智能交通系统基础建设方案 - 安防知识网

现今人们对於复杂的交通管理的需求已愈来愈高，而音频、视频以及数位产品能否完美地加以整合也愈形重要。这三个领域在某种程度上来讲是相当独立的，而要整合这些独立的产品，就必须使用光纤、宽频传输协定、以及高级压缩技术，这些现代的数位技术在智能形交通系统工程中的应用也将形成趋势。

为此，本刊邀请了三位资深的智能交通系统供应商来分享他们的工程经验。他们分别是COE有限公司亚太区经理Nicolas Pocard，他将提供该公司在新加坡捷运系统东北线中应用数位传输系统的经验；美国Teleste监控网路公司的Jim Connors，他将为我们介绍他们公司目前应用在智能交通领域的技术状况；还有John Lopinto，Communication Specialties公司总裁兼首席执行官，他将为我们提供光纤技术之简捷实用的经验讲座，这些经验对於承包商来说是很重要的。

从新加坡捷运北东线工程看数位传输技术

文/ COE公司亚洲区经理Nicolas Pocard

新加坡陆路交通管理局目前正进行捷运北东线(NEL)工程，这个工程是由NEC系统整合及建设公司（NESIC）签约承包，并由COE公司提供该干线中CCTV系统所需超过350个数位影像的编／解码技术。

这条将於2002年完成的北东线将成为一个高度自动化、拥有25辆六节车厢电动列车的地铁系统，彰显出自动化驱动科技。这条干线起点是新加坡南部面海住宅区(Harbourfront)，朝东北方向行驶，将经过市中心商业区而到达后港(Hougang)、盛港(Sengkang)和榜鹅(Punggol)等新市镇。北东线全长超过二十公里，沿线停靠十六个车站，车库则在盛港(Sengkang)。

北东线将采用许多无线设备如列车用监视系统、TETRA无线收音机、商用呼叫及行动电话配备。由於列车是全自动化，车上也将有无线数位监视通讯系统来监控车厢内动静。这个系统是由NEC公司为北东线工程所研发。

为完成这项无线的工程，COE公司提供运用MJPEG压缩技术、传输速度达384kps的数位影像编／解码技术，并与NESIC无线传输系统连接，以便进站列车能与每个车站通讯直接无阻。这种经特别设计的E级384kps数位影像编／解码技术可用於位元误差率超过数位网路正常标准值10-9的场所，还可启动预先误差校正以减少影像在传输时流失情形。这种E级设备还有其他优点如全面警报及判别功能，使检查及维护工作更形容易。

为使影像从每个车站传到一中央监控中心，北东线还采用一种运用MPEG2压缩技术、以SDH为主干的2 Mbps、E1数位影像编／解码技术。它是特别为需要无线传输压缩技术的安全及监视用途所设计，功能也包括双工的数据传输。目前承包公司正逐步完成北东线运输系统的设计、架设、测试及启用，直到交车为止。完成之後，它将成为真正先进的客运系统。

数位革命下极具成本效益的数位影像技术

文/美国Teleste监视网路公司Jim Connors

过去许多智慧型交通系统(ITS)网路都利用类比式宽频通讯网路来传输影像，并结合SONET和T-1来传输数据。虽然类比宽频网路适合点对点的trucking用途，但它只能传输有限的multidrop功能，之後信噪比就会迅速下滑而使影像传输品质不佳。但随著今日交通运输管理的要求更形复杂，巧妙地结合影像、声音及数据等需求已不可避免。

直到最近，影像、声音及数据等领域仍各擅胜场。但由於利用非线性转换模式(ATM)技术的宽频整合服务数位网路(B-ISDN)的普遍使用，这三个领域的技术已逐渐交集。类比式影像正急速被淘汰，主因是许多政府明定所有电视传输须在不久後成为数位式，目前大部份卫星通讯内容都已数位化，且许多新的有线电视网路也采用数位技术做架设和更新。

