基于3G的高速公路通信系统应急方案研究

摘要:本文针对3G通信技术在高速公路机电系统中的应用,给出了当高速公路的光纤网络中断时的备用电路,采用3G无线网络作为应急手段的技术实施方案。对于3G在全国范围高速公路机电系统中最大程度的顺利应用具有重要推广意义。

关键词:3G;无线局域网;高速公路通信系统

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0069-01

一、3G无线网络应急实施方案

首先,3G无线传输可以在有线线路发生故障时,将各收费站的现金收费数据、非现金收费数据、操作流水数据等通过运营商的3G无线网络传送到总监控中心的计算机收费平台服务器。另外,视频监控系统可以将监控视频图像等通过3G视频采集传输终端编码、压缩并打成IP包,通过运营商的3G无线网络传送至无线视频管理服务器,监控中心通过计算机客户端、电视墙、手机终端等方式方便的进行远程监控和和管理[1]。

以下将针对上述需求采用国际领先的视频处理技术和运营商的3G无线移动通讯技术研制生产的3G无线传输和网络视频监控系统产品,实现由无线传输保护有线传输的一种全面解决方案,同时解决电路保护、SDH网元监控和无线设备监控等问题。该方案能够支持以3G无线方式提供可靠的、流畅的、高清晰度的数据和视频传输,能够实时为事件现场提供高性能、高可用性、低成本的3G无线数据传输,并搭建数据传输系统、视频监控系统、语音传输系统和紧急调度系统。

(一)系统组成

本方案拟建3G无线应急通信系统由3G无线网络单元、视频采集传输单元以及SDH设备的数据接口板组成。监控系统可以在SDH有线网络发生故障导致线路中断时,自动切换致3G无线网络,进行视频传输。

1.3G无线网络单元(传输网络)。3G无线网络单元,拟采用中国电信的CDMA2000-EVDO3G无线传输系统,选择就近BTS接入国家公共基础电信网,同时也可以选择支持宽带卫星或海事卫星等传输方式。

本方案的3G无线网络单元拟选择中国电信的CDMA2000-EVDO3G无线网络,根据实际情况若没有中国电信的3G信号则自动切换至CDMA1X通道,或者切换至中国联通的WCDMA网络。无线视频设备制式同时支持CDMA2000和WCDMA[2]。

2.视频采集传输单元。视频采集传输单元配置3G无线视频采集传输终端(室外型)、原有收费系统、摄像机,传感器(车流监控仪等)设备。

3.线路保护切换单元。线路保护切换单元拟采用SDH设备的数据接口板实现有线/无线的线路倒换,同时实现原有线路的电路保护。

(二)系统配置流程

首先对监控站点的无线设备进行安装和调试。然后,在站点的光传输设备上配置至少3个光接口,除了一个光口上联到上游站点外,将其他两个光口互联起来以形成一个简单的自愈环结构。最后,对站点进行业务配置,ADM节点只需要按普通的通道保护环进行业务配置即可。站点的业务配置需要将线路板的时隙交叉配置到支路板上,然后通过数字配线夹(Digital Distribution Frame DDF)架和微波之间的2M跳线连接。线路的具体切换操作利用SDH设备的开销字节来实现[3]。

以中兴通讯的SDH设备为例,ZXMP-S380的数据接口板作为支路板与ZXMP-S320 SDH设备进行开销交叉配置。如表1.1所示为ZXMP-S320的OL1界面显示开销与实际使用开销字节的对应关系。

二、系统性能指标

(一)图像性能指标

正常模式:分辨率为352×288或704×576,最高可达25帧/s,16Bit色。一般情况下视频图像保证无水纹(与3G无线网络条件相关)。

(二)视频转发程序性能指标

1.线路切换时间小于50ms。

2.单机版服务器系统软件支持多终端并发传输(最多支持200个终端并发)。如需支持更多终端并发数量,采用3GS-Server分布式系统管理软件平台。

3.支持权限管理。

4.支持电视墙、笔记本、手机、PC电脑有线/无线观看。

(三)系统的扩展性

系统硬件和软件还可实现以下功能:

1.支持VPDN服务。

2.支持有线网络视频传输(如SDH光纤网络等)和系统融合。

3.支持本地化数据存储。

4.客户端支持数据存储。

5.监控中心支持数据存储。

6.通过升级支持本地高清晰监控和控制。

7.通过升级支持视频调度指挥。

8.支持模拟视频输出。

9.双向语音功能。

10.GPS定位功能。

三、结论

通过采用3G无线技术,能够为高速公路网络提供无线网络无缝覆盖。与有线网络提供的固定监控和数据采集不同的是,无线网络的搭建不受环境变化、路况情况等因素的限制,并且可以根据需要随时增减设备,3G技术提供的高速移动、快速切换特性,也可以满足为高速移动环境下的部署,为智能交通系统提供高效可靠的解决方案。

参考文献:

[1]段龙梅.高速公路通信系统与3G移动网络融合方案探究[J].中国交通信息化,2012,6

[2]刘亚辉.浅议无线局域网技术[J].中国高新技术企业,2007,3

[3]张英侠.WLAN与3G技术[J].科技创新导报,2009,10