任务一：高速公路通信系统认知

高速公路通信网的规划应符合我国通信技术、政策的规定，符合我国现行国标和交通部行业标准、规范的要求。 高速公路通信网应统一规划、实施和统一管理。根据高速公路建设和开通运营的进程，应实现全省统筹安排，分 路分期实施以及逐步全省联网的原则。省级高速公路网应充分考虑地区和各路段的业务要求，地区和全路段应服 从省网总体规划的要求，省网应为交通部全国通信联网和与相邻省际联网预留必要的光纤、电路和接口。 高速公路通信网建设规模应立足于公路专网业务需求。主要为高速公路收费系统、监控系统和道路运营管理服务。 网络系统容量应满足近期需求并预留一定余量，在主要干线和瓶径路由应适当扩大系统容量。充分考虑当今通信 技术迅速发展的趋势，网络系统设计应采用模块化结构，可以平滑升级，系统应具有可扩展性。 高速公路通信网建设标准应立足于高科技或高技术平台，主要采用光纤数字传输和数字程控交换机等先进技术。 省高速公路通信专网应建设为集话音、数据、图象和文本等综合业务和网络自动管理的综合通信网，根据现代通 信技术发展，再逐步建成宽带综合业务数字网。
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（二）高速公路通信系统的特点
通信是高速公路工程的重要组成部分，它为高速公路营运管理与收费，监控系统的话音、传真、数据、图像 等信息的传递提供专用通道；它是保障高速公路安全、高速、畅通、舒适、高效运营及实现现代化交通管理
必不可少的手段；它在高速公路管理系统中起着中枢神经系的作用；并为以后高速公路的联网收费、联网管
体积小，重量轻，功耗低 能灵活的向用户提供众多的新服务功能 工作稳定可靠，维护方便
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系统还可方便地提供自动计费，话务量记录，服务 质量自动监视，超负荷控制等功能 便于采用新型共路信号方式 易于与数字终端，数字传输系统联接，实现数字终 端，传输与交换的综合与统一
CCITT是国际电报电话咨询委员会的简称，它是国 际电信联盟（ITU）的常设机构之一
高速公路通信系统主要为运营管理及监控、 收费系统提供传输平台，也是高速公路现代化管 理的支撑系统，它要实现监控系统和收费系统的 数据、话音和图像等信息准确而及时的传输，要 保持高速公路管理部门之间业务联络通信的畅通， 并要为高速公路内部各部门与外界建立必要的联 系。因此通信系统是实现高速公路现代化管理必 不可少的基础设施。 【特点】
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（二）数据业务接入 高速公路数据业务包括： （1）收费数据：从收费站上传至分中心的收费数据。
（2）管理数据：从分中心下到至收费站的费率、时钟、收费员工号口令等管理数据。
（3）路面监控数据：有车辆检测器、能见度探测器等外场设备产生的上传至分中心的监控数据，由控制中 心下达至可变情板、交通灯等外场设备的控制数据等。收费数据和管理数据可通过收费站与分中心的局域网 互连进行传送。
通信电源系统
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（三）高速公路通信系统结构
光纤数字传输系统 为高速公路沿线设施（诸如程控 交换机、业务电话）之间提供话 务通信，它还为监控，收费系统 程控数字交换系统 为高速公路沿线提供业务电话和 指令电话，由通信中心的一套汇 接局数字程控交换机及若干用户 紧急电话系统 为高速公路上驾驶员提供一个直 接呼救求援的专用通信系统，该 系统在监控中心设紧急电话控制
ADM分插复用器——在SDH网络传输系统中直接分出或插入支路信号，联合或多元一些较低速数
据流进入到一个单数光传输系统，节省大量的复接和分接设备，减少信号损失，是一种长距
离的核心网络，也是短距离的嵌入式网络。
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紧急电话系统
紧急电话系统由紧急电话控 制台、传输线路(传输媒质)和紧急 电话分机三个部分组成。紧急电
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光接入网 （OAN）
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光网络单元（ONU）
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SDH:同步数字体系——适应动态联网要求，支持新业务的开发和现代网络管理。 PDH:准同步数字体系——适应传统的点对点网络通信要求。
