递。在这种新型融合技术的支持下，能够显著提升数据的传输速率。

3.3 SDH技术与IP技术的紧密结合

在运用SDH技术进行高速公路通信系统数据传输时，缺乏足够的保密性，因此有机的将SDH技术与IP技术进行紧密结合，能够有效克服SDH技术的在应用时的不足之处，实现稳定、安全、高效的数据传输。SDH技术与IP技术紧密结合形成的新型技术的工作原理是通过链路适配器与成帧协议将IP数据进行封装，在保证字节同步的基础上对封装好的IP数据进行映射处理，再按照不同的信息处理需要对这些数据进行对应的线速率连续传输[5]。在SDH技术与IP技术结合而成的新型技术的支持之下，能够尽可能的在利用SDH技术进行高速公路信息传输时保留IP技术的非连接特征优势，实现对高速公路通信系统的优化。这种新型技术因具有信息传播速度快、安全性高等优势，在未来的发展中将会具备良好的发展前景。

3.4 IP技术与WDM技术的紧密结合

WDM技术是一种新型的数据传输技术，其工作原理是将两种或两种以上的携带各种信息的载波信号通过合波器的使用回合在一起，从而实现数据信息的高效传播的技术[6]。相较于以上三种技术相互叠加形成的优势互补的新型技术，IP技术与WDM技术紧密结合形成的技术将具有更加简单、便捷的操作结构，能够显著提升高速公路通信系统通讯效率，实现步骤的有效简化。主要是由于单一的WDM技术或者是IP技术的使用在传输形式方面具有一定的局限性，而两者之间的融合能够突破这种传输形式上的局限，利用光纤进行光信号的传授，为高速公路通信提供更高的便利，杜绝功能的重复与多层次的重复。此外，通过IP技术与WDM技术的紧密结合形成的新型技术不需要其他配套设施相辅助，能够将高速公路通信系统网络管理工作也进行一定的简化，实现经济效益与社会效益的双赢。在一些建筑标准不够高的高速公路之中，为建设具有良好安全性能，又不需要投入過多的经济投入的通信系统，就可以首选IP技术与WDM技术的紧密结合形成的新型技术，一方面能够节省大量的建设资金，另一方面还能够简化运营与管理流程，具有十分显著的运用优势。由于此类技术很好的体现出了经济性与实用性的功能效用，因此在未来的高速公路通信系统建设中，其应用前景最为广泛。

四、结束语

综上所述，高速公路是我国重要的基建工程，对高速公路通信系统的建设关乎我国经济社会的发展、人民生活水平的提升以及出行安全等重要方面。因此分析高速公路通信系统及其联网技术具有重要的现实价值与意义，不仅能够明晰建设细则，还能够结合未来发展展望进行相应的改革与创新，实现高速公路通信系统与联网技术的优化。现阶段我国高速公路通信系统与联网技术正处于不断成熟完善的建设进程中，并朝向数字化与信息化方向发展，为此，相关部门应当积极探究高速公路通信系统与联网技术优化的策略，实现优势整合，助力我国交通事业的持续发展。

参  考  文  献

[1]肖家好.浅谈高速公路通信系统及其联网技术[J].企业科技与发展， 2021（01）：93-95.

[2]金泉.浅谈高速公路通信系统的维护模式及运营管理[J].数字通信世界， 2019（12）：235-236.

[3]罗绮峰.高速公路通信系统新技术应用及其发展趋势[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（08）：253-254.

[4]王铮，向梅.高速公路通信系统及联网技术现状之研究[J].通讯世界， 2016（14）：70-71.

[5]杨立波，房延军，王旺.构建国家信息高速公路——全国高速公路通信系统联网规划研究[J].中国交通信息化，2012（09）：18-21.

[6]刘昕，高晖，赵星.高速公路通信系统的发展规划与思考[J].交通标准化，2006（10）：64-68.