探討地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)與選擇方案

曹永恒

摘 要 在整個地鐵系統(tǒng)中，通信傳輸系統(tǒng)承擔著重要的生產(chǎn)運營系統(tǒng)的通信、數(shù)據(jù)與信息傳輸、控制功能，能夠保證地鐵交通系統(tǒng)的穩(wěn)步運行。基于此，該文分析了地鐵工程通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)選擇與應用，有利于完善地鐵通信傳輸系統(tǒng)，促進城市地鐵工程的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞 地鐵通信傳輸系統(tǒng);技術(shù);選擇方案

1地鐵通信傳輸?shù)奶攸c分析

當前，為滿足地鐵通信傳輸系統(tǒng)的通信要求，在系統(tǒng)內(nèi)多采用的是光纖數(shù)字傳輸設備，這種設備具有功能優(yōu)勢，通過這些設備、相關(guān)技術(shù)的應用，能夠在整個地鐵網(wǎng)絡中構(gòu)建通道自愈環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進而在該結(jié)構(gòu)中完成相應的信息傳輸與交換，但是，該種通信傳輸系統(tǒng)對接口數(shù)量、種類有著較高的要求。從當前地鐵通信傳輸系統(tǒng)的應用形式來看，主要包含了實時與非實時2種，隨著技術(shù)的日益進步，在未來，地鐵通信傳輸系統(tǒng)將承擔更為艱巨的任務與功能[1]。

2我國地鐵通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在城市交通運輸行業(yè)中，地鐵是重要的交通方式，具有運輸量大、快捷便利以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，可以理解為公交、小型汽車、火車的優(yōu)勢集合體，在城市交通中起著至關(guān)重要的作用。此外，傳輸系統(tǒng)作為地鐵的中樞神經(jīng)，只有在技術(shù)上做到更加可靠、靈活，才能保障承載業(yè)務更加穩(wěn)定高效。

3地鐵通信傳輸系統(tǒng)應用技術(shù)

3.1 OTN技術(shù)

OTN（Open Transport Network）開放傳輸網(wǎng)絡是利用光纖技術(shù)建立的一種傳輸系統(tǒng)。OTN技術(shù)具有高速度、全透明、無阻塞、帶寬利用率高的特點。OTN是針對地鐵領域的應用而開發(fā)的傳輸系統(tǒng)，它考慮了地鐵所有的應用需求，包括一些地鐵中獨有的需求，集成了地鐵中所有業(yè)務所需的接口和功能。它可綜合不同的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，滿足目前所需的多種接口要求;OTN將多種接口卡集成在一起，能實現(xiàn)集中維護管理，設備維護方便，可靠性高，尤其是其對以太網(wǎng)業(yè)務和視頻（M-JPEG）業(yè)務的傳輸及交換做得比較出色，由于其特殊的幀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的帶寬利用率比MSTP要高。

OTN傳輸設備的缺點在于它所建立的是一個相對封閉的網(wǎng)絡，不具備系統(tǒng)標準的開放性，只是實現(xiàn)了用戶側(cè)接口的開放，但無法直接與其他通信網(wǎng)絡高速互連。此外其設備只具有2個方向的線路光口，不支持多方向的光路傳輸，組網(wǎng)靈活性差。由于采用專有技術(shù)，OTN只能進口并由外方提供技術(shù)支持，價格較貴、國產(chǎn)化率低。

近幾年，新一代OTN系統(tǒng)開發(fā)出10Gb/s標準光接口用于同SDH互聯(lián)，至少可以完成OTN設備與SDH設備間的透明傳輸，隨著OTN系統(tǒng)的技術(shù)更新，與標準通用傳輸設備的互聯(lián)、互通有望取得突破，值得我們進一步關(guān)注。

3.2 IP技術(shù)

IP技術(shù)是一種基于IP協(xié)議的包交換技術(shù)，具有應用廣泛，實現(xiàn)簡單等優(yōu)點，純IP體制的網(wǎng)絡采用路由器、以太網(wǎng)交換機及光纖構(gòu)建。IP技術(shù)采用包轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、統(tǒng)計復用技術(shù)，非常適用于數(shù)據(jù)業(yè)務，尤其是非實時性、對服務質(zhì)量要求不是特別高的業(yè)務。

