準(zhǔn)池鐵路傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)

樊 勤

神華準(zhǔn)池鐵路是國家 《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》明確的新建鐵路項(xiàng)目，線路北起大準(zhǔn)鐵路外西溝站，南至朔黃鐵路神池南站，正線長度179．862km，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國家I級雙線電氣化25t軸重重載鐵路。準(zhǔn)池鐵路建成后，將打通朔黃鐵路和大秦鐵路南北兩大運(yùn)輸通道，并與神華集團(tuán)既有的甘泉鐵路、包神鐵路、神朔鐵路、新巴準(zhǔn)鐵路和大準(zhǔn)鐵路，形成圍繞 “晉西、陜北和蒙南”主要煤炭基地的環(huán)型輻射狀重載鐵路網(wǎng)。準(zhǔn)池鐵路設(shè)計(jì)4個(gè)車站，其中接軌站1個(gè)，中間站2個(gè)，越行站1個(gè)。調(diào)度劃區(qū)為外西溝至神池南 （不含）間行車調(diào)度指揮納入大準(zhǔn)鐵路公司調(diào)度所行調(diào)臺。

作為大準(zhǔn)、朔黃鐵路的聯(lián)絡(luò)線，準(zhǔn)池鐵路的職能部門及各車站的運(yùn)輸指揮與經(jīng)營管理等，必然與大準(zhǔn)、朔黃鐵路有著緊密的聯(lián)系，因此通信網(wǎng)絡(luò)必須互通互聯(lián)。這就要求準(zhǔn)池鐵路在設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮與大準(zhǔn)鐵路、朔黃鐵路通信、信息系統(tǒng)的兼容，同時(shí)兼顧未來業(yè)務(wù)的增長需求和發(fā)展趨勢。

1 大準(zhǔn)線主干傳輸網(wǎng)構(gòu)成概況

目前大準(zhǔn)線全線設(shè)有24芯直埋光纜、24芯架空光纜各1條，主干傳輸網(wǎng)為SDH2．5Gb／s光傳輸網(wǎng)，主干傳輸網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用華為OSN 3500光傳輸設(shè)備。全線利用不同敷設(shè)方式的2條光纜，建成具有自愈保護(hù)功能的環(huán)形復(fù)用段光傳輸網(wǎng)絡(luò)，承載設(shè)備監(jiān)測、運(yùn)行維護(hù)的各類業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)接口主要有SDH155Mb／s，622Mb／s，2．5Gb／s 光 接 口，G．703E1和FE（電）接口，隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)和發(fā)展，將來也會(huì)使用FE（光）接口和GE接口。

2 準(zhǔn)池線傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)

2．1 業(yè)務(wù)需求分析

準(zhǔn)池線的主要通信、信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括：數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)、無線列車調(diào)度系統(tǒng)、列車調(diào)度指揮系統(tǒng) （TDCS）或分散自律調(diào)度集中 （CTC）、運(yùn)輸管理信息系統(tǒng) （TMIS）、信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、紅外軸溫智能探測系統(tǒng)、行車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)電話系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)及辦公網(wǎng)等。這些通信、信息業(yè)務(wù)均需傳送至大準(zhǔn)鐵路調(diào)度中心，并與大準(zhǔn)鐵路相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換或共享。

2．2 設(shè)計(jì)思路

按照鐵總建設(shè) ［2014］62號 《鐵路通信線路、傳輸及接入網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對傳輸系統(tǒng)按分層原則進(jìn)行通道組織，有利于承載業(yè)務(wù)的可靠性。重要節(jié)點(diǎn)利用不同傳輸系統(tǒng)和不同物理徑路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)等基本規(guī)定，準(zhǔn)池鐵路傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)思路如下。

1．傳輸系統(tǒng)按二層網(wǎng)考慮，干線長途傳輸網(wǎng)采用SDH2．5Gb／s傳輸系統(tǒng)；各站匯聚層和接入層傳輸網(wǎng)采用SDH622Mb／s光接入系統(tǒng)。

