西铜高速公路通信系统解决方案
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作者: 陆新儒 周力
摘 要：文章介绍了基于中兴通信设备的高速公路光纤数字传输系统的系统构成和组网方案，以及数字程控交换机的系统构成及配置，最后介绍了通信电源系统的配置以及监控保护措施。
关键词：高速公路 通信系统 交换
前言：高速公路通信设施是高速公路交通工程的重要组成部分，它为高速公路的运营管理、事故处理、救护、养护、收费等部门提供可靠的通信服务，是保障公路畅通、提高服务质量的重要设施。
西铜高速公路通信系统的管理机构采用三级管理体制：即路段分中心（有人通信站）――管理所（无人通信站）――收费站、服务区（无人通信站）。本项目设1个有人站――草滩分中心， 7个无人通信站――聂冯收费站通信站、泾阳管理所通信站、三原收费站通信站、新兴收费站通信站、新兴服务区通信站、马额收费站通信站、铜川新区管理所通信站。
一、光纤数字传输系统
光纤数字传输系统和数字程控交换系统所组建一套全数字综合业务通信系统。即“SDH＋交换机＋光纤综合业务接入网”解决方案组建本次工程的通信网络。干线网络采用SDH同步数字体系，传输速率为STM-16等级，用4芯光纤组成1+1链状网。该系统能方便地将低速率数字信号复用成高速率数字信号，通过光缆实现大容量的传输，并具有大容量交叉连接功能，公务电话灵活，便于实现集中统一网管。同时中兴通讯干线传输设备ZXMP-S385型MSTP多业务传输平台设备具备平滑升级至STM-64等级ADM的能力，在未来高速公路干线传输网络速率升级时仅需增加10G的光板即可，从而有效保护用户的投资。
在光纤数字传输系统的建设中，中兴通讯股份有限公司生产的ZXMP系列MSTP多业务光传送平台设备所组建的光同步传输系统与ZXA10综合业务接入网设备所搭建的综合业务接入系统相结合的方式。
（一）组网方案
在草滩分中心设STM-16等级的SDH光纤数字同步传输设备ADM一套。配置两个光方向，1+1备份，一个省中心方向，一个黄延分中心方向。预留大凤高速方向，STM-4等级光板槽位。
路段内基层通信系统采用综合业务接入网的方式实现。在草滩分中心配置OLT（光线路终端）设备，在聂冯收费站通信站、三原收费站通信站、新兴收费站通信站、新兴服务区通信站、马额收费站通信站、铜川新区管理所通信站内设置ONU（光网络单元），各通信站构成相对具有自愈功能的接入环网。用户接入设备的传输速率为622Mbps。
草滩分中心配置便携式网管设备，统一负责本项目通信系统的所有传输及接入网各网元设备的管理与维护。
（二）干线SDH传输网络构成
光纤干线传输系统采用中兴通讯的ZXMP-S385型SDH传输设备。在分中心设置一套STM-16等级的ADM-2.5G分插复用设备（ZXMP-S385）。系统采用1+1保护方式。同时配置了10M/100M网络数据接口，2Mbit/s数字中继接口。
（三）综合业务接入网网络构成
综合业务接入网系统采用中兴通讯ZXA10型宽窄带综合业务接入网设备。接入网内置传输为ZXMP-S320型内置SDH传输设备，速率等级按STM-4等级配置。中兴通讯ZXA10型宽窄带综合业务接入网设备具备V5.2接口与通信分中心的数字程控交换系统连接，完成本地接入网语音信息的汇聚。
综合业务接入网系统在分中心设置OLT光线路终端设备，全线在聂冯收费站通信站、三原收费站通信站、新兴收费站通信站、新兴服务区通信站、马额收费站通信站、铜川新区管理所通信站共6处设置ONU光网络单元设备。各站的综合业务接入网设备分别用4芯光纤采用隔站相接的方式构成两个自愈保护环。
三、程控数字交换系统
（一）系统构成及配置
数字程控交换系统采用中兴通讯的ZXJ10大型局用数字程控交换系统及其附属设备组成本项目的语音交换网络。本工程中ZXJ10数字程控交换机为整个网络提供统一的编号方案，并具有公共系统编码设施和完整的性能及系统透明性。配置3个2M（NO.7）数字通道，其中2×2M（NO.7）数字通道与（陕西）省中心连通，1×2M（NO.7）数字通道与黄延通信分中心连通。同时预留一路2M（NO.7）数字通道与大凤高速通信分中心相连。并配有维护终端、话务台和计费系统。
