高速公路联网收费数据通信的应用

摘要：近年来，随着国家经济的发展，私家车在普通家庭中普及度非常高，高速公路逐渐成为人们出行的一种重要选择，随之而来的便是高速公路收费问题。科学技术的不断发展信息化大潮以它不可阻挡的趋势，席卷了社会生活的各个方面。而现在，已经实现了高速公路的联网收费。

关键词：高速公路；通信；主干网；ASON；轻量级数据传输平台

在本文中，我们利用ASON技术对轻量级数据传输平台进行设计，为高速公路联网收费数据通信的主干网设计提出了相关的意见，希望对高速公路联网收费数据通信的主干网的改进工作有所帮助。

1高速公路联网收费系统的数据通信现状

随着信息技术的迅速发展，高速公路联网收费系统的数据通信平台的构建也进入了一个新的发展阶段。而随着通信的智能化和高速公路智能网的建设，对于高速公路联网收费系统的数据通信平台的搭建也提出了新的要求。为了使得搭建的数据通信平台与高速公路的管理机构保持一致，需要将通信的主干网与各个相应的中心相连接，具体的构架如图所示：在网络结构的设计方面，对于高速公路联网收费数据通信的主干网设计通常采用的是环状网或者网状网，而对于接入网则一般采取环网结构，这种结构的好处是有利于节点随机加入网络。目前，高速公路联网收费数据通信的主干网主要是利用程控交换，利用SDH设备进行平台搭建。随着传输速率要求的不断升高，又在主干网的应用上由SDH发展而来的MSTP技术。就现在的形式，我国采用的模式为“交换网+SDH+接入网”，对于光纤环路，采用的是1+1保护方式，通过维护管理接口、光网络单元接口(ONU)、光线路终端接口(OLT)这三种类型的接口技术，实现图像、指令和信息的传递。而近年来，随着IP技术的不断发展，对于高速公路联网收费数据通信的主干网设计产生了重要的影响，进而延伸出了IPoverSDH、IPoverATM等技术。由于高速公路数据通信主干网建设地点的特殊性，导致数据的通信站必须建立在道路两旁呈现线装分布。高速公路的管理方式为分级管理、集中调动，要想实现与数据通信系统的很好的贴合度，需要使得通信网络结构的组网方式为树形结构。同时高速公路数据平台的传输数据的特点具有视频、图片、文档、数据等多种媒体结合的多样性，传输的方式也有点对点、点对多点、多点对点多种形式，具有极大的复杂性。因此，这些问题都增加了高速公路联网收费数据通信的主干网设计的难度。

2智能光网技术（ASON）

智能光网技术的优势在于，它能够实现传输链路的动态链接和删除，能够按需求分配数据传输资源，极大的提升了传输的效率，同时，它能够对QOS进行保证。由于ASON的优势，近年来，受到了业界的高度关注，ASON具有以下优势：能够动态控制传输节点在ASON技术中，对于传输节点和网络管理，ASON能实现动态控制。相较于传统的静态组网的工作方式，能够极大的提升传输效率，提高网络的健壮性和灵活性。灵活的网络结构ASON网络可以利用mesh网络结构进行动态组网，这就可以保证节点的无线扩展。由于mesh组网的特点增加了环网的安全性，为ASON的使用增加了优势。ASON技术能够保证通信链路的自动配置、网络拓扑结构的自主发现、实现对链路、路由、网络扩展等方面的自动管理和配置，不需要人工干预。这样，使得高速公路网络管理成本大大下降。多层网络的统一协调与调度在ASON网络中，能够对不同的网络节点实现统一的调度和管理，这样使得搭建的数据通信平台与高速公路的管理机构保持一致，更加贴合高速公路的管理，为管理的统一调度提供了极大的便利。当前，我国高速公路的网络结构变得日趋复杂，甚至在一些发达地区出现了网状结构的高速公路网络，传统的SDH技术已经很难适应传输多样化数据的需求。只有通过提高网络的可靠性和安全性，同时提升带宽的利用效率，才能够在主干网上实现通信的畅通，保证链状和环状网络结构的实现。网络的恢复能力强利用ASON技术搭建的主干网平台，一旦发生故障，能够快速并且可靠的实现数据的恢复。同时，ASON技术还实现了对SDH技术的兼容，防止了原来网络设备的应用，避免了浪费，实现了对网络资源的保护。

