通信系統(tǒng)設計方案

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第一部分：通信系統(tǒng)設計方案

一、系統(tǒng)概述

通信網(wǎng)絡是一切信息傳送的載體，它的設計好壞將直截了當妨礙到南海區(qū)一期智能交通治理系統(tǒng)的整體建設是否成功。所以，依照南海區(qū)智能交通系統(tǒng)一期建設特點，需要思考采納當前先進的技術，建立整個系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡，以保證系統(tǒng)高速、穩(wěn)定、安全的運行。

目前，通信網(wǎng)絡能夠挑選有線和無線兩種。其中，無線通信又分為非常多種，要緊有超短波和微波，微波的傳輸受自然環(huán)境妨礙較大，如：山體、建造物的遮攔，對微波都有妨礙。

思考到信息化技術的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大隊指揮中心與下面17個中隊的分中心及關鍵節(jié)點之間建立一條信息高速公路，將對南海區(qū)交通治理的信息化、智能化建設起到促進作用，別僅能夠解決目前實時傳送圖像、實時操縱信號等的咨詢題，而且還能夠提高整個南海區(qū)公安交通治理部門的辦公自動化和輔助決策水平。為此，建議在大隊指揮中心、中隊隊部及重要道口等關鍵節(jié)點之間采納光纖傳輸。

平常能夠用光纖通道作為主通信通道，傳送數(shù)據(jù)、圖像信息（實時圖像）。并且，在將來建設中，可思考采納無線網(wǎng)絡作為備份網(wǎng)絡，在光纖網(wǎng)浮現(xiàn)故障時，作為數(shù)據(jù)、圖像信息的備用通道。

此次建設的無線系統(tǒng)要緊是為挪移警務系統(tǒng)服務，并有部分用作交通流信息檢測系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)設計原則

（一）網(wǎng)絡的先進性

在本方案的設計中，在別落低整個系統(tǒng)性能的基礎上，盡量地利用現(xiàn)有設備和通訊線路，落低網(wǎng)絡建設的投資成本，組建先進、可靠、具有升級潛力的業(yè)務和辦公自動化綜合應用網(wǎng)絡。

總的指導思想是，以高水準、最優(yōu)化的系統(tǒng)集成方案及一流的網(wǎng)絡技術和設備，將南海區(qū)交通治理的通信網(wǎng)絡建成一具性能先進的、安全的、可靠的、高效的智能化計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。整個網(wǎng)絡系統(tǒng)除具有技術先進性、安全可靠性、功能可擴展性及操作方便性之外，還需結合南海區(qū)智能交通系統(tǒng)規(guī)劃與建設的實際事情，使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)具有合理的性能價格比。

（二）網(wǎng)絡的安全性

南海智能交通治理系統(tǒng)一期工程的工作對信息安全性和保密性要求較高，網(wǎng)絡信息系統(tǒng)應有較強的安全防衛(wèi)機制。系統(tǒng)應提供多方式的安全保密措施，保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全。公安部提出并組織制定了強制性國家標準《計算機信息安全愛護等級劃分準則》，此《準則》于1999年9月經(jīng)國家質量技術監(jiān)督局公布，并于2001年1月1日起實施。依照《準則》內容，本標準規(guī)定了計算機信息系統(tǒng)安全愛護能力的五個等級，即：

第一級：用戶自主愛護級；

第二級：系統(tǒng)審計愛護級；

第三級：安全標記愛護級；

第四級：結構化愛護級；

第五級：拜訪驗證愛護級；

在設計中必須保證網(wǎng)絡系統(tǒng)達到第五級安全標準。實現(xiàn)此標準必須采納一系列的安全措施，如使用防火墻技術；采納分不布線以保證內外網(wǎng)的物理隔離；內部劃分VLAN；安裝入侵檢測/防備系統(tǒng)和安全掃描系統(tǒng)；安裝防病毒軟件；對撥號用戶采納回撥和認證系統(tǒng)等，以防止各種行為的網(wǎng)絡入侵。

另一方面網(wǎng)絡信息系統(tǒng)在網(wǎng)絡中會運行除監(jiān)控業(yè)務以外的多種業(yè)務，需要思考用VPN等技術保證各業(yè)務相互隔離，不可能互相妨礙；同時由于視頻業(yè)務對帶寬要求比較高，關于網(wǎng)絡的QoS質量保證也是很重要的內容。

（三）網(wǎng)絡的可靠性和穩(wěn)定性

由于交通指揮系統(tǒng)對運行的可靠性和穩(wěn)定性要求極高，一點小的差錯就也許造成巨大的損失，因此要保證整個系統(tǒng)的絕對可靠和穩(wěn)定運行。系統(tǒng)可靠的前提是硬件網(wǎng)絡平臺要保證極高的可靠性和穩(wěn)定性。

