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    高速公路信息化解決方案

    一.引言

    隨著通信技術的發展,IP通信模式得到了廣泛的應用,并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點得到了包括運營商在內的行業用戶的廣泛認可。目前,該技術已經成為了城域網的主流接入方式。

    步入21世紀,隨著人們對“通信”認知程度的不斷提高,網絡也變得不再那么神秘。在各大運營商率先采用IP技術組網,解決規模用戶應用取得成功之后,IP建網方案便在短時間內取得了廣大用戶的認可。政府、教育、水利乃至軍隊、金融、電力、鐵路等對網絡安全性、穩定性、先進性要求很高的行業,都先后對其網絡結構進行了調整和改造。

    高速公路行業也不例外,大唐電信在對通信系統(包括收費數據、語音、視頻監控等業務需求)進行充分的分析后,提出了“技術和業務雙重驅動下的高速公路新型通信網絡”的建網策略——全IP架構路段通信系統,并在福建境內的永春縣至永定縣高速公路(以下簡稱“雙永高速公路”)取得了實際應用。

    二.解決方案概述

    1、雙永高速公路情況概述

    雙永高速公路起點為福建省泉州永春縣,終點為龍巖永定縣,它是福建省海西高速公路網中連接閩粵的一條重要高速通道,是福建省高速公路網“三縱八橫”中的第四橫。大唐電信承建了雙永高速公路機電工程ED2標段,線路全長84km,合同金額1.27億元。本工程包括隧道通風、照明、消防及沿線供配電等系統,全線包含14座隧道、7處收費站和1對服務區。其中特長隧道一座,隧道長度4.2km;2.8km長隧道兩座,其余為中短隧道,隧道單洞折算長度總計38km。

    雙永高速公路機電工程歷時三年建設,分三階段實施。工程于2011年7月正式開工,主線段68km內10座隧道、7處收費站區分別于2012年元旦和9月28日建成通車,永定連接線段16km 內4座隧道、1處收費站區于2013年2月6日建成通車?,F已接入福建省路網,整個通信系統運行穩定。

    2、通信系統實施方案的需求分析

    福建省是我國東南沿海的交通要省,經過多年的建設,高速公路各路段骨干傳輸系統已初具規模,并廣泛采用了基于TDM方式的MSTP傳輸模式。對于接入網而言,基本延用了上世紀90年代中期的設計方案,采用窄帶ONU與OLT配合組網,來實現各個站點的數據及語音接入,并通過V5接口實現接入網與通信監控分中心的程控交換機對接,來實現對語音的處理。確切地說,目前大多已投入使用的高速公路通信系統,其實施方案基本是“MSTP傳輸技術(中心及各站點)+窄帶接入網技術+程控交換技術”的整合。

    隨著通信技術的發展,IP通信模式得到了廣泛的應用,并以其接入方式靈活、綜合成本低、帶寬利用率高等特點得到了包括運營商在內的行業用戶的廣泛認可。目前,該技術已經成為了城域網的主流接入方式。在雙永高速公路通信系統建設前期,省內外專家對各種通信技術進行了全面、科學的分析比較,并結合交通行業未來通信系統的發展趨勢,針對通信系統各個環節的實際業務需求將原有的高速公路通信系統設計方案進行了優化調整。

    如果說早期的設計方案是“需求適應技術”,那么優化后的實施方案就是“技術適應需求”。優化方案保留了路段通信監控分中心用于全省聯網的MSTP傳輸系統。對于接入網,優化方案則完全采用了IP技術,采用多層智能交換設備組網,在提供多業務綜合接入的基礎上直接提供本地傳輸,并使各節點的設備形成千兆環網(具備萬兆的擴容、升級能力)。對于語音,優化方案選擇了基于軟交換設計理念的語音系統解決方案,并考慮到與原方案的兼容,優化方案采用了“IP+TDM”雙平面架構的軟交換IP語音系統。確切地說,優化方案是“MSTP(中心)+IP綜合接入千兆環網技術+IP/TDM雙平面架構軟交換語音技術”的整合。

    3、技術和業務雙重驅動下的優化方案

    在雙永高速公路通信系統的建設過程中,大唐電信制定了“滿足現有業務需求的同時,順應未來網絡的發展趨勢”的實施策略?;诖?,雙永高速公路采用了全IP架構路段通信系統實施方案。

    為滿足全省聯網的要求,并考慮到省內其他路段的設備部署情況,雙永高速公路通信系統保留了通信監控分中心的MSTP傳輸系統。

    為順應未來的網絡趨勢,雙永高速公路通信系統接入網部分的實施采用全IP建網方案,具體如下:

    1)雙永高速公路路段網絡通信平臺,采用BigHammer6802多層智能核心交換機和FlexHammer5210-24安全智能交換機來構建。工程實施中,放置在各個收費站的BigHammer6802多層智能核心交換機,隔站跳接,組成千兆環網(可平滑升級至萬兆),作為業務接入和網絡承載平臺;放置在各個服務區的FlexHammer5210-24安全智能交換機,負責本地少量語音業務的接入和承載,作為網絡支鏈接入千兆環網。整個網絡,通過先進的以太網冗余環協議(ERRP)為環網提供毫秒級的保護倒換。智能的設備,構建了智能的、安全的、易管理網絡。整個網絡系統提供不同等級的QOS保障和完善的訪問控制策略,以保證為不同業務種類提供差異化的服務,同時確保網絡的高安全性。

    此外,各個節點設備全部支持網絡層乃至傳輸層的主流協議,還為收費、監控、辦公、語音、會議等系統預留了充足的業務擴展接口,以適應網絡多業務承載的需要,從而降低整個網絡的綜合建網成本,并且使增值業務的擴展也更加便利。

    2)雙永高速公路語音通信系統,采用基于軟交換技術架構的SoftCo系列產品來構建。工程實施中,采用支持“IP/TDM雙平面架構”的IP語音核心設備SoftCo5816以及IP語音接入網關SoftUp1032AG來組建整個系統。放置在各個收費站、服務區的SoftUp1032AG負責本地電話及傳真的接入,提供與傳統TDM話音一樣的可靠性和話音質量;放置在通信監控分中心SoftCo5816負責整個路段語音系統的內部交換和中繼出局。

    整個系統支持H.323、SIP、MGCP等協議,具有較高的靈活性,兼容現有的各種網絡,同時提供豐富的業務和便捷的管理。由于對MGCP協議的良好支持,使得號碼管理、設備管理、權限管理、配置管理、呼叫管理等日常運維工作在分中心的SoftCo5816上即可全部實現,極大地方便了系統的后期運維。

    整個系統除支持本局基本呼叫、PSTN出局呼叫、PSTN入局呼叫、IP網出局呼叫、IP網入局呼叫、話務臺呼出、話務臺呼入在內的基本業務外,還提供豐富的各類增值業務,例如縮位撥號、延遲熱線、立即熱線、呼出限制、會議電話、免打擾、惡意呼叫追查、鬧醒業務、無條件前轉、遇忙前轉、無應答前轉、主叫號碼顯示、呼叫等待等,方便了日常的使用。

    三.應用及效益

    綜上所述,雙永高速公路通信系統合理的利用了IP網絡架構,使系統本身具備了更加便于接入語音、視頻、數據和多媒體等業務的特性,同時也使高速公路通信系統建設突破了傳統建設方案僅能通過物理層、數據鏈路層實現數據互通的模式。此外,語音平臺依靠其雙平面架構的優勢與IP通信平臺實現無縫對接,使兩大系統能夠很好的融合為一體,從而進一步提高了整個通信系統的處理效能。

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