光传输系统大多基于SDH。
图4-1 高速公路通信系统构成图
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SDH:同步数字体系——适应动态联网要求， 支持新业务的开发和现代网络管理。
PDH:准同步数字体系——适应传统的点对
点网络通信要求。 ADM分插复用器——在SDH网络传输系统
中直接分出或插入支路信号，联合或多
元一些较低速数据流进入到一个单数光 传输系统，节省大量的复接和分接设备，
减少信号损失，是一种长距离的核心网
络，也是短距离的嵌入式网络。 PSDN：Packet Switched Public Data Network，分组交换公用数据网。 DDN：Digital Data Network，数字数据网，即平时所说的专线上网方式。
理提供技术支持。
2 1
多业务
光纤化程度高 传输数字图像
3
5
技术先进
7 6
扩展性好 开放性
8
集中网管
4
可靠性高
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（三）高速公路通信系统结构
通信系统主要为运营管理及监控、收费系统提供传输平台 实现监控系统和收费系统的数据、话音和图象等信息准确而及时的传输，要保持高速公路管理部门之间业
实现图像、语音与数据“三网合一”功能。
监控图像传输通道示意图
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（四）高速公路通信系统运行
1、程控数字交换系统运行 【系统简述】
存储程序控制交换机，简称为程控交换机，是将用户 的信息和交换机的控制,维护管理功能预先变成程序， 存储到计算机的存储器内.当交换机工作时，控制部分 自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行 程序,从而完成各种交换功能 按用途可分为市话、长话（国内和国外）和用户交 换机（单位内部用户的相互通话）； 按接续方式可分为空分和时分交换机 按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。
理
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高速公路通信系统是高速公路建设中的重要配套项目和基础设施组成部分，它为高速公路各级 部门的运营、管理以及沿线设立的收费、监控系统提供话音、数据和图像的传输，是实现高速 公路快速、安全、高效运行的重要保障。
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（一）高速公路通信网规划原则
话系统构成如下图所示。
数据图像传输系统
外场设备与监控中心之间的数据传输是通过电缆、ONU 音频道完成。监控系统在沿线设置了一定数量的 摄像机，各摄像机的图像和控制信号均要传到监控中心。通信系统负责为各摄像机图像和控制信号传输提供
光缆，各摄像机的视频和控制信号复用后采用光纤传输方式，通信系统为每个摄像机提供一芯光纤。
STM.1是以SDH的基本速率 （155.52Mb/s ）的第1级同步传输模块。
分中心与收费站局域网互连
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Modem:调制解调器，A/D转换器
路面监控数据通道示意图
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（三）图像业务的接入 收费车道、收费亭、收费广场及关键路面采集的图像均采用模拟视频信号方式传送至收费站监控室。在收 费站至收费中心远距离图像传输可采用数字技术，利用数字压缩编码方式MPEG—2，可以将收费站监控室上传的 图像压缩编码。在SDH传输系统上传送至分中心监控室。经解码后还原成图像。实施对全线高速公路的图像监控，
新 疆 交 通 职 业 技 术 学 院
项目四
通信系统维护管理
目
录
页
2
01
任务一
高速公路通信系统认知
02
任务二
高速公路通信系统维护管理
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知识目标
1. 了解高速公路通信系统概述、系统组成及功能； 2. 掌握数据通信、光纤数字通信、程控数字交换等 子系统的组成及原理； 3. 掌握视频图像传输、紧急电话、移动通信等系统 的组成与功能； 能；
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（四）高速公路通信业务组成
高速公路通信业务主要由话音、数据和图像三种业务组成。
