高速公路通信系统新技术应用及其发展趋势

刘亮

（北京瑞拓电子技术发展有限公司，北京100040）

1 引言

通信系统对高速公路的现代化发展至关重要，它可以通过网络传输高速公路运行期间的各项数据，为高速公路管理部门之间的业务联系提供技术支持。新技术在通信系统中的科学应用促进了我国公路行业的健康发展，为公路交通控制和事故预防与处理提供了方便，实现了道路的稳定、安全运行。

2 高速公路通信系统的内涵

道路通信系统不是简单的数据传输系统，其包括多个组件，如光纤传输系统、集成服务访问系统、程序控制的数字交换系统、专用通信电源系统和移动通信系统。它是一个集成系统，其中，最重要的部分是光纤数字传输系统。在高速公路上，通信系统的主要功能是传输语言、数据、图像和视频，以实现数据和信息共享，并适当地支持高速公路的稳定和可靠运行[1]。

高速公路通信系统的功能体现在以下3个方面：

1）系统安全性和故障处理功能，通过监视和管理系统操作数据，可以确保系统操作的安全性，而结合故障检测功能，可以对系统故障进行检测和处理，为故障的防范与排除提供便利。

2）系统配置管理功能。可以实现网元配置，对机电系统中的网元进行有效识别及控制，通过对网元的修改和删减，实现各种功能。

3）性能管理功能。能够对系统性能进行相应的监管和分析，对在运行过程中产生的性能变化采取有效的应对方法，保障机电系统的正常运转。

3 新技术在高速公路通信系统中的应用

3.1 分组传送网技术

分组传输网络技术是当今公路通信系统中使用最广泛的新技术之一。这主要是为了在通信系统的底层和IP层之间添加一个新的结构层，以对通信系统中的各种服务进行分组，确保数据的完整性和准确性，也可以为其他业务的实施提供相应的技术支持。分组传输网络技术具有较大的自我控制面，可以控制较大的空间区域，并且大大改善通信系统的功能，优化系统构造，能够将成本控制在相对较低的范围内，保障系统运行的科学性和安全性[2]。

3.2 MSTP技术

在通信系统中，MSTP技术是指使用同步数字层（SDH）传输信息的技术。在信息时代背景下，我国越来越关注建立同步数字系统和增加对数字系统的资本投资。与其他技术手段相比，MSTP技术基于同步数字系统技术，具有更好的解释能力，在传输过程中，设备的性能更加稳定，本身具备的多重保护机制使MSTP技术在针对多种业务进行传输的过程中，可以实现物理隔离，以确保数据信息的安全性。合理应用MSTP技术可确保数据传输过程的稳定性，不仅是当今市场上使用最广泛的通信传输技术，也是最具前景的互联网数据组网技术。

3.3 自动交换光技术

自动交换光技术在高速公路通信系统中也有广泛的应用。主要是由于光传输系统本身存在许多问题，如宽带利用率低、业务配置复杂，保护方式单一等。自动交换光网络（Automatically Switched Optical Network）是一种新一代的光网络，由用户发起动态业务请求，系统会根据用户的请求自动选路，然后经由信令控制完成链接的构建和拆除，网络的连接可以自动实现，集成交换和传输功能于一体。自动交换光网络引入了信令，并通过添加控制平面来增强网络连接管理和灾难恢复能力。对比分组传送网技术，自动交换光技术的拓扑能力更强[3]，支持端到端的业务配置以及多种业务的保护和恢复，可以实现对于网络吸引中各种资源的高效拓扑，自主发现其中存在的问题，因此，也是当前提高光传输网络速率最为有效的手段之一。在面对多路由干线传输网络时，自动交换光网络可以在多次断纤的情况下确保业务传输的稳定性。因此，在高速公路光缆维护响应普遍不够高效的情况下，自动交换光技术在通信系统中的应用非常重要。

3.4 OTN技术

OTN技术的正式名称是光传输网络或光传输网络技术。属于新的光传输技术系统，其中，包括由ITU-TG G.872和其他协议定义的完整的光和电层系统结构。分层网络具有相应的管理和监视机制以及网络生存机制。OTN的思想主要源自SDH和SONET技术系统，并且SDH/SONET管理和操作功能可以灵活地应用于WDM系统，具备了SDH/SONET灵活性以及WDM大容量的优势[4]。

4 高速公路通信系统的发展趋势

信息技术的快速发展使数据业务发展速度远远领先于电信领域，逐步发展到包含数据和图像等业务在内的综合网络，还为构建宽带集成服务数字网络提供了极好的保证，公路通信系统是特定于行业的网络，在持续的开发过程中，已从最初的低频逐渐发展为数字集群系统。在传输方面，原始的PDH传输系统已演变为SDH系统的数字光纤传输系统，功能更好更完美。当前，公路通信系统的发展趋势主要体现在3个方面。

4.1 高带宽

近年来，高清视频监控服务的发展以及4K高清视频服务的广泛使用，对支持云计算、大数据和物联网的网络带宽提出了更高的要求，产生了更多的业务模式，赋予了数据更大的社会价值，要求数据必须具备较高带宽的传输通道，从这个角度分析，在后期阶段，高速公路网络带宽将由相关服务驱动，以实现指数级增长。

4.2 高质量

高质量指通信传输的质量较高，无论是云计算还是大数据，对数据质量的稳定性都有非常严格的要求，数据传输过程必须具备更低的延时，数据业务也需要能够更加灵活地对资源进行调度和调整。这样的背景下，高速公路专网必须具备更加合理的网络架构，确保在接入层能够有更加灵活的业务接入能力，骨干层可以具有大量的业务调度功能。假设满足信息传输的高带宽要求，可以保证传输通道的稳定性，并可以提供全天候的商务通信服务。

4.3 兼容性

为了能够更好地满足高速公路业务后期发展需求，通信系统新技术的应用必须具备良好的兼容性，兼容现有通信网络的同时，也必须能够很好地兼容相应的通信设备，对通信系统升级改造的成本进行控制[5]。

5 结语

信息化技术飞速发展背景下，相关技术在越来越多的行业和领域得到了普及，取得了较为显著的成果，通过与互联网技术的相互结合，能够推动高速公路通信系统的发展，提升系统的稳定性和适用性，以更好地满足高速公路现代化建设的目标要求。