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現(xiàn)今人們對於復(fù)雜的交通管理的需求已愈來愈高，而音頻、視頻以及數(shù)位產(chǎn)品能否完美地加以整合也愈形重要。這三個領(lǐng)域在某種程度上來講是相當(dāng)獨(dú)立的，而要整合這些獨(dú)立的產(chǎn)品，就必須使用光纖、寬頻傳輸協(xié)定、以及高級壓縮技術(shù)，這些現(xiàn)代的數(shù)位技術(shù)在智能形交通系統(tǒng)工程中的應(yīng)用也將形成趨勢。

為此，本刊邀請了三位資深的智能交通系統(tǒng)供應(yīng)商來分享他們的工程經(jīng)驗。他們分別是COE有限公司亞太區(qū)經(jīng)理Nicolas Pocard，他將提供該公司在新加坡捷運(yùn)系統(tǒng)東北線中應(yīng)用數(shù)位傳輸系統(tǒng)的經(jīng)驗；美國Teleste監(jiān)控網(wǎng)路公司的Jim Connors，他將為我們介紹他們公司目前應(yīng)用在智能交通領(lǐng)域的技術(shù)狀況；還有John Lopinto，Communication Specialties公司總裁兼首席執(zhí)行官，他將為我們提供光纖技術(shù)之簡捷實用的經(jīng)驗講座，這些經(jīng)驗對於承包商來說是很重要的。

從新加坡捷運(yùn)北東線工程看數(shù)位傳輸技術(shù)

文/ COE公司亞洲區(qū)經(jīng)理Nicolas Pocard

新加坡陸路交通管理局目前正進(jìn)行捷運(yùn)北東線(NEL)工程，這個工程是由NEC系統(tǒng)整合及建設(shè)公司（NESIC）簽約承包，并由COE公司提供該干線中CCTV系統(tǒng)所需超過350個數(shù)位影像的編／解碼技術(shù)。

這條將於2002年完成的北東線將成為一個高度自動化、擁有25輛六節(jié)車廂電動列車的地鐵系統(tǒng)，彰顯出自動化驅(qū)動科技。這條干線起點(diǎn)是新加坡南部面海住宅區(qū)(Harbourfront)，朝東北方向行駛，將經(jīng)過市中心商業(yè)區(qū)而到達(dá)后港(Hougang)、盛港(Sengkang)和榜鵝(Punggol)等新市鎮(zhèn)。北東線全長超過二十公里，沿線?？渴鶄€車站，車庫則在盛港(Sengkang)。

北東線將采用許多無線設(shè)備如列車用監(jiān)視系統(tǒng)、TETRA無線收音機(jī)、商用呼叫及行動電話配備。由於列車是全自動化，車上也將有無線數(shù)位監(jiān)視通訊系統(tǒng)來監(jiān)控車廂內(nèi)動靜。這個系統(tǒng)是由NEC公司為北東線工程所研發(fā)。

為完成這項無線的工程，COE公司提供運(yùn)用MJPEG壓縮技術(shù)、傳輸速度達(dá)384kps的數(shù)位影像編／解碼技術(shù)，并與NESIC無線傳輸系統(tǒng)連接，以便進(jìn)站列車能與每個車站通訊直接無阻。這種經(jīng)特別設(shè)計的E級384kps數(shù)位影像編／解碼技術(shù)可用於位元誤差率超過數(shù)位網(wǎng)路正常標(biāo)準(zhǔn)值10-9的場所，還可啟動預(yù)先誤差校正以減少影像在傳輸時流失情形。這種E級設(shè)備還有其他優(yōu)點(diǎn)如全面警報及判別功能，使檢查及維護(hù)工作更形容易。

為使影像從每個車站傳到一中央監(jiān)控中心，北東線還采用一種運(yùn)用MPEG2壓縮技術(shù)、以SDH為主干的2 Mbps、E1數(shù)位影像編／解碼技術(shù)。它是特別為需要無線傳輸壓縮技術(shù)的安全及監(jiān)視用途所設(shè)計，功能也包括雙工的數(shù)據(jù)傳輸。目前承包公司正逐步完成北東線運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計、架設(shè)、測試及啟用，直到交車為止。完成之後，它將成為真正先進(jìn)的客運(yùn)系統(tǒng)。