（一）电话业务的接入 高速公路电话业务包括业务电话BT、指令电话CT及传真FAX，由交换机ZXJ10（程控数字交换 机的一种类型）及接入网ZXA10（光纤用户端设备）来完成这些业务，如图所示。
的ONU 设备业务通道中提供足 够的2/4W VF 接口
移动通信系统 为高速公路调度通信服务，一般
采用800MHz 集群，下设基站
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光纤数字传输系统 光纤数字传输系统是为高速 公路沿线设施（诸如程控交 换机、业务电话）之间提供
话务通信，它还为监控，收
费系统的数据、传真、图像 等非话业务提供传输通道。
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（四）高速公路通信系统运行
1、程控数字交换系统技术 【话音信号数字化技术】
数字交换系统可以直接处理、传送和交换数字信息，与模拟交换系统相比，抗干扰性强，易于时分多路复用，便于 加密，适于信号处理和控制，便于引入远端集线器，易于集成容量大阻塞低的数字交换网络，并有利于实现数字交换与数 字传输的直接联接，构成综合数字网(IDN),为向综合业务数字网（ISDN） 过渡奠定基础。 目前的通信网仍然以模拟为主，用户终端多为模拟话机。因而来自用户线的话音要进入数字交换机，需先在用户接 口电路进行模数转换，将模拟话音编码成数字话音。
的数据、传真、图像等非话业务
提供传输通道
（沿线各管理设施内）组成.负责
交换机的运行维护
中心，控制本管理区域内的所有
紧急电话，是一个独立的系统。 通信电源系统 负责采集本站电源设备运行信息， 并把采集到的电源设备运行状况 信息利用传输系统提供的话路传 到通信中心的电源网管维护终端
数据图像传输系统 监控系统在各站的综合业务接网
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移动通信系统
移动通信系统是为高速公路调度通信服务的，一般采用800MHz 集群，下设基站。由于沿高速公路有光
传输通信系统，因此基站之间的联网都使用此光缆链路，只需在综合业务接入网的光网络单元（ONU）和光
线路单元设备上设音频接口板即可。
通信电源系统
高速公路沿线的通信电源系统配置一套独立的电源网管系统，电源网管系统的监控终端设在通信中心。 电源设备配备监控模块，负责采集本站电源设备运行信息，并把采集到的电源设备运行状况信息利用传输系 统提供的话路传到通信中心的电源网管维护终端。
电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续 接口电路 话路设备 交换网络 程控交换机系统 纵横制交换机 控制设备 程控交换机 记发器 电子计算机 标志器
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1.交换网络
交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户
间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器（如纵横接线器，编码接线器，笛簧接 线器等）。在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，和由存储器等电路
务联络通信的畅通，并要为高速公路内部各部门与外界建立必要的联系
高速公路通信系统主要由以下几部分构成： 光纤数字传输系统（基于SDH的话业务和高速公路收费监控系统的图像、传真和其他数据的非话业务提供
传输通道）
程控数字交换系统（含指令电话系统） 紧急电话系统 数据图像传输系统
移动通信系统以
【时分多路复用技术】
为提高传输信道的利用率，通常采用多路时分复用技术（multiplex）将若干路信息综合于同一信道进行传送。目前 常用的复用方式主要有两大类：频分复用（FDM）与时分复用（TDM），它们分别按频率或时间划分信道
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（四）高速公路通信系统运行
1、程控数字交换系统组成 【程控交换机系统基本构成】
技能目标
1. 会描述高速公路通信系统的组成及功 2. 知道各通信子系统的基本组成及工作 原理； 3. 认知高速公路通信系统典型设备及设 备连线； 4. 熟悉高速公路通信系统与设备常见故 障诊断与排除方法
4. 了解高速公路数据通信网的特点及结构；
5. 掌握高速公路通信系统设备、相关线缆及系统安 装调试； 6. 掌握高速公路通信系统中常见设备故障排除和管