在草滩分中心设1部中兴通讯ZXJ10程控交换机，初装容量1500门，可扩容至2000门，负责辖区的对讲电话、业务电话、传真业务和中继转接服务。程控交换机配置3个2M（NO.7）数字通道，其中2×2M（NO.7）数字通道与省中心连通，1×2M（NO.7）数字通道与黄延通信分中心连通。同时预留一路2M（NO.7）数字通道与大凤高速通信分中心相连。
交换机与光纤用户接入设备之间的接口符合V5.2接口的要求，配置两个方向，预留一个方向的数字中继接口。在有人通信站设置维护中断、计费终端、话务台等设备。
各收费亭、治超站房内设置对讲分机，在泾阳、铜川新区管理所分别设置对讲主机，为收费员提供与站及分中心的工作人员联系的通信手段。有线对讲电话系统采用数字程控交换机的“热线”或“会议电话”功能经软件设置实现。热线对讲电话分机、对讲电话主机均选用DTMF分机。对讲电话主机具有群呼、组呼的调度功能，对讲电话通过数字程控交换机分出若干组作为对讲电话，经软件设置来实现。
ZXJ10(V10.0)数字程控交换机系统为模块间全分散、模块内分级控制、集中管理的开放式体系结构，以通用计算机平台为基础、局域网技术为支撑、客户机/服务器方式为控制结构的基本形态，使系统具备灵活的组网能力、强大的呼叫处理能力、高可靠性、良好的兼容性和可扩展性，并且以ZXJ10为平台增加了一系列新功能、新业务。
ZXJ10具备强大的处理能力和汇接能力，丰富的信令接口和业务功能，以及灵活多样的组网能力；提供STM-1光/电中继接口，单T64K*64K交换专利技术。另外ZXJ10满足宽窄带合一网络建设的需要，提供话音数据等基本业务和新业务，这些新功能也必将为ZXJ10在西安至铜川高速公路程控数字交换系统网络建设中起到越来越重要的作用，同时也为西安至铜川高速公路程控数字交换系统通信工程的建设提供越来越广阔的应用前景。
（二）同步系统
本系统采用主从同步松耦合方式，交换机的时钟按三级配置，从属于省高速公路通信中心时钟，联网前交换机在本地时钟下独立运行，联网后统一时钟。
四、通信电源系统
通信电源系统选用中兴通讯ZXDU58－90A高频开关电源为分中心光网络终端OLT、ADM传输设备、程控交换机提供稳定优质的电力供应。同时各通信站ONU配置中兴通讯内置式的ZXDU58 B900 60A高频开关电源为各站ONU设备（含内置传输设备）提供电源供应。
同时为防止市电线路的中断，在分中心配置200Ah、各通信站配置100Ah的蓄电池组，作为备用电力供应。
（一）电源配置
有人站电源容量-48V/3×30A，其余站电源容量-48V/3×15A。有人站配2组48V/200AH蓄电池，其余站配1组48V/100AH蓄电池。具有网管功能。高频开关电源具有灵活性，采用积木结构，可靠安全且易于维护。电源设备达到全自动化，以适合无人值守的要求。
（二）电源监控系统
草滩分中心配置一套ZXDU58系列高频开关电源网管终端，能够监控各个通信站电源设备的工作状况(含通信机房烟雾监测、温湿度监测、水浸监测、门禁监测等)。
各站点供电系统设置一电源监控模块，该电源监控模块可把电源运行的信息通过通信接口，传到通信分中心的电源网管终端，使得网管终端对电源设备进行遥测、遥信及遥控。
结语：高速公路通信系统是确保高速公路正常运行的“神经系统”，为高速公路监控收费、以及应急救援系统等提供了可靠的传输通道。本文介绍的西铜高速通信系统的解决方案，网络层次清晰，便于维护管理，而且网络性能优越，功能强大。
[参考文献]
[1]赵祥模．高速公路通信系统理论及应用[M]北京：电子工业出版社,2003
[2]盛刚.高速公路网络安全系统设计研究[M].中国交通产信息业，2007(6)108－109．
[3]张志军.高速公路通信系统方案[J].中国西部科技2010(4)上旬 35-36
（作者单位：长安大学电子与控制工程学院 陕西西安）
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