數(shù)位革命下極具成本效益的數(shù)位影像技術(shù)

文/美國Teleste監(jiān)視網(wǎng)路公司Jim Connors

過去許多智慧型交通系統(tǒng)(ITS)網(wǎng)路都利用類比式寬頻通訊網(wǎng)路來傳輸影像，并結(jié)合SONET和T-1來傳輸數(shù)據(jù)。雖然類比寬頻網(wǎng)路適合點(diǎn)對點(diǎn)的trucking用途，但它只能傳輸有限的multidrop功能，之後信噪比就會迅速下滑而使影像傳輸品質(zhì)不佳。但隨著今日交通運(yùn)輸管理的要求更形復(fù)雜，巧妙地結(jié)合影像、聲音及數(shù)據(jù)等需求已不可避免。

直到最近，影像、聲音及數(shù)據(jù)等領(lǐng)域仍各擅勝場。但由於利用非線性轉(zhuǎn)換模式(ATM)技術(shù)的寬頻整合服務(wù)數(shù)位網(wǎng)路(B-ISDN)的普遍使用，這三個領(lǐng)域的技術(shù)已逐漸交集。類比式影像正急速被淘汰，主因是許多政府明定所有電視傳輸須在不久後成為數(shù)位式，目前大部份衛(wèi)星通訊內(nèi)容都已數(shù)位化，且許多新的有線電視網(wǎng)路也采用數(shù)位技術(shù)做架設(shè)和更新。

上述的改變都起因於數(shù)位影像給予不同等級的經(jīng)濟(jì)價位，數(shù)位影像花費(fèi)常常遠(yuǎn)低於舊有的FDM類比系統(tǒng)，同時又提供更好的品質(zhì)和規(guī)劃彈性。一個完善的影像、聲音及數(shù)據(jù)數(shù)位傳輸平臺必須考慮到以下標(biāo)準(zhǔn)∶

開放的界面標(biāo)準(zhǔn)

使用利用各種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)(如MPEG-2、ATM及SDH等標(biāo)準(zhǔn))讓用戶對未來無後顧之憂，面對新的商機(jī)或公司并購時也可輕易與其他網(wǎng)路連接。

品質(zhì)完善的即時影像

以Teleste Infinitus系統(tǒng)為例，它利用全球數(shù)位電視的標(biāo)準(zhǔn)─MPEG-2壓縮技術(shù)，因此所得到的監(jiān)視影像畫面品質(zhì)就如用同樣壓縮標(biāo)準(zhǔn)的高級電視所接收的畫面一樣。

其編碼器和解碼器也提供兩個高品質(zhì)的MPEG-1音軌和四個56Kb RS數(shù)據(jù)頻道，皆可個別挑選和裝配，也可用在攝影機(jī)控制、170/2070控制器網(wǎng)路、環(huán)型偵測器，可變化訊息警示等方面。影像輸入可為CVBS或Y/C型式。在只需數(shù)據(jù)的情況下，一次編／解碼會有兩個聲音和四個數(shù)據(jù)頻道。因此常可減低對昂貴且復(fù)雜的T-1頻道庫及對應(yīng)的SONET圖框處理器的依賴。編碼器和解碼器是為發(fā)現(xiàn)影像傳輸中斷且無法持續(xù)傳送最後圖框的情形所設(shè)計。

多樣化的連接方式

Infinitus產(chǎn)品的核心在於網(wǎng)路波節(jié)，可用於add/drop/through轉(zhuǎn)換。這個系統(tǒng)有配合目前開放標(biāo)準(zhǔn)的四個或八個電子或光學(xué)STM-1及兩個光學(xué)STM-4C界面。這種配合各壓縮標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計方便數(shù)位資料在各種媒介傳輸，用戶可隨方便性或現(xiàn)有資源選擇專用的光纖網(wǎng)路(dark fiber)、SDH/SONET網(wǎng)路或ATM網(wǎng)路。這種設(shè)計也讓標(biāo)準(zhǔn)ATM網(wǎng)路的IP資訊在各網(wǎng)路波節(jié)上傳輸。