3ASON技术对轻量级数据传输平台进行设计

3.1系统配置

要想实现ASON技术与轻量级数据传输平台的结合，首先要找到合适的通信链路。对于高速公路联网系统来说，通信光缆资源并不丰富。因此，我们需要对监控系统的主要业务进行分析，得出一种切实可行的方式方法。轻量级数据传输平台在收费系统中应用较为理想，输出端口为RS-232、RS-485、RS-422，然后通过TCP/IP实现数据的交换。对于来自串口的数据流，首先进行格式转换，使之适合以太网传输的要求，同时，根据接收帧的波特率，试下对帧类型的判别，送至相应的串口设备。对于高速公路数据通信系统的设计，如下进行配置：（1）首先，要为ASON网络配备ADM设备，传输速率要求为STM-64，对于各个分中心，可以采用STM-16的速率等级。（2）各个分中心使用的光线路终端设备用的是中兴的ZXA10OLTC，然后将华为的型号为ZXA10ONUC光网络单元设备(ONU)设置为沿线的无人通信站内的情景。（3）在这个系统中，运用ZMONME300实现对于传输网络的管理，这些设备将被放置在分中心中。（4）用中兴的型号为ZXJ110的设备作为分中心的程控交换设备。（5）在通信分中心，应用型号为ZX-DU58/48V/330A的中兴高频开关组合电源和两组型号为48V/200AH的蓄电池，同时在各个通信站，应用型号为ZX-DU58/48V/315A的中兴高频开关组合电源和两组型号为48V/200AH的蓄电池。

3.2主干网的拓扑结构

现行的通信系统的主干网一般分为三层：核心层、汇聚层和接入层。其中，核心层为主干网的最重要的组成部分，具有大交叉、大容量的特性，它是海量数据的传输通道。汇聚层是本地网的延伸部分，一般来说，当业务量大时，汇聚层主要是应用双汇聚层结构。接入层保证了各个节点加入网络的可接入性，下图显示了高速公路主干网结构。

3.3ASON系统在高速公路收费数据通信主干网上的应用

对于主干网上的重点区域，要设计保护网络架构，并建设基本的ASON架构。ASON的体系结构由Mesh+Ring组成。在下图中，笔者以省联网收费中心作为智能ASON的交换中心，在交换中心使用的速率等级为STM-64并且使用环网结构，在分中心，使用的速率等级为STM-16的速率等级。对于多跨换节点地区，ASON系统可以保证这些问题的的有效解决。

3.4平台在矩阵联网改造中的应用

主干网配置好后，需要根据实际业务的需求来搭建相应的矩阵联网控制系统，在现行的市场中，矩阵结构主要有以下几种较为成熟。管理处中心矩阵：机器型号为AB8050，采用AB协议，串口用RS232,波特率为9600。PELCO9740矩阵：采用PELCOP协议，串口用RS422,波特率为9600。英飞拓矩阵：采用PELCOP协议，串口用RS422,波特率为9600。用矩阵的端口15和16输入数据，使其接入管理处的矩阵，然后将采集的信息直接上传到管理中心并且实现中心矩阵的接入。矩阵子网的划分如下所示。通过在主干网上使用ASON技术，在接入地运用轻量级平台搭建技术，成功实现了对于高速公路联网收费数据通信的主干网设计及应用，圆满的完成了任务。

4结束语

在本文中，深入的探讨了如何在高速公路联网收费数据通信的主干网设计中使用ASON技术，并对其具体配置做了明确的介绍。同时对轻量级数据平台在接入网的应用做了相关的叙述，希望本文提供的方法对于高速公路联网收费数据通信的主干网设计及应用有所帮助。

参考文献

[1]杨晓艳.ASON技术在边远地区电力通信网中的应用设计[D].天津.南天津大学.2010

[2]闫文彬.基于ASON的自动电话交换网网络管理系统设计与实现[D].山东.山东会计类期刊大学.检验医学期刊2008

[3]赵勇.光纤数字传输系统复用技术在高速公路通信专用网中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2006(2):144-146

作者：马向一 单位：河北省高速公路京衡管理处

相关专题：感应垃圾桶 宜宾学院学报怎么样