2．樞紐節(jié)點(diǎn)設(shè)置于大準(zhǔn)鐵路傳輸網(wǎng)樞紐節(jié)點(diǎn)——薛家灣通信站。

3．沿線各車站設(shè)SDH2．5Gb／s傳輸設(shè)備及SDH622Mb／s光接入網(wǎng)設(shè)備。

4．各車站站內(nèi)的貨運(yùn)房屋、10kV變配電所、牽引變電所等處，設(shè)SDH622Mb／s傳輸及接入設(shè)備，分別與各站傳輸及接入設(shè)備構(gòu)成站內(nèi)通道保護(hù)環(huán)。

5．區(qū)間牽引變電所、分區(qū)所、AT所、信號中繼站等處，設(shè)SDH622Mb／s傳輸及接入設(shè)備，接入所屬站點(diǎn)干線傳輸系統(tǒng)。

6．在薛家灣通信站設(shè)置傳輸網(wǎng)網(wǎng)管及接入網(wǎng)網(wǎng)管各1套，用于傳輸網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)管理與監(jiān)控。

7．主同步時(shí)鐘信號考慮利用神池南通信站BITS設(shè)備，以節(jié)約投資成本，提高既有設(shè)備的利用率。

2．3 設(shè)備選型

由于大準(zhǔn)鐵路全線各站和朔黃的神池南站均采用華為公司的OSN及Optix系列光傳輸設(shè)備，考慮系統(tǒng)對接的兼容性和傳輸網(wǎng)在監(jiān)控、管理方面的統(tǒng)一性，準(zhǔn)池鐵路傳輸設(shè)備選型仍以華為公司的OSN系列傳輸設(shè)備為主要選擇對象。

OSN是華為公司新一代智能光傳輸設(shè)備，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，在SDH、WDM技術(shù)基礎(chǔ)上引入了ASON技術(shù)，提供多種業(yè)務(wù)接口和各種速率等級的信號，可在同一個(gè)平臺上實(shí)現(xiàn)高效傳送語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中，OptiX OSN 3500應(yīng)用于城域傳輸網(wǎng)中的匯聚層和骨干層，向上可與OptiX OSN 9500、OptiX OSN 7500、OptiX 10G的設(shè)備組網(wǎng)，向下可與 OptiX OSN 2500、OptiX OSN 1500、OptiX Metro 3000、OptiX Metro 1000等設(shè)備混合組網(wǎng)，優(yōu)化運(yùn)營投資，降低建網(wǎng)成本。

OptiX OSN 3500的單設(shè)備接入能力是46路622Mb／s，8路2．5Gb／s，4路10Gb／s業(yè)務(wù)；OptiX OSN 2500的單設(shè)備接入能力是22路622Mb／s，6路2．5Gb／s業(yè)務(wù)；OptiX OSN 1500的單設(shè)備接入能力是14路622Mb／s，5路2．5Gb／s業(yè)務(wù)；OptiX OSN 2500／1500主要應(yīng)用于邊緣匯聚層和接入層。

在組網(wǎng)形式和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方面，OSN系列設(shè)備支持四纖復(fù)用段環(huán)保護(hù)、二纖復(fù)用段環(huán)保護(hù)及線性復(fù)用段保護(hù)，共享光路虛擬路徑保護(hù)和子網(wǎng)連接保護(hù)等網(wǎng)絡(luò)級保護(hù)，支持復(fù)用段共享光纖保護(hù)等功能。

2．4 傳輸組網(wǎng)和保護(hù)

準(zhǔn)池鐵路全線僅敷設(shè)1條48芯干線長途光纜，無法構(gòu)建具有實(shí)際保護(hù)意義的環(huán)形復(fù)用段保護(hù)網(wǎng)，但光纜纖芯資源比較充足，通過干線節(jié)點(diǎn)設(shè)備的冗余配置，采用復(fù)用段線性1＋1保護(hù)方式，可有效提高單點(diǎn)設(shè)備故障后網(wǎng)絡(luò)的可靠性。因此，準(zhǔn)池線傳輸網(wǎng)在薛家灣通信站到外西溝段，可利用大準(zhǔn)鐵路不同徑路的2條光纜，構(gòu)建理想的1＋1保護(hù)網(wǎng)；在外西溝到神池南段，利用準(zhǔn)池鐵路48芯光纜中的4纖，構(gòu)建復(fù)用段線性1＋1保護(hù)。此種組網(wǎng)方式雖然會(huì)影響光纜中斷點(diǎn)至神池南站的通信業(yè)務(wù)，但可有效避免因單點(diǎn)設(shè)備故障導(dǎo)致的全線業(yè)務(wù)中斷情況的發(fā)生，最大程度地提高了傳輸網(wǎng)的可靠性。