使用彈性高

要為提升工作績效所設(shè)計、容易使用，且與現(xiàn)有技術(shù)、系統(tǒng)相容高，如此一來在使用上才能更具彈性，系統(tǒng)也才能隨功能需求而擴(kuò)展。

額外功能豐富

必須提供數(shù)種額外功能，讓用戶可選擇最方便的一種。這些功能可包括光纖路徑功能、供電的不同選擇，頻道甚至功能的更多選擇。

傳輸距離長

Infinitus產(chǎn)品資料傳輸距離是依據(jù)ITU-T Rec. G. 957 SDH STM 4/L-4.2標(biāo)準(zhǔn)，其中特別規(guī)范最大的光學(xué)弱化值為25dB，相當(dāng)在1,550nm波長上約80公里或1,310nm上約50公里的距離。在方便的地點(diǎn)裝置一個網(wǎng)路波節(jié)就可輕易做長距離傳送。另一個延伸每一片段長度的方法是使用網(wǎng)路波節(jié)。這樣一來，在同樣的光學(xué)預(yù)算下，又輕易地多傳送13dB的距離。而當(dāng)一條光纖路徑沿路都沒有合適地點(diǎn)做中繼站時，這個功能就顯得特別方便。

資訊傳輸量

有別於較新的FDM系統(tǒng)受限於32/64影像頻道(Teleste CFO700系統(tǒng))的情形，在兩條光纖上，Infinitus的傳輸量為2 x 622 Mb/s，相當(dāng)於MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)下逾1Gb/s的傳輸量。以傳輸網(wǎng)路的影像頻道計算，等於遠(yuǎn)超過一百個即時、品質(zhì)完善的頻道傳輸量。

傳輸量可用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)如WDM，SDH圖框處理被加大，變?yōu)镾TM-16或DWDM。藉由STM-16圖框處理和1，550 nm的奇偶數(shù)波長，傳輸量可一次增長20倍，相當(dāng)於擁有20Gbit/s或超過2000個品質(zhì)完善、即時的影像頻道。在PSTN方面， dark fiber rental也提供價格合理、不同等級的傳輸量。

此外，像完善的管理介面、能在惡劣環(huán)境下適當(dāng)?shù)剡\(yùn)作等特點(diǎn)，也是很重要的。

結(jié)語

數(shù)位革命就要到來。ATM已成為受認(rèn)可的影像、聲音和數(shù)據(jù)網(wǎng)路無線整合標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)我們尋找ITS/ITC通訊的長遠(yuǎn)解決之道，要注意未來而非過去。而投資在配合各標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)計的技術(shù)就是一個穩(wěn)當(dāng)?shù)牟少I決定。

長距離光纖傳輸?shù)男拮o(hù)和使用
p>文/ Communications Specialties公司總裁John Lopinto

隨著使用光纖代替雙絞線的趨勢漸強(qiáng)，大部份的承包商發(fā)現(xiàn)自己必須對如何裝設(shè)光纖纜線略知一二，光纖不同于大眾的印象，事實上是很容易處理和使用的。

光纖續(xù)接

雖然光學(xué)連接器可用來連接光纖纜線，但另一種不需用到連接器而直接將一個光纖連到另一個的過程卻因因訊號漏失較少而較受歡迎，這種方式稱為「熔接」。而其中兩種最常見的接續(xù)方式是機(jī)械接續(xù)和熔合捻接一般稱熔接。

在機(jī)械接續(xù)方面，要清潔并除去兩片光纖的尾端，之后再小心地用機(jī)械裝配組件把它們對準(zhǔn)并合在一起。并要用三秒膠把它們黏在一起以減少反光并把接續(xù)漏失的情形降到最低。光纖的尾端經(jīng)由摩擦或壓縮而連在一起，這種接組續(xù)裝的方式強(qiáng)調(diào)鎖緊的機(jī)制，以使光纖保持結(jié)合狀態(tài)。

相對地，熔接則實際上需要把兩片光纖的尾端一起(熔合，產(chǎn)生一條連接而沒有缺口的光纖。熔接需要特別且昂貴的熔接配備，但過程可相當(dāng)迅速。所以若大量地熔接，費(fèi)用就合理。但因熔接易受損壞，在熔接處附近常裝有熔接保護(hù)器和稱為收縮管的塑料加層以避免熔接破裂。

