高速公路通信系统解决方案.pptx
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1、会计学1高速公路通信系统解决方案高速公路通信系统解决方案第1页/共75页2省中心省中心通信站1高速公路通信系统现状和需求分析高速公路通信系统现状和需求分析高速公路通信系统现状和需求分析高速公路通信系统现状和需求分析通信站2通信站3通信站5通信站4通信站6通信站9通信站10通信站7通信站78路中心1路中心2分中心管理处通信所-管理体制管理体制第2页/共75页3MSTP传输传输系统系统高速公路通信系统高速公路通信系统高速公路通信系统现状和需求分析-通信系统的组成和现状通信系统的组成和现状高速公路收费系统高速公路收费系统高速公路监控系统高速公路监控系统语音交语音交换系统换系统接入网系接入网系统统图象
2、监图象监控系统控系统会议电会议电视系统视系统呼叫中呼叫中心系统心系统支撑网系统支撑网系统(网管、信令、同步)网管、信令、同步)CATVCATV系统系统光电缆光电缆系统系统紧急电紧急电话系统话系统程控综合业务接入模拟光端机/数字编解码H.320/H.323CTI光发射机/光接收机G.652/G.655音频第3页/共75页4高速公路通信系统现状和需求分析-业务特点业务特点(1 1)业务种类多)业务种类多 语音、数据、图象业务全部都有;(2 2)业务分布均匀且流量不大)业务分布均匀且流量不大 即沿线各站点均同时具有语音、数据、图象三类业务的需求,与公网相比各站点的业务流量不大,主要满足专网内部各业务
3、的互通需求;(3 3)业务流向集中)业务流向集中 即基本均为从通信站(收费站、停车区、服务区等)-通信分中心(管理处、路中心等)-通信省中心(省结算总中心、监控总中心等)的自下而上的逐级汇集型业务,为集中型业务。第4页/共75页5高速公路通信系统现状和需求分析-业务需求业务需求语音业务64Kbps/路 办公电话办公电话 指令电话指令电话 紧急电话紧急电话语音业务对速率要求不高语音业务对速率要求不高,但必须保证其实时性与可靠性但必须保证其实时性与可靠性 语音业务需求第5页/共75页6高速公路通信系统现状和需求分析-业务需求业务需求收费结算总中心(省中心)收费结算分中心1(分中心)收费站1(通信站
4、)IP主用通道主用通道(10M/20M)收费数据传输通路图收费结算分中心N(分中心)收费站N(通信站)IP主用通道主用通道(10M/20M)IP主用通道主用通道(10M)IP主用通道主用通道(10M)E1/IP备用通道备用通道(2M/10M)数据业务需求一第6页/共75页7高速公路通信系统现状和需求分析-业务需求业务需求监控总中心(省中心)监控分中心1(分中心)监控站1(通信站)RS232/VF通道通道(64K)监控数据传输通路图监控分中心N(分中心)监控站N(通信站)RS232/VF通道通道(64K)E1/IP通道通道(2M/10M)E1/IP通道通道(2M/10M)数据业务需求二数据业务需
5、求二第7页/共75页8高速公路通信系统现状和需求分析-业务需求业务需求省中心OA系统分中心OA系统1通信站OA系统1E1/IP通道通道(2M/10M/20M)办公自动化OA数据传输通路图分中心OA系统N通信站OA系统NE1/IP通道通道(2M/10M/20M)E1/IP通道通道(2M/10M)E1/IP通道通道(2M/10M)数据业务需求三数据业务需求三第8页/共75页9高速公路通信系统现状和需求分析-业务需求业务需求u 图象监控业务图象监控业务 分类:收费图象和监控图象 速率:上行视频图象 4-16Mbps 下行控制信号1200-9600bpsu 会议电视业务会议电视业务 协议标准:H.32
6、0/H.323 速率:384K/512K/728K/2Mbps图象业务需求图象业务需求第9页/共75页10高速公路通信系统现状和需求分析-管理需求管理需求u 集中结算集中结算 u 集中监控集中监控u 集中网管集中网管 三集中三集中第10页/共75页11高速公路通信系统现状和需求分析-安全需求安全需求u 网络安全网络安全 u 数据安全数据安全u 设备安全设备安全 第11页/共75页12高速公路通信系统现状和需求分析-高速公路通信系统发高速公路通信系统发 展前景及发展战略展前景及发展战略u 发展前景发展前景 ITS:出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费
