1．我省几条高速公路通信系统的组网

1.1高速公路专用网的用途

    高速公路专用网，是设置于高速公路沿线，为高速公路沿线管理部门提供通信服务的综合专业通信网络，是高速公路联网收费，以及确保高速公路高效、畅通运行的不可缺少的支持平台。高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体，为各种网络服务（如路政网、养护网、办公自动化网、Intranet等）及会议电视系统提供传输通道；是‘数字交通’和‘十五’交通信息化的支撑平台。所以高速公路专用网应是独立的、安全的、完整的。

1.2高速公路专用网业务特点

    高速公路的主要业务信息传输包括：语音、数据和图像三大部分。（1）语音业务包括：业务电话（BT）、指令电话（CT）、对讲电话（IT）、紧急电话（ET）等。（2）数据业务分为：一是收费系统计算机网络，三级收费网络。二是外场交通监控数据采集及控制信号，如可变情报板、可变限速标志、车辆检测、气象检测等外场设备的控制信息、反馈信息等。（3）图像业务：主要是CCTV、监控系统图像及会议电视图像。
从上可以看出高速公路通信网是一个多业务、传输距离长的专用多媒体传输系统。与电信相比，数据、语音业务容量小，但业务种类多且实时性强，技术难度高，安全可靠性高，图象视频传输是技术重点。

1.3我省高速公路组网现状

    我省已实施的第一条泉厦高速公路的通信网--泉厦国际标机电系统工程项目，是1998年12月15日签定的合同，并于2001年4月完工，全程82公里，6个收费站，2个分中心。由于本路段为‘同三线’的中段，前续福泉、罗长后续有漳诏、漳龙等高速公路。在合同谈判前，我们省中心提出原方案存在瓶颈问题后，立即进行工程量变更，增加主线四芯光纤构架主干层，把原通信方案降级为本地层，在确保原设计功能不变的前提下，进行了科学优化。仅通信系统中的紧急电话主干电缆与监控外场电缆合缆的方案优化一项，就节约153万多人民币；基群复用（PCM）设备由11套优化为5套；ODLC（数字环路载波）方案由设备5套（10端）优化为2套（7端），为福莆泉厦漳主干层的联网打下基础。

    第二条厦漳高速公路通信网，其原设计的组网模式和泉厦网一样。在联合设计期间，省中心提出修改原招标文件的通信组网优化方案，以承包商名义和厦门漳州两业主签字后向设计单位提出组网优化方案，经原设计单位认可后成功实施。其所采用的是内置式SDH-PCM STM-1设备，构成两个相切的自愈环。且把原设计传输84M非标速率修改为标准SDH 155M速率，优点显然。

    至此，福泉过渡收费系统建成后（1999年底），我省已建泉厦、厦漳和福泉三条高速公路，虽均已在三条路开通“IC卡一卡通”，但与实际意义上联网还有差距。就国内看来，在省内实现高速公路主干联网例子仍较少，许多联网技术问题正在逐渐地显露出来。全省联网的技术问题越来越引起有关部门重视。通过总结泉厦、厦漳高速公路组网的经验教训，省中心对福泉国际标招标文件技术规范进行多次修改，出售标书的版本为第六稿，标前会澄清补遗及图纸为第七稿。尤其在合同谈判期间及工程实施中，省中心对起关键和支撑平台作用的通信系统组网的方案进行认真修改和优化,主要是采用最新先进技术-在SDH上承载以太网即Enthernet Over SDH（EOS），以及数字图像压缩技术-MPEG-2等。同时在泉州、厦门和漳州三个分中心各增加主干ADM STM-4节点,使得我省高速公路专用主干网，克服前期建设的泉厦、厦漳通信网瓶颈段，把原设计的窄带网优化修改为宽带多业务专用网。确保专用网的先进性、统一性，网络系统安全、可靠性，避免方案的失误所造成巨大损失和浪费。

