地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化

王鵬 陳敏

【摘? 要】隨著城市化的發(fā)展，地鐵通信技術(shù)是一種信息傳遞、信息交流和信息應(yīng)用的技術(shù)。地鐵通信傳輸系統(tǒng)在地鐵通信系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。地鐵通信傳輸系統(tǒng)的功能是否強(qiáng)，直接關(guān)系到地鐵的整體服務(wù)質(zhì)量。目前，我國(guó)有多種地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，這些技術(shù)都有各自的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】傳輸系統(tǒng);地鐵通信;技術(shù)選擇

引言

近些年來(lái)，為了滿足我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)的需求，我國(guó)持續(xù)加大了在交通建設(shè)中的投入。目前，地鐵在城市交通中發(fā)揮的作用越來(lái)越顯著，成為交通系統(tǒng)的重要組成部分，越來(lái)越多的人在出行中選擇地鐵，因此人們關(guān)于提高地鐵服務(wù)水平的訴求越來(lái)越強(qiáng)烈。因此地鐵通信傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行效果就顯得至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)和選擇方案的研究，能夠有效的促進(jìn)地鐵服務(wù)質(zhì)量的提高。

1地鐵通信技術(shù)特點(diǎn)

地鐵通信系統(tǒng)由公務(wù)專用電話系統(tǒng)部分、時(shí)鐘系統(tǒng)部分、集中告警系統(tǒng)部分、集中錄音系統(tǒng)部分、大屏幕系統(tǒng)等部分組成。這些通訊技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，在地鐵交通領(lǐng)域也發(fā)揮了不容小覷的作用。通過(guò)這些通訊方式，地鐵通信傳輸系統(tǒng)得以順利運(yùn)行。雖然每種通訊技術(shù)都不盡完美，各有優(yōu)劣，但是地鐵通訊技術(shù)離不開(kāi)這些通訊技術(shù)方式的運(yùn)用。我國(guó)的地鐵通訊技術(shù)大部分以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纜鋪設(shè)應(yīng)用為主要通訊方式。如果是地鐵內(nèi)部，因?yàn)榈罔F內(nèi)部建筑中有許多鋼架結(jié)構(gòu)，環(huán)境更為復(fù)雜，通訊技術(shù)難度加大，可能會(huì)使電磁波產(chǎn)生紊亂，所以在進(jìn)行無(wú)線通訊建設(shè)的時(shí)候需要主體排除電磁波等干擾因素。通常情況下如果地鐵站出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)微弱的情況需要對(duì)其進(jìn)行信號(hào)加強(qiáng)處理，這也是現(xiàn)今信號(hào)集成器廣泛設(shè)立在地鐵站內(nèi)的原因。在地鐵內(nèi)部進(jìn)行光纜鋪設(shè)時(shí)，大部分采用的是環(huán)形光纜，由于其信號(hào)傳播速度非常理想，成為如今通訊設(shè)備中最常使用的連接材料.

2地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)

2.1MSTP

SDH（數(shù)字同步體系）在TDM領(lǐng)域應(yīng)用成熟且可靠，但是對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，由于將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)封裝、適配在SDH幀結(jié)構(gòu)中較困難且傳送效率較低，因此對(duì)數(shù)據(jù)傳送的支持能力較弱。MSTP是基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，在繼承SDH網(wǎng)絡(luò)倒換性能、對(duì)TDM業(yè)務(wù)支持的基礎(chǔ)上，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)ATM、以太網(wǎng)、IP等業(yè)務(wù)的綜合接入和處理。MSTP設(shè)備將傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)元進(jìn)行高度集成優(yōu)化，將ADM、DXC、TM等進(jìn)行組合。對(duì)于以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，MSTP支持PPP、LAPS、GFP封裝，并支持以太網(wǎng)透?jìng)?、二層交換和以太環(huán)網(wǎng)等功能。在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方面，支持MSP復(fù)用段保護(hù)、SNCP子網(wǎng)連接保護(hù)、STP/RSTP保護(hù)、RPR環(huán)網(wǎng)保護(hù)等?；贛STP對(duì)TDM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)均有良好的支持，目前地鐵傳輸系統(tǒng)較多使用MSTP方案。

2.2分組增強(qiáng)型光傳送網(wǎng)