7、系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统等的一系列先进系统 u 发展战略发展战略 技术选择技术选择:先进、成熟、能融合未来业务需求 设备选择设备选择:能向分组化、宽带多媒体化过渡和演进的设备 网络建设网络建设:可运营、可管理、可扩展 容量选择:容量选择:保证需求、适度冗余 第12页/共75页13通 信 技 术 体 制 选 择-传输技术体制选择传输技术体制选择比较比较比较比较IPIPATMATMSDHSDHMSTPMSTP协议协议协议协议简单简单复杂复杂较复杂较复杂较复杂较复杂传输效率传输效率传输效率传输效率高高较高较高低低高高连接方式连接方式连接方式连接方式面向无连接面向无连接面向连接面向
8、连接面向连接面向连接面向连接面向连接网络控制网络控制网络控制网络控制难实现难实现一般一般全面、完善全面、完善全面、完善全面、完善QoSQoS只能做到只能做到CoS有保证机制有保证机制有保证有保证QOS/COS承载业务承载业务承载业务承载业务IP、实时性业、实时性业务承载不成熟务承载不成熟(VoIP)综合业务、实时综合业务、实时性业务实现成本性业务实现成本高、效率低高、效率低(AAL1/AAL2)综合业务综合业务(POS)、主要满)、主要满足实时性业务的传足实时性业务的传输,输,MPLS、TAG)SDH业务、业务、IP业务、业务、ATM业务业务网络带宽网络带宽网络带宽网络带宽宽(宽(GE、TE)
9、一般一般宽宽 POS622M、2.5G、10G宽宽 POS622M、2.5G、10G传输性传输性传输性传输性逐渐完善逐渐完善逐渐融合变化逐渐融合变化成熟成熟成熟成熟成本成本成本成本较高较高高高低低较低较低HOTHOT!第13页/共75页14通 信 技 术 体 制 选 择-交换技术体制选择交换技术体制选择HOTHOT!电路交换技术电路交换技术 优点:建立在电路交换基础上的语音、视讯业务,通道专用,占用固定时隙,服务质量有保证。缺点:技术先进性、带宽的利用率、带宽动态调整 分组交换技术优点:技术先进性、带宽的利用率、带宽动态调整缺点:对语音、视讯等实时性业务的QOS难以保证选择电路交换 以电路交换
10、为主、能平滑过渡到NGN的程控数字交换技术来组建语音交换网络,兼容H.320和H.323协议的视讯交换技术,可用来组建视频交换网络。第14页/共75页15通 信 技 术 体 制 选 择-图象传输技术选择图象传输技术选择 在高速公路通信系统中,图像监控已越来越受到用户的重视,如何使各收费站服务区的业务情况更好的传送到路段中心、省中心,以实现有效的控制和管理,数字化图像系统已逐渐取代传统模拟电视监控系统。监控系统采用三级体制(收费站-监控分中心-监控总中心),监控图像分为广场图像、收费亭图像、车道图像等,广场图像包括反向云台控制信号。图像传输方式主要分两种:数字编解码方式 模拟光端机方式第15页/
11、共75页国际上有两个负责视音频编码的标准化组织国际上有两个负责视音频编码的标准化组织VCEG(Video code Expert Group),是国际电信联合会下的视频编码专家组MPEG(Motion Picture Expert Group),是国际标准化组织下的运动图象专家组VCEG制定的标准有制定的标准有H.261,被国际电信联合会选定为电视会议的视频压缩标准H.262,该标准同MPEG-2完全一样,是VCEG同MPEG组成的联合编码专家组JVT制定的压缩标准,VCEG发布的是H.262,MPEG发布的是MPEG-2H.263,该标准被国际电信联合会选定为可视电话的视频压缩标准,有增强型
12、版本H.263+、H.263+H.264,该标准是2002年5月VCEG为新一代交互式视频通讯制定的标准MPEG制定的标准有制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21,MPEG-1压缩标准为VCD所采纳,MPEG-2的压缩标准为DVD采纳,MPEG-4是为交互式多媒体通讯制定的压缩标准,MPEG-7是为互联网视频检索制定的压缩标准MPEG视频编码技术简介通 信 技 术 体 制 选 择-图象传输技术选择图象传输技术选择第16页/共75页MPEG的全称是Moving Pictures Experts Group(即动态图像专家组),由ISO(Internat
13、ional Standards Organization,国际标准化组织)与IEC(International Electronic Committee)于1988年联合成立,致力于运动图像(MPEG视频)及其伴音编码(MPEG音频)标准化工作MPEG共有4个版本,其中前两个版本MPEG1和MPEG2应用比较广泛,而MPEG4虽然已推出近两年,但有关它的应用却直到最近才活跃起来,MPEG7则是属于未来的标准 MPEG1标准(ISO/IEC11172)制定于1992年,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准,主要用于在CDROM(包括VideoCD、C