上述的改变都起因於数位影像给予不同等级的经济价位，数位影像花费常常远低於旧有的FDM类比系统，同时又提供更好的品质和规划弹性。一个完善的影像、声音及数据数位传输平台必须考虑到以下标准∶

开放的界面标准

使用利用各种标准的系统(如MPEG-2、ATM及SDH等标准)让用户对未来无後顾之忧，面对新的商机或公司并购时也可轻易与其他网路连接。

品质完善的即时影像

以Teleste Infinitus系统为例，它利用全球数位电视的标准─MPEG-2压缩技术，因此所得到的监视影像画面品质就如用同样压缩标准的高级电视所接收的画面一样。

其编码器和解码器也提供两个高品质的MPEG-1音轨和四个56Kb RS数据频道，皆可个别挑选和装配，也可用在摄影机控制、170/2070控制器网路、环型侦测器，可变化讯息警示等方面。影像输入可为CVBS或Y/C型式。在只需数据的情况下，一次编／解码会有两个声音和四个数据频道。因此常可减低对昂贵且复杂的T-1频道库及对应的SONET图框处理器的依赖。编码器和解码器是为发现影像传输中断且无法持续传送最後图框的情形所设计。

多样化的连接方式

Infinitus产品的核心在於网路波节，可用於add/drop/through转换。这个系统有配合目前开放标准的四个或八个电子或光学STM-1及两个光学STM-4C界面。这种配合各压缩标准的设计方便数位资料在各种媒介传输，用户可随方便性或现有资源选择专用的光纤网路(dark fiber)、SDH/SONET网路或ATM网路。这种设计也让标准ATM网路的IP资讯在各网路波节上传输。

使用弹性高

要为提升工作绩效所设计、容易使用，且与现有技术、系统相容高，如此一来在使用上才能更具弹性，系统也才能随功能需求而扩展。

额外功能丰富

必须提供数种额外功能，让用户可选择最方便的一种。这些功能可包括光纤路径功能、供电的不同选择，频道甚至功能的更多选择。

传输距离长

Infinitus产品资料传输距离是依据ITU-T Rec. G. 957 SDH STM 4/L-4.2标准，其中特别规范最大的光学弱化值为25dB，相当在1,550nm波长上约80公里或1,310nm上约50公里的距离。在方便的地点装置一个网路波节就可轻易做长距离传送。另一个延伸每一片段长度的方法是使用网路波节。这样一来，在同样的光学预算下，又轻易地多传送13dB的距离。而当一条光纤路径沿路都没有合适地点做中继站时，这个功能就显得特别方便。

资讯传输量

有别於较新的FDM系统受限於32/64影像频道(Teleste CFO700系统)的情形，在两条光纤上，Infinitus的传输量为2 x 622 Mb/s，相当於MPEG-2标准下逾1Gb/s的传输量。以传输网路的影像频道计算，等於远超过一百个即时、品质完善的频道传输量。

传输量可用标准技术如WDM，SDH图框处理被加大，变为STM-16或DWDM。藉由STM-16图框处理和1，550 nm的奇偶数波长，传输量可一次增长20倍，相当於拥有20Gbit/s或超过2000个品质完善、即时的影像频道。在PSTN方面， dark fiber rental也提供价格合理、不同等级的传输量。

此外，像完善的管理介面、能在恶劣环境下适当地运作等特点，也是很重要的。

结语

数位革命就要到来。ATM已成为受认可的影像、声音和数据网路无线整合标准。当我们寻找ITS/ITC通讯的长远解决之道，要注意未来而非过去。而投资在配合各标准所设计的技术就是一个稳当的采买决定。