2.组网方案优化设计及注意问题

2.1业务需求是设计的重要依据

    对于收费系统而言，收费系统要求IC卡查询、IC卡管理功能，车牌动态识别技术、出口查询入口车辆图象，全省拆、分帐方式（车道、站级或省中心拆、分帐）、数据传输路由设置等等。根据业务及功能需求，设计不同业务子网或虚拟网，如收费数据查询网、IC卡的卡查询、IC卡管理（入口、出口卡数量、卡故障损坏及丢失统计等）查询网、交通流统计查询网等；又如联网收费的拆、分帐，是按班次、按日或按月拆分账，其影响到相关的软件、硬件及网络的设计。这是收费系统全省联网的重点和关键，不同的业务需求，对于支撑平台-全省通信系统主干组网方案、技术影响甚大。本地网最大用户接口带宽为2M，属于窄带传输网络，还不能适应实时性较高的查询等要求。

    对于监控系统而言，如果按原来的设计方案，我省各监控分中心至省监控中心的图象传输，采用光纤基带数据图象传输系统的传输方式，设计的两路图象至省监控中心，且只能看不能控，是不能满足隧道突发事件发生后的实际需求的。如果要求分别传送两路以上多路动态调度图象，其影响到网络的拓扑结构及网络的软硬件配置等。因此，近期一段时间内的业务的需求、升级扩容是设计的重要依据。
在国内，目前多数高速公路通信系统并没有承担高速公路全部信息的传输任务，仅为负责传输语音电话和收费计算机网络数据，监控系统还是自成独立系统,造成资源和投资的极大浪费。不一样业务需求，要求通信支撑平台所采用的技术方案就大不一样，技术档次上差距较大,可以说，这是目前高速公路组网方案中存在的技术重点和难点。

2.2功能需求是选用技术方案的基础

    上述我省早期泉厦、厦漳高速公路的通信网采用传统SDH设备组网，传统SDH设备的现行网络结构是为适应语音而设计，一般针对公用网点对点传输业务，存在着局限性。另外早期用户需求很简单，站至分中心采用128K带宽就足够了，认为2M带宽就很大了。因为第一条高速公路，难于提出今天的监控、收费的全省联网的功能需求。

    高速公路监控系统是针对高速公路上的大桥、特大桥，中、长隧道的路面状况而设置的。尤其隧道摄象机，在隧道出事故时，摄象机图象要求实时传输至相应的监控室或监控分中心、省监控中心。这就要求高速公路专用网，应具有实时视频、图象传输，图象数量动态调度、动态带宽，灵活性较高。就我省高速公路路况，特大桥、隧道较多的特点，尤其是长隧道，当正常工作情况下，各路段上的特大桥、隧道的图象信息可以少量轮选上传分中心、省中心，占有主干带宽较少。当某路段隧道发生火灾时，需要上传单侧隧道（大于1公里的长隧道）图象数量至少需5-8路。总之，高速公路专用网应根据业主目前的工程路段特点、实际业务、功能需求，及近期内宽带多媒体、监视、控制功能扩展的需求，尤其是高速公路突发事件的图象的实时传输，收费数据的安全、可靠，收费防作弊等主要功能为依据来组网。

2.3实际组网

    下面以福泉机电系统的优化组网方案为例介绍组网应注意的内容。

2.3.1主要指导原则

    第一，首先要求明确全省高速公路通信系统传输结构分为两层，一是主干层，二是本地层（或支线层）等；第二，明确高速公路专用网的网络管理，主干层网管透明、兼容，归省监控中心直接管理；本地层（或支线层）的网络管理归各监控分中心管理，特殊情况下，省监控中心网管也可以干预本地层；第三，由省中心设置安装一套综合定时供给系统（BITS），为全省统一同步时钟，各个本地网时钟，必须同步于省中心的BITS系统时钟；第四，明确全省的监控系统的远距离图像传输及控制的总体方案，主干网采用Enthernet Over SDH（EOS）技术，以及数字图像压缩技术-MPEG-2；第五，省中心设置视频网络管理服务器，统一管理全省远距离数字视频传输，并可对各个分中心的本地网的上传图像带宽进行动态分配，对分中心上传图像数量进行动态调度。
在省中心组织的福泉机电项目的招投标中，经过多方比选、论证，主干设备选用烽火公司的以SDH为基础MSTP多业务传输平台的产品，提供10M/100M以太网透传接口。采用的是EOS技术，主干节点ADM设备采用STM-16设备降级为STM-4速率使用，远期可平滑升级为2.5G速率。MSTP的全称为多业务传输平台，是新一代传输系统平台，它将SDH、ATM和IP技术各自在业务质量保证（QoS）、传输效率和成本方面的优势有效地融合起来，统一形成一个多业务传输平台（MSTP），因此网络在不同的区域和发展阶段有着不同的特性，而MSTP平台则是传输网的一种理想方案。

