一．引言

        随着通信技术的发展，IP通信模式得到了广泛的应用，并以其接入方式灵活、综合成本低、带宽利用率高等特点得到了包括运营商在内的行业用户的广泛认可。目前，该技术已经成为了城域网的主流接入方式。

        步入21世纪，随着人们对“通信”认知程度的不断提高，网络也变得不再那么神秘。在各大运营商率先采用IP技术组网，解决规模用户应用取得成功之后，IP建网方案便在短时间内取得了广大用户的认可。政府、教育、水利乃至军队、金融、电力、铁路等对网络安全性、稳定性、先进性要求很高的行业，都先后对其网络结构进行了调整和改造。

        高速公路行业也不例外，鑫茂科技在对通信系统(包括收费数据、语音、视频监控等业务需求)进行充分的分析后，提出了“技术和业务双重驱动下的高速公路新型通信网络”的建网策略——全IP架构路段通信系统，并在福建境内的永春县至永定县高速公路(以下简称“双永高速公路”)取得了实际应用。

二．解决方案概述

        1、双永高速公路情况概述

        双永高速公路起点为福建省泉州永春县，终点为龙岩永定县，它是福建省海西高速公路网中连接闽粤的一条重要高速通道，是福建省高速公路网“三纵八横”中的第四横。鑫茂科技承建了双永高速公路机电工程ED2标段，线路全长84km，合同金额1.27亿元。本工程包括隧道通风、照明、消防及沿线供配电等系统，全线包含14座隧道、7处收费站和1对服务区。其中特长隧道一座，隧道长度4.2km；2.8km长隧道两座，其余为中短隧道，隧道单洞折算长度总计38km。

        双永高速公路机电工程历时三年建设，分三阶段实施。工程于2011年7月正式开工，主线段68km内10座隧道、7处收费站区分别于2012年元旦和9月28日建成通车，永定连接线段16km 内4座隧道、1处收费站区于2013年2月6日建成通车。现已接入福建省路网，整个通信系统运行稳定。

        2、通信系统实施方案的需求分析

        福建省是我国东南沿海的交通要省，经过多年的建设，高速公路各路段骨干传输系统已初具规模，并广泛采用了基于TDM方式的MSTP传输模式。对于接入网而言，基本延用了上世纪90年代中期的设计方案，采用窄带ONU与OLT配合组网，来实现各个站点的数据及语音接入，并通过V5接口实现接入网与通信监控分中心的程控交换机对接，来实现对语音的处理。确切地说，目前大多已投入使用的高速公路通信系统，其实施方案基本是“MSTP传输技术(中心及各站点)+窄带接入网技术+程控交换技术”的整合。

        随着通信技术的发展，IP通信模式得到了广泛的应用，并以其接入方式灵活、综合成本低、带宽利用率高等特点得到了包括运营商在内的行业用户的广泛认可。目前，该技术已经成为了城域网的主流接入方式。在双永高速公路通信系统建设前期，省内外专家对各种通信技术进行了全面、科学的分析比较，并结合交通行业未来通信系统的发展趋势，针对通信系统各个环节的实际业务需求将原有的高速公路通信系统设计方案进行了优化调整。

        如果说早期的设计方案是“需求适应技术”，那么优化后的实施方案就是“技术适应需求”。优化方案保留了路段通信监控分中心用于全省联网的MSTP传输系统。对于接入网，优化方案则完全采用了IP技术，采用多层智能交换设备组网，在提供多业务综合接入的基础上直接提供本地传输，并使各节点的设备形成千兆环网(具备万兆的扩容、升级能力)。对于语音，优化方案选择了基于软交换设计理念的语音系统解决方案，并考虑到与原方案的兼容，优化方案采用了“IP+TDM”双平面架构的软交换IP语音系统。确切地说，优化方案是“MSTP(中心)+IP综合接入千兆环网技术+IP/TDM双平面架构软交换语音技术”的整合。

        3、技术和业务双重驱动下的优化方案

        在双永高速公路通信系统的建设过程中，鑫茂科技制定了“满足现有业务需求的同时，顺应未来网络的发展趋势”的实施策略。基于此，双永高速公路采用了全IP架构路段通信系统实施方案。

        为满足全省联网的要求，并考虑到省内其他路段的设备部署情况，双永高速公路通信系统保留了通信监控分中心的MSTP传输系统。

        为顺应未来的网络趋势，双永高速公路通信系统接入网部分的实施采用全IP建网方案，具体如下：

        1）双永高速公路路段网络通信平台，采用BigHammer6802多层智能核心交换机和FlexHammer5210-24安全智能交换机来构建。工程实施中，放置在各个收费站的BigHammer6802多层智能核心交换机，隔站跳接，组成千兆环网(可平滑升级至万兆)，作为业务接入和网络承载平台;放置在各个服务区的FlexHammer5210-24安全智能交换机，负责本地少量语音业务的接入和承载，作为网络支链接入千兆环网。整个网络，通过先进的以太网冗余环协议(ERRP)为环网提供毫秒级的保护倒换。智能的设备，构建了智能的、安全的、易管理网络。整个网络系统提供不同等级的QOS保障和完善的访问控制策略，以保证为不同业务种类提供差异化的服务，同时确保网络的高安全性。

        此外，各个节点设备全部支持网络层乃至传输层的主流协议，还为收费、监控、办公、语音、会议等系统预留了充足的业务扩展接口，以适应网络多业务承载的需要，从而降低整个网络的综合建网成本，并且使增值业务的扩展也更加便利。

        2）双永高速公路语音通信系统，采用基于软交换技术架构的SoftCo系列产品来构建。工程实施中，采用支持“IP/TDM双平面架构”的IP语音核心设备SoftCo5816以及IP语音接入网关SoftUp1032AG来组建整个系统。放置在各个收费站、服务区的SoftUp1032AG负责本地电话及传真的接入，提供与传统TDM话音一样的可靠性和话音质量;放置在通信监控分中心SoftCo5816负责整个路段语音系统的内部交换和中继出局。

        整个系统支持H.323、SIP、MGCP等协议，具有较高的灵活性，兼容现有的各种网络，同时提供丰富的业务和便捷的管理。由于对MGCP协议的良好支持，使得号码管理、设备管理、权限管理、配置管理、呼叫管理等日常运维工作在分中心的SoftCo5816上即可全部实现，极大地方便了系统的后期运维。

        整个系统除支持本局基本呼叫、PSTN出局呼叫、PSTN入局呼叫、IP网出局呼叫、IP网入局呼叫、话务台呼出、话务台呼入在内的基本业务外，还提供丰富的各类增值业务，例如缩位拨号、延迟热线、立即热线、呼出限制、会议电话、免打扰、恶意呼叫追查、闹醒业务、无条件前转、遇忙前转、无应答前转、主叫号码显示、呼叫等待等，方便了日常的使用。

三．应用及效益

        综上所述，双永高速公路通信系统合理的利用了IP网络架构，使系统本身具备了更加便于接入语音、视频、数据和多媒体等业务的特性，同时也使高速公路通信系统建设突破了传统建设方案仅能通过物理层、数据链路层实现数据互通的模式。此外，语音平台依靠其双平面架构的优势与IP通信平台实现无缝对接，使两大系统能够很好的融合为一体，从而进一步提高了整个通信系统的处理效能。