本規(guī)劃方案要緊從五個方面來解決那個咨詢題：

1、網(wǎng)絡總體結構的規(guī)劃要保證可靠和穩(wěn)定。

2、網(wǎng)絡設備的選型要保證腳夠的可靠和穩(wěn)定，采納機架式設備，提供雙電源和雙主控冗余。

由于視頻業(yè)務關于網(wǎng)絡質量要求非常高，因此在網(wǎng)絡中需要舉行Qos保障，防止浮現(xiàn)其他業(yè)務占用帶寬的事情。

3、配置相應的安全防范設備。

4、制定切實可行的治理制度。

三、現(xiàn)有通信系統(tǒng)

因為闖紅燈違章抓拍系統(tǒng)的建設工作，目前南海區(qū)差不多在部分路口與大隊之間建立了光纖連接。

另：如今佛山市公安局南海分局與交通警察大隊之間有60芯的光纖舉行連接。

四、設計目標與功能需求

（一）網(wǎng)絡高速度

交通警察大隊與所轄區(qū)域的中隊及路口之間采納光纖網(wǎng)絡，能習慣將來幾年內各種多媒體應用進展的需求和交通治理業(yè)務的需求。

（二）網(wǎng)絡高可靠

交通警察大隊指揮中心、所轄區(qū)中隊等重要網(wǎng)絡節(jié)點采納設備冗余備份、網(wǎng)絡線路冗余備份以及其他措施保證關鍵網(wǎng)絡的高可靠性。

（三）網(wǎng)絡安全性

思考到南海智能交通治理系統(tǒng)一期工程的工作對信息安全性和保密性要求較高，網(wǎng)絡信息系統(tǒng)應有較強的安全防衛(wèi)機制。

因此本系統(tǒng)需要從網(wǎng)絡匯聚點（中隊）開始就需要關于網(wǎng)絡舉行安全保障，比如防火墻、入侵檢測/入侵防備、ACL等操縱；而關于指揮中心思考到與公安內網(wǎng)相連，需要在邊界思考安全隔離、安全檢測等技術手段，業(yè)界主流路由器差不多具有防火墻功能，然而思考到關于路由器性能的妨礙，建議采納獨立的防火墻板卡關于業(yè)務舉行安全的操縱，別妨礙路由

器轉發(fā)數(shù)據(jù)以及Qos的性能，同時這種方式比部署獨立的盒式防火墻方式，能夠減少單點故障，增加匯聚層到核心層的安全防護等級。

（四）業(yè)務綜合化

網(wǎng)絡的設計應思考往后視頻、語音等多媒體應用的需求，特殊是交通監(jiān)控視頻數(shù)字化的網(wǎng)絡傳輸咨詢題。另外，道路交通視頻、操縱信號、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)也必須實現(xiàn)業(yè)務綜合化目標。

本系統(tǒng)通信組網(wǎng)要求可以滿腳本系統(tǒng)建設的數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)男枨?，應可以滿腳實時圖像信息的遠程上傳和對圖像前端裝置操縱指令的實時下達需求。為提高系統(tǒng)通信的高可靠性，需要采納雙信道備份方式，在網(wǎng)絡化的遠程數(shù)據(jù)通信協(xié)議支持下，可以具有信道狀態(tài)自動檢測功能，可以自動實現(xiàn)主備信道自動熱切換。要求主備信道在網(wǎng)絡化遠程數(shù)據(jù)通信協(xié)議支持下，通信誤碼率均小于10-6，且可以實現(xiàn)遠程診斷、遠程維護、及遠程數(shù)據(jù)下載等功能。

本系統(tǒng)通信組網(wǎng)由于涉及到多種業(yè)務的應用，尤其是交通監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，關于網(wǎng)絡質量要求非常高，需要經(jīng)過QoS等功能舉行多業(yè)務的網(wǎng)絡帶寬保障，幸免浮現(xiàn)其他業(yè)務浮現(xiàn)搶占。

除此之外，本系統(tǒng)往后會承載其他的語音、數(shù)據(jù)業(yè)務等，因此需要有更加精細化Qos能力和擴容能力。建議采納高性能的路由器舉行組網(wǎng)。