2.3.2主要功能要求

    对后续以及待建高速公路机电工程招标文件技术规范以及联合设计，为确保省中心全程全网的网络管理、兼容、透明和顺利实施，在对主干网、本地网功能、联网功能等及时提出具体要求：
（1）在省中心设置主干传输SDH网络管理中心--即全省主网管中心，省中心的SDH网管具有全省主干网管的传输网管五大功能（故障、性能、配置、安全管理和计费/统计/远程维护管理）。各本地网SDH网管信息必须上传省SDH网管中心。
（2）待建路段的主干ADM设备实施后，干线传输主要功能：与省中心以及已建各个分中心组成主干网；为收费、监控和高速公路管理部门提供数据通道，组成广域数据通信平台；提供视频传输通道，组成视频传输平台；提供语音通道，组成自动电话专网。这条要求强调了主干ADM设备必须配置10/100M接口电路作为远距离视频图像传输，以及供监控、收费、网管和交换机等使用的2M电接口的配置，目的是确保主干网硬件配置和软件能支持宽带多业务。同时本地网故障不会影响主干网。
（3）省中心设置全省交换机网管中心，即SPCPNMC，具有五大网管功能（故障、性能、配置、安全管理和计费/统计/远程维护管理）。各本地网程控交换机网管信息必须上传省交换机网管中心。
（4）本地网主要功能：为收费系统、监控系统提供数据传输通路，组成本地收费、监控数据传输平台；本地网提供2/4线和2B+D等通用业务，组成本地自动电话网。
（5）本地网采用光纤综合业务自愈网，OLT和ONU设备，速率为STM-1，可以平滑升级为STM-4，为高速公路各基层单位提供数据传输通路；接入网（OLT、ONU）应具备V5协议处理功能，并支持10M/100M宽带业务。
省监控中心经过几年来的努力，经历从第一条泉厦高速公路到福宁高速公路的通信网招标、评标以及工程实施管理，已在2003年6月28日，同三线福建境内福宁、罗宁、罗长、福泉、泉厦、厦漳、漳诏高速公路，实现了我省高速公路专用网大联网。同三线福建境内全线约670公里，其中设有一个省通信监控中心，10个分中心。每个分中心下设一个本地网，各个本地网由4至16个ONU组成。光纤数字传输主干网的主干节点位于10个分中心，实现了：1）10个分中心的远距离图象通过EOS宽带业务的主干网联网。省中心可以对各分中心每路（可根据需要方便增加图象数量）图像带宽进行动态分配，对上传的2至6路图像数量动态调度；2）10个分中心七个路段公司的收费数据联网。实现全省收费数据联网的拆、分帐收费系统。3）10个分中心数字程控交换机与省中心的数字程控交换机之间联网。专网统一电话号码编制，组成自动电话专网。
可以说我省在国内率先实现了全省主干网三网合一，基本构筑成主干网宽带多业务支撑平台。在今后全省“三纵四横”的高速公路路网的建设中，采用MSTP多业务传输平台，只须更换相关的模块，而不必对传输网进行重大改动，可以满足全省规划中32个分中心的联网需求，为高速公路办公自动化、路政、养护等部门提供子网传输通道，实现宽带多业务传输。

3．结束语

    从上述几条高速公路的招标文件技术规范，和实施后的组网方案进行比较，答案是显然的。要把机电工程干好、组网好、联网好，避免损失浪费，业主必须在合同谈判前以及联合设计中，重新优化设计，聘请真正专家认认真真地进行优化设计，否则，教训不少见。至此再次说明机电系统网络组网方案的设计、审查具有极其重要意义，同样的设备、材料，不同的构思，产生的产品结果截然不同。这也是本人将此文奉献给读者的唯一初衷。实践证明，我们不可能通过后期的维护、改造来弥补和解决网络初期设计中的失误，显然需要一大笔更换、重建、整改费用。同时，合理的设计是减轻网络运行维护负担的重要环节。是网络实现联网可靠正常运行的重要保证。

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