根據(jù)OSN系列設(shè)備的不同特點(diǎn)，干線長途傳輸網(wǎng)采用OSN 3500設(shè)備，在大準(zhǔn)鐵路薛家灣通信站、二道河站、外西溝站和準(zhǔn)池鐵路八里鋪站、高家堡站、董半川站、臥廠站以及神池南站設(shè)置，配置2．5Gb／s光線路板組建2．5Gb／s傳輸網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求可升級為10Gb／s傳輸網(wǎng)；車站匯聚層設(shè)備采用OSN 2500傳輸設(shè)備，在準(zhǔn)池鐵路八里鋪站、高家堡站、董半川站、臥廠站設(shè)置，用以匯聚各站接入層信號；各車站站內(nèi)的貨運(yùn)房屋、10kV變配電所、牽引變電所、分區(qū)所、AT所、信號中繼站等處采用OSN 1500傳輸設(shè)備，分別與各站傳輸設(shè)備構(gòu)成站內(nèi)通道保護(hù)環(huán)。薛家灣通信站至外西溝段，可利用大準(zhǔn)鐵路不同徑路的2條光纜構(gòu)建復(fù)用段線性1＋1保護(hù)，外西溝至神池南站，利用OSN設(shè)備組成傳輸系統(tǒng)，完成通信網(wǎng)各系統(tǒng)的業(yè)務(wù)傳送。

2．5 主要通信業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)

1．電話交換業(yè)務(wù)。用戶側(cè)自動(dòng)電話接入各站ONU設(shè)備，ONU通過E1接口與OSN傳輸設(shè)備對接，上連至安裝于薛家灣通信站的OLT設(shè)備；OLT設(shè)備再通過V5接口與大準(zhǔn)鐵路既有程控交換機(jī)對接，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)池、大準(zhǔn)自動(dòng)電話的統(tǒng)一管理。大準(zhǔn)程控交換機(jī)根據(jù)需求擴(kuò)容升級。

2．?dāng)?shù)字調(diào)度業(yè)務(wù)。沿線各車站新設(shè)數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)，通過本站OSN傳輸設(shè)備上連至大準(zhǔn)鐵路既有數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)，根據(jù)需求開通調(diào)度電話業(yè)務(wù)。站場通信系統(tǒng)利用各站的數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)，構(gòu)成以車站值班員為中心的站場運(yùn)輸行車指揮系統(tǒng)，在值班員處設(shè)值班臺，有作業(yè)關(guān)系的單位設(shè)專用分機(jī)或值班臺。對大準(zhǔn)數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，增加主、備數(shù)字環(huán)板，一主一備，熱備份。

3．列車調(diào)度指揮業(yè)務(wù)。沿線各車站設(shè)TDCS分機(jī)，通過OSN傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理單元上連至大準(zhǔn)TDCS中心機(jī)房，根據(jù)需求完成TDCS用戶的部署。

4．無線信號補(bǔ)強(qiáng)業(yè)務(wù)。無線信號的弱場補(bǔ)強(qiáng)采用光纖直放站加漏纜覆蓋方式。在線路區(qū)間較長或有隧道的地段設(shè)光纖直放站，光纖直放站信號通過鄰近車站OSN傳輸設(shè)備的E1接口，上連至大準(zhǔn)調(diào)度中心無線調(diào)度總機(jī)。

5．電源及環(huán)境監(jiān)測。各站設(shè)電源及環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)采集本站交流電源，高頻開關(guān)電源及蓄電池組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過本站OSN傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)處理單元，將采集信息傳送至大準(zhǔn)鐵路的電源及環(huán)境監(jiān)控中心。

6．視頻會(huì)議系統(tǒng)。各站會(huì)議電視終端，通過本站傳輸設(shè)備以太網(wǎng)處理單元，統(tǒng)一接入大準(zhǔn)鐵路視頻會(huì)議MCU系統(tǒng)。