（五）通信帶寬需求

關于一具路口而言，通訊數(shù)據(jù)需求要緊包括：

上傳數(shù)據(jù)：

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)；

2、信號操縱系統(tǒng)檢測器數(shù)據(jù)；

3、電子警察抓拍圖片數(shù)據(jù)；

4、各類設備的實時狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；

下傳數(shù)據(jù)：

1、各類系統(tǒng)的操縱數(shù)據(jù)。

在上下行數(shù)據(jù)中，對通信帶寬需求最大的是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的上傳視頻數(shù)據(jù)，以本次設計中采納的mepg4壓縮方式思考，每個監(jiān)控點需要傳輸1路或2路高清視頻，每路視頻的編碼帶寬典型值6Mbps，每個監(jiān)控點需要有效帶寬至少8Mbps-14Mbps。依照與建設單位的溝通，以為需要至少20M的帶寬。

盡管一期目前有高清監(jiān)控點似乎為40多個，后期會擴展到300個高清監(jiān)控點，因此從中隊匯聚上來的指揮中心數(shù)據(jù)會超過1G的流量，因此大隊和中隊方面的設備思考采納支持萬兆端口的路由器設備，下行經(jīng)過高密度光端口實現(xiàn)關于監(jiān)控點的數(shù)據(jù)傳輸。

（六）無線通信系統(tǒng)

要利用成熟的挪移通信技術，目前思考使用CDMA技術

通訊帶寬達到2M以上，并有升級的空間；

五、系統(tǒng)功能

此次南海區(qū)智能交通治理系統(tǒng)一期通信系統(tǒng)的建設要緊實現(xiàn)如下功能：

（一）在交警大隊和各個中隊之間建立良好的通信網(wǎng)絡。

（二）為信號操縱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)信號的傳輸提供通路。

（三）為交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻及操縱信號提供傳輸通道。

（四）為闖紅燈違章抓拍系統(tǒng)上傳圖片及視頻提供傳輸通道；

（五）為視頻交通流檢測器的數(shù)據(jù)上傳及圖像上傳提供傳輸通道；

（六）為將來路口交通治理設備增加預留通道。

（七）為挪移警務等挪移系統(tǒng)的建設提供無線傳輸通道。

（八）為別同業(yè)務的傳輸通道經(jīng)過Qos舉行帶寬保障。

（九）為中隊等匯聚點舉行有效的安全防護和檢測。

（十）為中隊與指揮中心之間的鏈路舉行冗余配置。

六、有線通信系統(tǒng)設計

綜合思考南海區(qū)智能交通治理系統(tǒng)一期工程建設，能夠有兩種有線通信組網(wǎng)方式，一是在大隊與路口之間建立光纖直連；一是將相關路口先匯合到某中間端點，后連接到大隊。

由于目前基本確定南海區(qū)智能交通系統(tǒng)的通信系統(tǒng)不可能有公安交通治理部門直截了當建設，而將采取租用已有通信運營商的線路的方式，所以，將來南海區(qū)智能交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)將需經(jīng)過已有的通信運營商的線路舉行傳輸，所以，在本次建設中，實現(xiàn)大隊指揮中心與路口之間的光纖直連的方式基本不會，而需要借助于現(xiàn)有的通信運營商的線路來完成數(shù)據(jù)通信。

因此網(wǎng)絡設計采納兩層結構，在中隊做接入層，部署具有多種QoS功能、防火墻功能的路由器設備，上行經(jīng)過萬兆雙鏈路光纖連接到指揮中心的兩臺互為冗余備份路由器設備。

（一）路口至大隊的實現(xiàn)方式

佛山市公安局南海分局交通警察大隊智能交通治理系統(tǒng)的建設中，各路口將租用1芯裸光纖或一定的帶寬首先連接到某個匯聚點（17個匯聚點），該匯聚點由本次中標人治理，隨后再經(jīng)過光纖連接到大隊指揮中心。

光纖線路安裝維護界面普通按如下界定：

1、路口到匯聚點

圖9-3路口到匯聚點的連接

2、匯聚點到大隊段

圖9-4匯聚點到大隊段的連接

（二）系統(tǒng)技術需求

視頻傳輸采納光纖為傳輸通道，在大隊指揮中心、中隊匯聚中心與交叉口或路段監(jiān)控點分不配置光纖傳輸設備，實時監(jiān)控各路口或路段運行事情，且可將運行事情舉行視頻錄像，以供查詢。

技術需求：

1、各路口點到大隊中心采納≥2芯光纖，帶寬為30M，預留遠期50M的擴展；

2、應可以傳輸數(shù)字視頻、模擬視頻及串口操縱等多種操縱信號，需要關于多種業(yè)務數(shù)據(jù)舉行Qos舉行帶寬保障；

3、路口到大隊中心要有備用通道，即在主通道浮現(xiàn)通信故障時，可以利用備用通道舉行通信，且中隊路由器設備上需要啟用多種保障技術實現(xiàn)毫秒級的切換（比如BFD、OSPF），

