北电网络公司高速公路通信网络解决方案

北电网络公司高速公路通信网络解决方 案 高速公路联网收费技术交流会论文 1、 高速公路网络及通信应用需求 高速公路作为一种重要的交通基础设施，在发展交通运输、增强商业流通、推动区域经济方面，发 挥了十分重要的作用。高速公路建设是一个新兴的行业, 在国内发展势头非常强劲。公路综合信息系统作 为公路建设必不可少的一部分，在全面实现公路信息传输 自动化方面非常重要。 高速公路的通信网络系统首先需要很好地支持公路运营管理所需要的应用系统包括收费管理数据应 用系统、公路管理业务和应急话音通信系统、公路运营视频监视系统等等。通常这些系统是采用各自专用 的通信线路完成业务的传输，但在业务点分散、业务量相对较小，而传输距离跨度较大的公路专用网络环 境中显得效率低下。因此需要能够在宝贵的远距传输系统上，实现将话音、数据和视频监视系统集成在一 起，利用先进的多业务集成广域网交换设备构建公路高速网络传输通信平台。要求能够高效地支持视频、 话音和数据等业务，并且具有很好的扩展特性。 高速公路通信传输系统利用公路沿线的光纤或已有的传输系统和多业务交换机组建公路专用的多业 务网络。要求将公路运营必须的视频监视设备、话音通话设备如数字程控交换机、模拟话机、以及收费管 理需要的数据网络设备在每个服务机构处接入多业务交换设备。多业务交换设备需要保证各种接入业务的 服务质量，并且能够支持系统的扩展性和可靠性。 由于高速公路为所经过的区域提供快捷的公路交通干线，因此迅速带动了公路沿线的经济发展和繁荣， 同时也创造了很好的经济效益。同样高速公路的通信网络系统的建设，由于投资的远距离传输通信系统在 满足高速公路专用系统的应用需要的同时，有富裕的网络传输资源可供利用，因此配合高速公路沿线的区 域经济发展，将公路的传输通信系统资源提供给公路沿线的经济中心，并向他们提供多业务的传输服务， 这样可以同样获得良好的经济效益。 公路沿线的经济中心的数据、话音和视频服务能够接入公路传输通信系统，实现在公路传输通信平台 上提供搭载业务。同时为保证公路网的专用特性，多业务网络交换设备应需要保障 WAN 上的虚拟网络服 务。 2、高速公路多业务网络解决方案 2.1 网络拓扑设计 高速公路的专有的传输线路延公路分布，同时大部分的高速公路应用系统和服务集中在公路沿线的收 费站、收费站站房、以及高速公路管理控制中心。所以高速公路多业务网络逻辑结构具有两个层次。 公路管理控制中心：高速公路运营业务的管理中心，即数据处理中心、视频监视中心、业务和办公 话音交换中心。 收费站/收费站房：负责收费、视频监视、从管理中心获得业务指令和信息。 由于高速公路的传输线路通常沿公路沿线敷设，故当利用公路的光纤作为传输介质时，通常以环形拓 扑结构连接高速公路的各个业务节点。这样网络的拓扑设计上具备线路的冗余能力。 当高速公路沿线建有 SDH 传输网络时，多业务公路应用网络可以采用更灵的拓扑结构，如以管理控 制中心为中心节点的星型结构，或主要节点间的部分网状结构，以充分利用网络传输线路，增强网络的可 靠性和冗余能力。 2.2 多业务解决方案选用产品 Nortel Network 的多业务解决方案，以 Passport 多业务交换机为主，支持企业建 立一化的网络和通信 系统。Passport 产品系列以其领先的技术成为企业多业务网络交换平台中的领先产品。主要包括： 多业务流量在广域线路的汇聚能力，动态带宽分配，提高对广域网传输线路的利用率，达到降低总 体网络成本。 领先的话音处理技术，包括语音压缩、支持话音交换等，是企业在广域网络上实现话音集成的理想 解决方案。 支持多优先级的流量管理、拥塞管理、故障回避、自动路由选择、灵活的信元和帧传输来提高网络 性能。 支持不同规模的系列产品、以及良好的设备扩展性能，支持用户按需求建立适应其应用得网络环境。 经用户多年应用验证的高可靠交换平台。Passport 产品达到电信级的 可 靠性要求，系统无故障工 作达到 99.999%。 根据高速公路的应用需要，多业务解决方案采用大型的 Passport 6400 系列多业务 交换机作为骨干及 核心节点，采用 Passport 4400 系列的多业务交换设备作为收费站房 和第二层节点的交换设备组成高速公 路解决方案。 Passport 6400 是企业高性能的多业务骨干交换机。它可以通过 ATM，数字专线组 成多业务广域网骨 干，并且支持包括数字程控交换机、用户局域网、用户广域网路由器、视频设备等用户设备的接入。此外 Passport 6400 骨干交换机还可以提供帧中继业 务、ATM 业务供其他接入设备使用。 Passport 4400 是针对中小规模的多业务交换机。它采用和 Passport 6400 一致的领先 的 技术，可以和 Passport 6400 组成多业务网络，也可以独立组成小型的多业务网络。 Passport 4400 支持 LAN 数据网络， 程控交换机、模拟话机、视频传输等设备的 接入。 由于高性能的多业务集成能力， Passport 4400 可以在 一条低速 FR 或数字专线上将上述 多业务集成，并能有效地保障服务质量。 2.3 企业多业务网络平台上话音通讯集成和设计 多业务网络平台有效地支持高速公路运营中所需的内部办公电话和业务电话的通 信。