鋪設(shè)纜線

光纖纜線的實際裝設(shè)過程給安裝公司很大的自由和彈性。對初學(xué)者來說，光纖輕巧且容易處理，若要與雙絞線達(dá)到同樣的傳輸量，所需裝設(shè)的光纖比雙絞線少得多。如何及在哪里裝設(shè)光纖纜線的細(xì)節(jié)大多牽涉所用光纖種類的功能。光纖的種類有很多，每種都為承受某些環(huán)境狀態(tài)和用途而設(shè)計。一般而言，光纖較雙絞線用的管線少，甚至經(jīng)常不需管線便可鋪設(shè)，只須穿過墻和地面材料，如木板或瓷磚等方便安裝的地方。光纖也容許大樓結(jié)構(gòu)的曲線和轉(zhuǎn)折，不過需留意每個轉(zhuǎn)折都要保留起碼一英吋的半徑。

光纖幾乎不受外界大氣狀況和電子干擾影響，意即可直接連到電話線桿或原有的電子纜線而不必?fù)?dān)心會收到外來訊號。由于光纖很能適應(yīng)外界環(huán)境變化，故很適于連接各大樓的系統(tǒng)，此時光纖必須埋設(shè)在大樓外的地層下。其實若使用適合的光纖，也可直接埋在地表，而不需擔(dān)心接觸到水氣或潮濕。同時，若一條纜線意外地被切斷，也不會有火花引起火災(zāi)或危害接觸纜線工作人員的危險。

利用放大器和中繼站傳輸訊號

固然光纖纜線因傳輸距離較遠(yuǎn)而較雙絞線受青睞，光纖傳輸系統(tǒng)在不用放大器下，傳輸距離當(dāng)然也受限。當(dāng)所要的傳輸距離超過系統(tǒng)負(fù)荷時，就需用放大器或中繼站來持續(xù)傳輸訊號。

在調(diào)幅或調(diào)頻系統(tǒng)中，放大器是用來加強(qiáng)已減弱的訊號，使它還能藉由光纖再多傳一段距離。光纖放大器和傳統(tǒng)電子放大器非常相似，當(dāng)傳來的光束被放大器捕捉后便轉(zhuǎn)換為伏特以使訊號放大，之后再以光線形式傳送在下一段光纖上。就如銅的系統(tǒng)，光纖放大器的確會附帶傳送訊號傳送時夾帶的失真和干擾現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象也隨訊號一同被放大。因此，若一個訊號被放大相當(dāng)次數(shù)后，也會失真。

使用數(shù)字傳輸系統(tǒng)就解決了這個問題，因為傳輸距離是藉由中繼站而非放大器來延長。當(dāng)光纖系統(tǒng)使用數(shù)字技術(shù)，中繼站就將傳送的光束轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字格式下的電子形式，再送出以這更新的數(shù)字電子訊號為基礎(chǔ)的嶄新光纖訊號（注意訊號未到傳送終點(diǎn)前不會回到基頻格式）。由于訊號是數(shù)字式的，沒有失真情形會被中繼站夾帶或在加強(qiáng)過程中被傳送。因此，理論上，數(shù)字中繼站可用在無限長的光纖上傳送訊號。這是勝過傳統(tǒng)調(diào)幅和調(diào)頻系統(tǒng)的一大優(yōu)勢，且不限于于傳送數(shù)字基頻訊號的系統(tǒng)?，F(xiàn)在有光纖系統(tǒng)使用所有數(shù)字發(fā)出訊號和處理過程來傳送傳統(tǒng)模擬影像、聲音和數(shù)據(jù)訊號，且價格合理。

結(jié)語

若你是系統(tǒng)安裝商，可能因為之前對安裝過程不熟悉且有恐懼感而不愿使用光纖傳輸系統(tǒng)，然而只需一點(diǎn)布放和練習(xí)，你就會發(fā)現(xiàn)光纖纜線如雙絞線般簡單，且有無數(shù)的好處。

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智能交通系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)方案