臧赤丁 王宁涛 陶家明
到2008年为止，江苏省已建成高速公路三千多公里，不断延伸的高速公路为道路交通运输的迅速发展创造了有利条件。未来，江苏将迎来“五纵九横五联”新一轮高速公路网的建设浪潮，届时，总里程5200公里的高速公路网将全面完成。随着路网的日益完善，江苏省也逐步完善了省内高速公路数据联网功能。在省高速公路联网营运管理中心的调度之下，联网组织工作达到了全省统一、便捷管理。 

　　然而，联网设备已运行多年，也开始进入故障多发期。为保证数据及时传输，我们考虑在维护骨干网络的同时，将无线传输模式作为备用传输方式的研究。 

　　无线数据传输应用研究 

　　目前，江苏高速公路的数据传输主要是靠有线传输，骨干光缆已经形成了比较完整的规模，而无线传输方式目前还只是作为补充，应用面也比较小。此前考虑收费数据的无线传输，使用了基于CDMA 2000 1X(2.5G)的公网VPN技术，但实际使用时会受到带宽、传输速率、网络安全的条件限制。目前，这种无线传输技术主要用于情报板的信息发布等方面，并不具备成为有线网络的备份手段的条件。 

　　国家日益放宽了发放3G牌照的条件，各大运营商已于今年5月正式对外提供3G服务。自此，基于3G技术的VPN，其数据传输功能亦更加完美。目前，江苏省已开展了3G业务，高速公路具备了引入3G网络的条件。与GPRS、EDGE及CDMA 20001X相比，3G网带宽优势非常明显，加之其基础安装不需像布设光缆一样破坏路面，改扩建时没有资源限制、便于扩展。参与我国3G牌照竞争的共有三种标准，分别是CDMA 2000 EVDO、WCDMA和TD-SCDMA，现在已经由中国电信、中国联通和中国移动分别作为使用标准。 

　　据了解，3G技术试验第二阶段外场测试结果表明，目前3G技术已经基本成熟，中国联通即将开通的WCDMA 3G网络下行速率甚至达到了14.4Mbps，上行速率达到了5.76Mbps。而3G终端种类也相对丰富,这给我们在高速公路上的相关应用提供了新的思路。 

　　实例分析 

　　2007年3月1日，江苏开始实施新修订的高速公路管理条例，其中规定收费站前排队超过平均200米就要免费放行。该政策让很多业主开始使用便携式收费系统作为车流高峰期的补充收费手段。临时收费道一般都设在收费广场或收费岛，无法很好地解决数据传输的问题。以江阴大桥收费站为例，该站的便携式收费系统应用较早，有很多数据传输方案。最早是通过加密U盘现场下载并拷贝到数据管理计算机的方法，但在实际工作中，数据无法及时传输影响到联网查询和统计报表的工作。后来采取的WLAN技术，在收费广场架设三个无线AP,用以实现数据的无线传输，但其弊端也比较明显：当天气条件不好时，便携式收费系统所处的移动收费亭和无线AP信号有可能被减弱；当大型客货车比较多时，信号容易被车身阻挡，有可能导致断开连接；尤其当车流量较大时，数据传输的带宽也无法满足需要。 

　　所有上述问题，都将在3G网投入使用后得以解决。便携式收费系统合用一个DTU设备，数据通过VPN技术上3G网传输，收费中心同样架设相应设备，与现有的便携式收费系统服务器相连，实现起来非常简单。理论上说，只要有手机信号的地方就有3G网络，移动式收费亭的位置因此也更加灵活；3G的数据传输速度完全可以满足需求，甚至可以传输监控视频的图像信号。 

　　当然，在进行企业级应用的时候，安全的使用环境是首先应当考虑到的。目前VPN主要采用四项技术来保证安全，这四项技术分别是隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术。我们作为使用者，前三项可以通过技术人员来完善，但第四项和运营管理者密切相关，要有完善的认证管理。 一个VPN系统应支持标准的认证方式，如RADI U S（Remote Authentication Dial In User Service，远程认证拨号用户服务）认证、基于PKI（Public KeyInfrastructure，公钥基础设施）的证书认证以及逐渐兴起的生物识别技术等等。对于一个大规模的企业VPN系统，不仅靠技术来保证安全，同时我们在使用中的管理也非常重要。 

　　我国VPN技术的应用推广经验已经非常丰富，在高速公路上的应用实例却非常鲜见。在3G应用方面，中国也终于赶上了世界的潮流。技术的不断进步，促使我们可以大胆构想那些以前想也不敢想的管理手段，并将这些构想逐步变成现实。前途光明，道路曲折。可以预见，3G将使高速公路的收费管理系统进入一个全新的无线通信管理时代。