二、高速公路收费系统

    对于像高速公路这样的大型收费系统来说，相对于前面介绍的单网点收费系统来说，尽管可能有许多新的软件功能，如IC卡式缴费，联网收费等，但更主要的不同还在于不同收费站点的互联，以及数据同步了。因为一条高速公路如果是实现全路联网收费的话，就必须保证整个高速公路上的收费站点实时同步。由于距离通常相当长，所以各收费站点之间的快速互联就是其中的关键了。

    目前，高速公路之上的广域网络建设通常都采用了在现有的SDH（Synchronos Digital Hierarchy，同步数字系列）通信网络链路上进行叉分复接方式，即尽量去利用已有的ADM（分插复用）设备的冗余信道，实现广域数据交换。然而与点到点的通信系统不同，这里的收费网络工作采用的是广播寻址和传输的方式，是异构系统之间的连接，所以计算机网络与通信系统的接驳就变得比较复杂和多样。

    利用现有SDH通信网络所组建的广域收费网络简化结构如下图所示。

拓扑图（点击看大图）

    其中的收费站A/B/C/D代表的就是如图1所示的C/S模式的收费局域网。在这一网络中除了图中标注的各收费站点和管理中心需要专门的路由器连接外，还要利用原有SDH网络中的路由设施和网络传输介质（通常为光纤），整个网络工作机制非常复杂，就像我们经常所见的ADSL广域网连接一样。

    虽然SDH网络相对PDH通信网络而言该网络结构有较大改进，但是其整个传输网络仍然是多种传输系统的简单堆砌，网络构成复杂。在传输平台之外另外需要很多附加设备，例如对于收费计算机网络需要外接路由器；对于视频图像，需要外接编解码器和切换器、分配器；对于电话和低速数据，需要外接时隙分割器等等。

    这样无疑增加了管理难度，而且SDH系统通过路由器提供给收费计算机网络的接口速率一般为128k或2Mbps，而收费计算机网络本身是10Mbps或100Mbps，联网收费需传输大量的信息（如抓拍的数字图像等），这样有可能形成通信瓶颈。造成上述问题的原因是，标准的SDH是针对电信公用网设计的。

    标准SDH提供的业务接入一般为E1、E2、E3等接口。不直接提供视频、低速数据和LAN接口。为了解决诸如此类的问题。有的厂商已开发出适应高速公路通信专用的多媒体通信网络，如上海贝尔公司开发的基于SDH标准的infotrax系统，高速公路所有业务都可简单高效地接入该通信网络，在通信平台之外，无需再附加任何设备，比较适合高速公路通信网的使用。

    由于数据网络是建立在高速公路通信系统体系之上，其可供使用的传输带宽不是很充裕，所以其传输速率不是很高，并且高速公路呈现出的是单向放射型的路径，特别不易于实现星型的网络拓扑连接，所以在联网的过程中出现了多级路由器级联复用的方式。数据在传输中，会出现多次的存储转发过程，将会导致数据传输效率下降。由于在现行的收费数据网络中多采用了收费站、收费分中心、收费中心的全路由器接入方式，但通过学习SDH网络方案的收费网络设计仅体现了收费站对收费车道的管理强度，未能够体现出管理分中心对收费站和车道的管理强度。

    在高速公路收费系统中，还有一种互联方式就是光纤直连，简化网络结构如下图所示。

拓扑图（点击看大图）

    在这一方案中就需要收费管理中心的核心交换机和各收费站的核心交换机都支持光纤连接，因为目前的单段单模光纤最长连接距离已达100公里以上（最短也在20公里以上），所以这类连接方式通常是在两百公里以内的高速公路系统中广泛使用。目前的光纤最高传输速率达到了10Gbps（当然实际应用中远不要这么高带宽，只需100Mbps即可满足应用需求了），无论是连接性能和连接距离上都非常符合高速公路系统的同步传输需求。当然这样一套系统价格较贵，但却能实现高性能传输。同时也大大方便了管理中心对各收费的管理，整个网络就像一个局域网一样，不再需要反复路由，各收费站，以及管理中心都可以实现轻松互访。

    同时，光纤接入网的应用，能较好地解决用户需求与通信传输网之间不相配套的问题，满足高速公路运营对通信网的需求。在管理分中心以下的网络设计可采用以下“光纤直连”的模式。即各收费站到管理费分中心之间直接采用2芯的光纤和网络交换机构成宽带的局域网络，最高传输速率可达到全双工20Gbps。从而将局域网络的管理域从收费站到收费车道的两级管理，扩展至收费车道、收费站、收费分中心的三级管理，提高分中心的管理职能和指挥职能。

    总结：

    随着技术的不断完善，ATM也在一些高速公路收费及通信系统中广泛开展采用。还有如VPN网络技术、各种互联网接入技术，以及各种混合技术，如ATM Over SDH、IP Over SDH等也都开始在高速公路收费网络中广泛使用。因篇幅关系，在此就不再介绍了。