如设计图中描 述，在大型的节点处，Passport 6400 E1MV 话音模块直接 支持用户 的数字程控交换机接入。在小型节点 处 Passport 4400 的 AVM 接口可以连接模拟话机或 用户集 团交换机。 Passport 多业务平台提供强大的话音处理和交换能力。每一路话音都支持 G.729 (8：1) 的话音压缩。 因此话音在网络中传输时，节省了大量的广域网络带宽。配合 回音取消、增益控制、以及自动传真 /Modem 识别等技术，Passport 为企业在有限的 WAN 传输提供了商业级的高品质话音网。 和传统的话音传输解决方案不同。Passport 网络可以设计支持 CAS 和 CCS (Q.SIG) 话音交换， 从而 能够高效地路由话音呼叫，减少话音中继。 Passport 网络的用户号码服务器 (VNCS) 管理整个 Passport 网络中的用户电话 号码 和 Passport 节点地址。在完成企业话音网络的拨号规划后，用户拨号时，Passport 话音 接口在获得用户的被叫号码后，从多业务网上的用户号码服务器中获得 Passport 节点的网络地址，并 将话音直接路由到目的的话机或程控交换机。由于 Passport 地址服务器支持动态更新，并且每个话音处理 接口能够智能地从本地获得目的 Passport 网络地址，因此可以实现高效的话音交换。 2.4 高速公路多业务网络平台上 LAN 数据网络集成和设计 Passport 支持企业局域和广域数据网络的连接。在设计方案中，各收费窗口 的收费工作站通过局域网 三茅人力资源网： HR 找资料上三茅资料： / 连接到收费站房的本地交换机。本地交换机可以利用 10Bse-T 或 100Base-T 端口接入 Passport 6400 的以太 网接口。由 Passport 6400 内部的数据网络交 换机制(InterLAN Switching)提供 IP 第三层路由 RIP 或 OSPF 协议，连接公路管理控制中 心的数据网络。 各节点的数据网络连接在 Passport 骨干交换机后，通过支持 Passport InterLAN 内置的多协议虚拟路由器(VR)连接到基于拓扑结构的三层交换技术 VNS(虚拟网络交换)。以实现快速 的 IP 包交换，同时支持用户按其应用建立数据虚拟网络. 2.5 高速公路多业务网络平台上视频系统集成和设计 视频监视系统是高速公路的重要应用系统，也是占用大量传输带宽的服务。由于高速公路的视频监 视系统需要连续地监视公路路面/隧道流量，需要能够清晰地分辨通过监视区域车辆的标识。因此对视频 传输必须保障图象质量和减少传输时延。 在高速公路的视频监视系统中，监视点视频摄像头经 Codec 后将数字视频信号连接到 Passport 骨干 交换机的高速同步端口或 ATM 电路仿真端口。在公路的管理和控制中心视频信号从 Passport 经 Codec 接 入到视频显示器上。 为保证视频信息在 Passport 骨干网络上的传输质量。Passport 可以将图 像监视业务接入 V.35/E1 高速 同步接口板，以具有实时固定速率传输的服务(BTDS 业务)将视频信号可靠地传输。当用户的视频监视设 备需要高于 2M 的数字接口时，可以采用更高速率的 DS3 电路仿真接口。 由于视频监视系统设备并不复杂，但它对时延很敏感，同时占用很高的骨干网络带宽。Passport 采用 面向连接的路由控制(PORS)协议，以保障固定大小的视频信元在通过网络时具有稳定且最小的延迟。当 其他也有实时要求的应用 如话音，与视频监视系统争用网络骨干带宽时，Passport 的多优先级流量管理机 制可以对中继上的视频业务业务区别对待。通过合理的工程设计，将视频监视系统的 SetupPriority，HoldingPriority 设置为较高级别，即可以使视频应用不被其他的应用阻塞带宽，保证视频监 视业务的图像质量。 2.6 高速公路多业务网络管理系统 高速公路多业务网络可以通过终端方式维护，也可以通过 Nortel Networks 开放的网络平台进行管理。 Passport 节点维护终端可通过本地和远端两种方式接入节点，以实现对节点的配置及运行状态、业务情 况的监视和控制。两种接入方式均支持安全认证机制 。 Nortel Networks 的网络管理平台有开放的应用程序接口(API ：Application Programming Interface)，允许 其它网管系统和外部用户程序访问 Nortel Networks 网络数 据。 3、北电网络高速公路通信系统解决方案特点 支持多业务的企业广域网络是企业通信网络建设的一个革新，是企业利用先进的技术将语音、视频和 数据网络溶于一体的解决方案，是支持企业提高网络应用水平、面向发展的一体的现代通信构架。 3.1 高可靠的多业务广域网络 将数据网络、话音网络、视频网络集成在多业务的广域网络平台上将为企业的发展提供新的通信服务 平台，只有保障该平台的可靠性以及多业务的服务质量，才能真正成为企业可依赖的多业务支持平台。 3.2 满足需求强调注重成本效益 投资建设企业多业务的广域网平台的重点是节省昂贵的广域网通信费用、减少企业维护多种通信系统 所需的费用、以及利用多业务平台提高分散的企业机构的工作效率，获得投资效益。因此多业务广域网络 需要能够有效地利用宝贵的传输