近年來(lái)地鐵各類業(yè)務(wù)對(duì)傳輸帶寬需求越來(lái)越大，尤其是采用綜合承載云平臺(tái)及視頻集中存儲(chǔ)方案后，單站對(duì)傳輸帶寬需達(dá)到1Gb/s～2Gb/s，單環(huán)帶寬可達(dá)到20Gb/s甚至更高。為解決對(duì)傳輸大帶寬的需求，在增強(qiáng)型MSTP的基礎(chǔ)上引入了ODU交叉、OCh交叉，通過(guò)OTN電交叉及波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶寬的提升。OTN電交叉是以O(shè)DUk的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行映射、復(fù)用、交叉，通過(guò)將SDH、以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)幀適配到ODUk（k=0、1、2、3、4）進(jìn)行封裝、映射、復(fù)用，支持分組交換、VC交叉、ODUk交叉、OCh交叉等功能。按照ODUk幀結(jié)構(gòu)的組成方式，ODU4顆?？蛇_(dá)到100Gb/s，即在不引入光波調(diào)度的情況下，通過(guò)對(duì)SDH、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的ODU4封裝，單波即可達(dá)到100Gb/s帶寬。在環(huán)網(wǎng)保護(hù)方面，分組增強(qiáng)型光傳送網(wǎng)保留了增強(qiáng)型MSTP的各種環(huán)網(wǎng)保護(hù)功能，支持MPLS-TP的線型保護(hù)及環(huán)網(wǎng)保護(hù)、以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)、MSP復(fù)用段保護(hù)、SNCP保護(hù)。分組增強(qiáng)型光傳送網(wǎng)適用于線路側(cè)有大帶寬需求，同時(shí)又要滿足TDM業(yè)務(wù)接入需求的應(yīng)用場(chǎng)景。

3地鐵通信傳輸系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)分析

3.1開(kāi)放式的通信傳輸系統(tǒng)方案

開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)，英文譯為OpenTransportNetwork，OTN是其英文縮寫(xiě)形式。開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)是由德國(guó)西門子公司研究的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)具有雙光纖以及雙向通道環(huán)路，主要利用分復(fù)用技術(shù)作為系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)利用光纖鏈路作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且其光纖結(jié)構(gòu)屬于反向循環(huán)方式。這種通信傳輸系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)幀能夠?qū)⑼粋€(gè)環(huán)網(wǎng)上的信息不斷傳輸出去，以便系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠得到有效信息。開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被分為兩種方式，及順時(shí)針傳輸環(huán)與逆時(shí)針傳輸環(huán)，我們將前者稱為主環(huán)，將后者稱為次環(huán)。通常情況下，通信傳輸主要依靠的是主環(huán)，次環(huán)屬于備用傳輸方式。此外，次環(huán)數(shù)據(jù)傳輸可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主環(huán)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)督與控制，必要時(shí)可以代替主環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，避免信息中斷現(xiàn)象出現(xiàn)。可見(jiàn)，地鐵通信傳輸系統(tǒng)的這種雙環(huán)結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了地鐵信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?/p>

3.2綜合式通信傳輸系統(tǒng)方案

綜合式通信傳輸可以對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，包括地鐵上的電視信息、無(wú)線信號(hào)、手機(jī)信號(hào)等信息內(nèi)容，滿足在地鐵上乘客的各種需要以及地鐵運(yùn)行狀態(tài)信息。這種綜合式通信傳輸系統(tǒng)在交通運(yùn)輸行業(yè)、國(guó)家電力系統(tǒng)等國(guó)家級(jí)重點(diǎn)行業(yè)均有普遍使用，其通信效率高、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性好等特性為其贏得了廣泛的市場(chǎng)。綜合式通信技術(shù)的數(shù)字化管理程度非常高，可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合式的管理與分配。

3.3同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)

同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)利用光纖傳輸技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了信息的同步傳輸，還可以對(duì)信息進(jìn)行重復(fù)利用和交叉連接，系統(tǒng)使用的設(shè)備較少，因此節(jié)點(diǎn)也相對(duì)較少，有效的降低了故障節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，網(wǎng)路可靠性較高。該技術(shù)的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：①由于同步數(shù)字系統(tǒng)采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因而其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接口是相同的，這為信息的兼容和互通提供了基礎(chǔ)條件，促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化信息結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。②此項(xiàng)技術(shù)所需的設(shè)備種類和數(shù)量較少，有利于系統(tǒng)的配置和調(diào)度。同時(shí)其具備多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具備處理分析不同方向數(shù)據(jù)的能力。③該技術(shù)具備較為完善的系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制，可以避免大多數(shù)類型的故障，為系統(tǒng)安全運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。該技術(shù)的同樣存在一定的局限：①由于其接口較為統(tǒng)一，因此必須添加新設(shè)備才能為信息的傳輸質(zhì)量提供保障。②系統(tǒng)缺少視頻和LAN接口，想要實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)功能，也需添加設(shè)備。③該系統(tǒng)的多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的支持，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理方面的成本投入較高。④系統(tǒng)提供的信道數(shù)量是固定的，且無(wú)法復(fù)用，應(yīng)用效果不夠理想。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段，地鐵建設(shè)的發(fā)展為人們的生活提供了便利，地鐵通信技術(shù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。地鐵通信傳輸技術(shù)是通信技術(shù)的關(guān)鍵所在，所以需要更多的專家學(xué)者對(duì)地鐵通信傳輸系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)地研究。通訊技術(shù)應(yīng)用廣泛，本文重點(diǎn)分析了三種傳輸系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用各具優(yōu)劣，既有自身的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一些不足之處，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須結(jié)合地鐵系統(tǒng)的具體情況來(lái)進(jìn)行選擇。

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（作者單位：天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司）