14、DI等)存储彩色的同步运动视频图像,它针对SIF(标准交换格式)标准分辨率(NTSC制为352240;PAL制为352288)的图像进行压缩,每秒可播放30帧画面,具备CD(指激光唱盘)音质。同时,它还被用于数字电话网络上的视频传输,如非对称数字用户线路(ADSL)、视频点播(VOD)、教育网络等。使用使用MPEG1的压缩算法,视频数据压缩率为的压缩算法,视频数据压缩率为1/1001/200,音频压缩率为,音频压缩率为1/6.5,可以将一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右,因此,它被广泛地应用于VCD制作和一些视频片段的下载,目前90以上的VCD都是用MPEG1格式压缩的。MPEG-1提
15、供每秒提供每秒25帧帧352X288或或30帧帧352240分辨率的图像分辨率的图像 MPEG视频编码技术简介通 信 技 术 体 制 选 择-图象传输技术选择图象传输技术选择第17页/共75页MPEG2标准标准(ISO/IEC13818)制定于)制定于1994年,是针对年,是针对310Mbps的数据传输率制定的的运动图的数据传输率制定的的运动图像及其伴音编码的国际标准。像及其伴音编码的国际标准。MPEG2可以提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存可以提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存储容量和带宽的要求。它在与储容量和带宽的要求。它在与MPEG1兼容的基础上实现了
16、低码率和多声道扩展:兼容的基础上实现了低码率和多声道扩展:MPEG2可以将一可以将一部部120分钟长的电影压缩到分钟长的电影压缩到48GB(它提供的是我们通常所说的它提供的是我们通常所说的DVD品质品质),其音频编码可提供左右中及,其音频编码可提供左右中及两个环绕声道、一个加重低音声道和多达两个环绕声道、一个加重低音声道和多达7个伴音声道个伴音声道(因此因此DVD可有可有8种语言配音种语言配音)。除了作为。除了作为DVD的指的指定标准外,定标准外,MPEG2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络等提供广播级的数字视频。还可用于为广播、有线电视网、电缆网络等提供广播级的数字视频。MPEG-2 的的
17、图象压缩格式是图象压缩格式是HDTV(数字高清晰度电视)、(数字高清晰度电视)、SDTV(数字标准清晰度电视)和(数字标准清晰度电视)和DVD标准的核心压缩格标准的核心压缩格式。不过对普通用户来说,由于现在电视机分辨率的限制,式。不过对普通用户来说,由于现在电视机分辨率的限制,MPEG2所带来的高清晰度画面质量所带来的高清晰度画面质量(如如DVD画面画面)在电视上效果并不明显在电视上效果并不明显(因此有些监控单位规定不能用电视代替专业监视器因此有些监控单位规定不能用电视代替专业监视器),倒是其音频特性,倒是其音频特性(如加重低音、多伴音声道等如加重低音、多伴音声道等)得到了广泛的应用得到了广泛
18、的应用 MPEG3是是ISO/IEC最初为最初为HDTV(高清晰电视广播高清晰电视广播)制定的编码和压缩标准,但由于制定的编码和压缩标准,但由于MPEG2的出的出色性能已能适用于色性能已能适用于HDTV,因此,因此MPEG3标准并未制定,我们通常所说的标准并未制定,我们通常所说的MP3指的是指的是MPEG Layer 3,只是只是MPEG的一个音频压缩标准的一个音频压缩标准 MPEG视频编码技术简介通 信 技 术 体 制 选 择-图象传输技术选择图象传输技术选择第18页/共75页MPEG4于于1998年年11月公布,与月公布,与MPEG1和和MPEG2相比,相比,MPEG4更适于交互更适于交互
19、AV服务以及服务以及远程监控,远程监控,MPEG4传输速率在传输速率在480064000bps之间,分辨率为之间,分辨率为176144,可以利用很窄的带宽通过,可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。和帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。和DVD相比,相比,MPEG4属于属于一种高比率有损压缩算法,其图像质量始终无法和一种高比率有损压缩算法,其图像质量始终无法和DVD的的MPEG2相比,毕竟相比,毕竟DVD的存储容量比较大。的存储容量比较大。此外,要想保证高速运动的图像画面不失真,必须有足够的码率,目前此外,要想保证高速