7．應(yīng)急通信系統(tǒng)。由中心設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備組成。薛家灣設(shè)中心設(shè)備，現(xiàn)場設(shè)備采集相關(guān)的救援信息，通過無線傳輸將信息傳送至鄰近車站，由鄰近車站的傳輸設(shè)備上連至薛家灣應(yīng)急通信中心設(shè)備?，F(xiàn)場到相鄰車站無線傳輸通道，由各站無線通信設(shè)備提供。

8．微機(jī)監(jiān)測業(yè)務(wù)。通過E1接口接入本站傳輸系統(tǒng)，由傳輸系統(tǒng)將信號傳送至微機(jī)監(jiān)測中心。

9．紅外軸溫探測及車號識別業(yè)務(wù)。各站紅外探測站及車號識別業(yè)務(wù)由本站傳輸設(shè)備提供傳輸通道，接入設(shè)于大準(zhǔn)鐵路調(diào)度中心的紅外監(jiān)測中心和TMIS數(shù)據(jù)中心機(jī)房，各站需設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，由本站的地區(qū)通信網(wǎng)提供復(fù)示通道。

10．電力遠(yuǎn)動(dòng)及視頻業(yè)務(wù)。通過本站傳輸系統(tǒng)上連至大準(zhǔn)電力調(diào)度中心。

11．信息業(yè)務(wù)。包括鐵路貨物運(yùn)輸管理、辦公管理和公安管理，通過傳輸設(shè)備以太網(wǎng)處理單元，實(shí)現(xiàn)各站信息業(yè)務(wù)的傳送。

12．站間安全信息傳輸系統(tǒng)通道。各站之間由2芯光纖構(gòu)成主用工作通道，2芯通信電纜作為熱備通道，實(shí)現(xiàn)站間安全信息的傳送。

3 總結(jié)

本著 “建設(shè)一段，開通一段”的思路，準(zhǔn)池鐵路在完成基本建設(shè)的外西溝、八里鋪，高家堡等部分站點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)安裝了OSN傳輸設(shè)備。通過前期的試運(yùn)行證實(shí)，采用華為OSN系列設(shè)備組成的傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)池鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)、列車調(diào)度指揮系統(tǒng)、電力及環(huán)境監(jiān)控等各類鐵路通信業(yè)務(wù)與大準(zhǔn)鐵路相關(guān)業(yè)務(wù)的交換與共享。通過試行也發(fā)現(xiàn)，利用以太網(wǎng)板傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，收發(fā)兩端的設(shè)備類型必須一致，不同類型的設(shè)備間傳送，會(huì)導(dǎo)致通道誤碼增加，降低傳輸質(zhì)量，這也驗(yàn)證了選擇OSN的必然性。在試運(yùn)行的幾個(gè)站點(diǎn)，通過設(shè)備的冗余配置，利用同一光纜內(nèi)不同纖芯構(gòu)建的復(fù)用段線性保護(hù)網(wǎng)，有效的避免了單點(diǎn)設(shè)備故障導(dǎo)致全線業(yè)務(wù)中斷的發(fā)生，保證了準(zhǔn)池通信網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

［1］ 高華麗，董禮海．移動(dòng)通信在鐵路通信系統(tǒng)中相關(guān)應(yīng)用［J］．?dāng)?shù)字化用戶，2013（23）．

［2］ 王黎明．淺析鐵路通信傳輸?shù)慕M成和實(shí)現(xiàn)方式［J］．青年科學(xué)（教師版），2014（4）．

［3］ 潘慧軍．鐵路通信傳輸?shù)臉?gòu)成及實(shí)現(xiàn)方法分析［J］．信息通信，2013（5）．

［4］ 高暢．鐵路通信傳輸?shù)臉?gòu)成及實(shí)現(xiàn)方法研究［J］．信息通信，2013（5）．

［5］ 張紅恩．鐵路通信施工中數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用［J］．中國新通信，2014（5）．

［6］ 魏毅．關(guān)于數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在鐵路通信中的實(shí)踐探討［J］．中國科技博覽，2012（28）．

［7］ 白中秀．鐵路通信發(fā)展概述與前景展望 ［J］．科技風(fēng)，2014（6）．