长距离光纤传输的修护和使用
p>文/ Communications Specialties公司总裁John Lopinto

随着使用光纤代替双绞线的趋势渐强，大部份的承包商发现自己必须对如何装设光纤缆线略知一二，光纤不同于大众的印象，事实上是很容易处理和使用的。

光纤续接

虽然光学连接器可用来连接光纤缆线，但另一种不需用到连接器而直接将一个光纤连到另一个的过程却因因讯号漏失较少而较受欢迎，这种方式称为「熔接」。而其中两种最常见的接续方式是机械接续和熔合捻接一般称熔接。

在机械接续方面，要清洁并除去两片光纤的尾端，之后再小心地用机械装配组件把它们对准并合在一起。并要用三秒胶把它们黏在一起以减少反光并把接续漏失的情形降到最低。光纤的尾端经由摩擦或压缩而连在一起，这种接组续装的方式强调锁紧的机制，以使光纤保持结合状态。

相对地，熔接则实际上需要把两片光纤的尾端一起(熔合，产生一条连接而没有缺口的光纤。熔接需要特别且昂贵的熔接配备，但过程可相当迅速。所以若大量地熔接，费用就合理。但因熔接易受损坏，在熔接处附近常装有熔接保护器和称为收缩管的塑料加层以避免熔接破裂。

铺设缆线

光纤缆线的实际装设过程给安装公司很大的自由和弹性。对初学者来说，光纤轻巧且容易处理，若要与双绞线达到同样的传输量，所需装设的光纤比双绞线少得多。如何及在哪里装设光纤缆线的细节大多牵涉所用光纤种类的功能。光纤的种类有很多，每种都为承受某些环境状态和用途而设计。一般而言，光纤较双绞线用的管线少，甚至经常不需管线便可铺设，只须穿过墙和地面材料，如木板或瓷砖等方便安装的地方。光纤也容许大楼结构的曲线和转折，不过需留意每个转折都要保留起码一英吋的半径。

光纤几乎不受外界大气状况和电子干扰影响，意即可直接连到电话线杆或原有的电子缆线而不必担心会收到外来讯号。由于光纤很能适应外界环境变化，故很适于连接各大楼的系统，此时光纤必须埋设在大楼外的地层下。其实若使用适合的光纤，也可直接埋在地表，而不需担心接触到水气或潮湿。同时，若一条缆线意外地被切断，也不会有火花引起火灾或危害接触缆线工作人员的危险。

利用放大器和中继站传输讯号

固然光纤缆线因传输距离较远而较双绞线受青睐，光纤传输系统在不用放大器下，传输距离当然也受限。当所要的传输距离超过系统负荷时，就需用放大器或中继站来持续传输讯号。

在调幅或调频系统中，放大器是用来加强已减弱的讯号，使它还能藉由光纤再多传一段距离。光纤放大器和传统电子放大器非常相似，当传来的光束被放大器捕捉后便转换为伏特以使讯号放大，之后再以光线形式传送在下一段光纤上。就如铜的系统，光纤放大器的确会附带传送讯号传送时夹带的失真和干扰现象，而这些现象也随讯号一同被放大。因此，若一个讯号被放大相当次数后，也会失真。

使用数字传输系统就解决了这个问题，因为传输距离是藉由中继站而非放大器来延长。当光纤系统使用数字技术，中继站就将传送的光束转变为数字格式下的电子形式，再送出以这更新的数字电子讯号为基础的崭新光纤讯号（注意讯号未到传送终点前不会回到基频格式）。由于讯号是数字式的，没有失真情形会被中继站夹带或在加强过程中被传送。因此，理论上，数字中继站可用在无限长的光纤上传送讯号。这是胜过传统调幅和调频系统的一大优势，且不限于于传送数字基频讯号的系统。现在有光纤系统使用所有数字发出讯号和处理过程来传送传统模拟影像、声音和数据讯号，且价格合理。

结语

若你是系统安装商，可能因为之前对安装过程不熟悉且有恐惧感而不愿使用光纤传输系统，然而只需一点布放和练习，你就会发现光纤缆线如双绞线般简单，且有无数的好处。