4、中隊路由器向下接入監(jiān)控編碼器的端口別得少于24個，如有中隊下屬監(jiān)控點超過24個能夠依照需要配置別同端口數(shù)量，同時支持萬兆上行，且路由器交換容量建議大于240Gbps，且包轉發(fā)率大于48Mpps。

5、大隊中心采納兩臺高端萬兆路由器，下聯(lián)中隊路由器，要比中隊路由器高一等級。

6、大隊中心到中隊中心依照需要建立千兆或萬兆網(wǎng)絡。經(jīng)過≥2芯光纖連接。

（三）安全性要求

1、通信可靠性：路口到大隊中心的通信要留有備用通道，在主通道浮現(xiàn)通信故障時，可以利用備用通道舉行通信；從技術上面需要經(jīng)過多種路由技術保障在浮現(xiàn)通信故障時，可以實現(xiàn)毫秒級的切換，幸免數(shù)據(jù)的丟失。

2、業(yè)務數(shù)據(jù)隔離：公安交通治理信息具有一定的保密性，所以，在傳輸過程中一方面需要做到南海區(qū)智能交通系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)與其他經(jīng)過同一網(wǎng)絡舉行傳輸?shù)钠渌块T數(shù)據(jù)實現(xiàn)隔離，別致產(chǎn)生相互攻擊和數(shù)據(jù)干擾行為；另一方面需要在個中隊中心匯聚點經(jīng)過在路由器上開啟防火墻功能舉行接入設備的安全操縱，將網(wǎng)絡安全咨詢題（病毒爆發(fā)）限制在本中隊，幸免擴展到全網(wǎng)，從而符合高安全等級（如公共安全專網(wǎng)）專網(wǎng)建設的高安全性要求。

（四）其他技術要求

1、測試要求：網(wǎng)絡建設單位要依照實際事情舉行相關損耗及時延等通信質量的測試，并提交測試報告，或者提供能夠檢測的詳細數(shù)據(jù)指標要求及詳細的通信質量驗收標準（確定相關參數(shù)經(jīng)過的標準值）。

2、要對備用通道的技術方案、詳細技術指標（如切換的時刻長度、可用的帶寬等）。

七、無線通信系統(tǒng)

（一）接入方式

無線通信系統(tǒng)的拜訪方式包括直截了當拜訪和間接拜訪兩種。

1、直截了當拜訪方式

挪移應用所需的數(shù)據(jù)和應用均放在公安信息網(wǎng)內，挪移終端要通過挪移接入網(wǎng)和安全隔離設備后，方可進入公安信息網(wǎng)，利用公安信息網(wǎng)的信息和服務為挪移民警提供服務。

直截了當拜訪方式提供信息的新奇度比較高，應用范圍大，它直截了當獵取公安信息網(wǎng)內的數(shù)據(jù)，經(jīng)過挪移終端采集到的業(yè)務數(shù)據(jù)也可以及時提交到公安信息網(wǎng)內數(shù)據(jù)庫，但由于所有請求和結果都要經(jīng)過中間的網(wǎng)絡安全隔離設備轉發(fā)，因此，對系統(tǒng)的響應性能有妨礙。

2、間接拜訪方式

挪移應用所需的數(shù)據(jù)和應用均放在挪移接入網(wǎng)內，公安信息挪移應用系統(tǒng)直截了當利用挪移接入網(wǎng)內的數(shù)據(jù)和應用為挪移民警提供服務，挪移接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)和公安信息網(wǎng)內的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)同步機制保持一致。

間接拜訪方式在信息反饋上別需要經(jīng)過網(wǎng)絡安全隔離設備，所以有較好的系統(tǒng)響應性能，但由于挪移接入網(wǎng)內數(shù)據(jù)庫和公安信息網(wǎng)內數(shù)據(jù)庫之間是定時刷新、同步的，因此數(shù)據(jù)的新奇度和應用范圍受到妨礙。

間接拜訪方式能夠完成基于要素舉行關聯(lián)查詢，實現(xiàn)一次輸入即可查詢所有關聯(lián)結果，駕駛人、車輛信息分不同違法信息、黑名單信息舉行關聯(lián)，并且也能夠提供與在逃人員信息舉行關聯(lián)，實現(xiàn)自動比對報警。

思考到安全性咨詢題，挪移警務系統(tǒng)拜訪采納直截了當拜訪方式。

（二）技術需求

1、實現(xiàn)挪移警務與中心系統(tǒng)之間的實時信息交互，包括數(shù)據(jù)、圖像及視頻；

2、實現(xiàn)實時上傳檢測器檢測到的