3.3 MSTP技術(shù)

MSTP多業(yè)務傳送平臺作為基于SDH的傳輸技術(shù)，其接入處理技術(shù)在發(fā)揮傳送功能方面，繼承了SDH穩(wěn)定、可靠的特性，并融合了數(shù)據(jù)網(wǎng)靈活、多樣的業(yè)務處理能力。在固化原有基于TDM傳送的SDH功能的同時，增加了Ethernet over SDH 、ATM over SDH 、內(nèi)嵌RPR等核心處理功能。MSTP多業(yè)務傳送技術(shù)屬于一種融合型的通信傳輸技術(shù)，在很多地鐵工程中應用非常廣泛，但是由于其對于多點交換的通信傳輸?shù)闹С帜芰^弱，大帶寬的產(chǎn)品缺乏，在當前的地鐵傳輸系統(tǒng)建設中受到一定的限制。

3.4 增強型MSTP技術(shù)（MSTP+）

增強型MSTP是指基于SDH、分組交換以及波分光層傳輸?shù)亩鄻I(yè)務綜合傳送平臺，支持不同組網(wǎng)應用。增強型MSTP是從MSTP產(chǎn)品發(fā)展而來，在繼承了傳統(tǒng)業(yè)務承載的基礎上將分組核心技術(shù)MPLS-TP以及光纖波長復用等技術(shù)融于一體，它可通過多業(yè)務匯聚方式實現(xiàn)業(yè)務的綜合傳送，通過自身對多類型業(yè)務的適配性實現(xiàn)業(yè)務的接入和處理，非常適應多業(yè)務和多種技術(shù)相融合的應用場合。

增強型MSTP技術(shù)采用軟硬管道統(tǒng)一傳送架構(gòu)，在兼容現(xiàn)網(wǎng)SDH的基礎上實現(xiàn)多業(yè)務承載。硬管道承載調(diào)度電話、SCADA等敏感業(yè)務;軟管道承載PIS、監(jiān)控、上網(wǎng)等大帶寬業(yè)務。另外，增強型MSTP方案采用業(yè)界領先的MPLS-TP技術(shù)，解決了傳統(tǒng)RPR技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、環(huán)網(wǎng)帶寬、業(yè)務調(diào)度等方面的局限性，具備帶寬大、組網(wǎng)靈活、調(diào)度簡便等獨特優(yōu)勢，更加適合軌道交通業(yè)務的承載?；诮y(tǒng)一交換的軟硬管道，兼顧現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務和未來IP業(yè)務，實現(xiàn)傳送網(wǎng)絡的平滑演進。

4技術(shù)比選

根據(jù)以上主要技術(shù)的分析比較，并針對軌道交通的實際業(yè)務應用需求，OTN技術(shù)和MSTP技術(shù)在功能和技術(shù)上比較適合作為軌道交通的通信傳輸網(wǎng)絡。OTN為進口設備，而且價格較高;而MSTP技術(shù)方案成熟可靠，其設備廠家眾多、國產(chǎn)化等方面具備一定優(yōu)勢，且系統(tǒng)造價較低，在軌道交通行業(yè)有著大量成功業(yè)績。

傳輸系統(tǒng)推薦采用增強型MSTP方案（MSTP+），該技術(shù)很好地結(jié)合了軌道交通通信的傳輸特性，對于其IP業(yè)務，承載在MPLS的IP通道，其原理與PTN類似，由于其底層架構(gòu)均為IP協(xié)議開發(fā)，原生對IP業(yè)務的支持就比MSTP的IP仿真要完善。另一方面，針對難以取消的一些E1業(yè)務，MSTP+系統(tǒng)依然提供TDM通道，能夠提供基于連接的，固定顆粒、帶寬剛性管道。這種設備制式相對于MSTP+IP方式，設備投資顯然要更加經(jīng)濟，另外設備架構(gòu)也更加精巧、集成度更高，能耗也相對更少，而統(tǒng)一的網(wǎng)管設備對設備維護，人員培訓也起到了簡化，一定程度上降低了各項成本，總之是比較符合軌道交通的業(yè)務特點的一種方案。

綜上所述，增強型MSTP方案（MSTP+）可作為專用通信傳輸網(wǎng)的推薦方案，OTN作為備選方案。

參考文獻

[1] 朱紅軍.地鐵通信系統(tǒng)中新技術(shù)的應用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2018，36（11）：30-31.