20、运动的图像画面不失真,必须有足够的码率,目前MPEG4的码率虽然可以调到和的码率虽然可以调到和DVD差不多,但总体效果还有不小的差距。因此,现在的差不多,但总体效果还有不小的差距。因此,现在的MPEG4只能面向娱乐、欣赏方面的市场,只能面向娱乐、欣赏方面的市场,那些对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不能采用那些对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不能采用对于普通用户来说,对于普通用户来说,MPEG4在目前来说最有吸引力的地方还在于它能在普通在目前来说最有吸引力的地方还在于它能在普通CDROM上基本实上基本实现现DVD的质量:用的质量:用MPEG4 压缩算法的压缩算法的ASF(Advanc
21、ed Streaming format,高级格式流)可以将,高级格式流)可以将120分钟的电影压缩为分钟的电影压缩为300MB左右的视频流;采用左右的视频流;采用MPEG4压缩算法的压缩算法的DIVX 视频编码技术可以将视频编码技术可以将120分钟的电影压缩分钟的电影压缩600MB左右,也可以将一部左右,也可以将一部 DVD影片压缩到影片压缩到 2 张张 CDROM上!也就是说,有了上!也就是说,有了MPEG4,你不需要购买,你不需要购买 DVDROM 就可以享受到和它差不多的视频质量!播放这种编码的影片对机就可以享受到和它差不多的视频质量!播放这种编码的影片对机器的要求并不高:只要你的电脑有
22、器的要求并不高:只要你的电脑有300MHz 以上以上(无论是哪种型号无论是哪种型号)的的CPU、64MB内存、内存、8MB的显卡就可的显卡就可以流畅地播放以流畅地播放MPEG视频编码技术简介通 信 技 术 体 制 选 择-图象传输技术选择图象传输技术选择第19页/共75页20管理处视频切换矩阵RS232/422云台控制数据模拟视频信号RS232/422云台控制数据模拟图象信号矩阵切换器分中心监视器选模拟视频RS232/422云台控制数据控制键盘去总中心的图象数据总中心传输设备收费站接入设备收费站接入设备管理处传输设备MPEGII编码器模拟视频信号MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422
23、云台控制数据10M以太网口10M以太网口RS232/422云台控制数据模拟视频信号RS232/422云台控制数据矩阵切换器MPEGII编码器模拟视频信号MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据10M以太网口10M以太网口MPEGII解码器MPEGII解码器100M以太网口三层以太网交换机100M以太网口模拟图象信号总中心视频切换矩阵模拟图象信号总中心监视器RS232/422云台控制数据控制键盘MPEGII解码器MPEGII解码器二层以太网交换机100M以太网口模拟图象信号二层以太网交换机二层以太网交换机10M以太网口10M以太网口视频工作站视频工作站10M以太网口10M以太
24、网口第20页/共75页21三层以太网交换机收费站接入设备MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据10M以太网口10M以太网口管理处传输设备1M以太网口高管局传输设备收费站接入设备MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据10M以太网口10M以太网口图象控制终端MPEGII解码器模拟图象信号MPEGII解码器10M以太网口10M以太网口模拟图象信号组播去高管局的图象三层以太网交换机MPEGII解码器MPEGII解码器模拟图象信号模拟图象信号
25、图象控制终端MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据MPEGII编码器模拟视频信号RS232/422云台控制数据10M以太网口10M以太网口与管理处在一起的收费站图象二层以太网交换机二层以太网交换机二层以太网交换机10M以太网口10M以太网口领导桌面图象领导桌面图象10M以太网口10M以太网口分中心监视器省中心监视器第21页/共75页22 数字编解码方式主要以数字编解码方式主要以数字编解码方式主要以数字编解码方式主要以MPEGIIMPEGIIMPEGIIMPEGII编码格式为主编码格式为主编码格式为主编码格式为主,其主要特点是:组网灵活,其主要特点是:组网灵活,其主要特点是
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