地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)與選擇方案探究

徐永剛

（中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 102600）

0 引 言

地鐵通信傳輸系統(tǒng)擔(dān)負(fù)地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中多種不同類別語(yǔ)音智能、信息數(shù)據(jù)的輸送和傳輸，對(duì)地鐵車輛正常安全行駛和高效運(yùn)營(yíng)有重要影響。文章對(duì)地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)和方案展開(kāi)分析，以保證其更加高效率的工作。

1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)

地鐵產(chǎn)業(yè)對(duì)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸送的可行性提出了更加嚴(yán)格的要求，一般情況下數(shù)據(jù)輸送選用了自愈環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其需要多種不同類別的接口，并且數(shù)目非常少，因此，都是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制式，以保障地鐵通信傳輸系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行[1]。另一方面，根據(jù)穩(wěn)定性影響因素，系統(tǒng)通常包含及時(shí)在線和非及時(shí)在線業(yè)務(wù)，在展開(kāi)地鐵通信傳輸時(shí)，系統(tǒng)使用幾項(xiàng)技術(shù)，每一項(xiàng)技術(shù)各有特征，優(yōu)秀與否都有，其在地鐵通信傳輸系統(tǒng)中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，所以要依據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇專業(yè)技術(shù)和方案[2]。

地鐵是關(guān)鍵的道路交通模式，具有交通運(yùn)輸量大、便捷方便以及節(jié)約能源環(huán)境保護(hù)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，是公交、小微型汽車、火車的突出優(yōu)勢(shì)集合總體，在城市公共運(yùn)輸交通里發(fā)揮著主要作用。地鐵通信傳輸系統(tǒng)的定位目標(biāo)是輸送各類重要數(shù)據(jù)，為公專聯(lián)系電話、特殊應(yīng)用無(wú)線通信、電視監(jiān)督管理控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)和自動(dòng)智能售檢票系統(tǒng)等提供安全、穩(wěn)定、高效的通信要道，迅速精確地傳輸?shù)罔F日常運(yùn)營(yíng)控制中要求的各類數(shù)據(jù)。除此之外，傳輸系統(tǒng)作為地鐵的中樞神經(jīng)，只有在技術(shù)上更為可靠、靈活多樣，才可以保障承擔(dān)業(yè)務(wù)更為穩(wěn)定有效[3]。

2 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)

地鐵是城市公共運(yùn)輸交通的主要構(gòu)成部分，具有交通運(yùn)輸量大、穩(wěn)定性高并且節(jié)約能源等特征，在道路交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程里發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。地鐵通信傳輸系統(tǒng)是地鐵運(yùn)行過(guò)程中必不可缺的一個(gè)控制環(huán)節(jié)，其主要作用是對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)迅速、精確的傳輸，滿足符合地鐵通信的使用要求。中國(guó)地鐵通信傳輸技術(shù)得到了全面發(fā)展，如光導(dǎo)纖維數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的引進(jìn)，高效地提升了數(shù)據(jù)輸送的工作效率和可行性。地鐵通信傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)如下。

2.1 開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)是德國(guó)西門子開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有對(duì)外公開(kāi)性，可以支持多種服務(wù)協(xié)議條款，并且結(jié)合語(yǔ)音智能、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的參考應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)需求對(duì)接口卡展開(kāi)綜合設(shè)計(jì)，從而完成控制節(jié)點(diǎn)相互之間的直接互聯(lián)[4]。

開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征如下文所述。（1）該項(xiàng)技術(shù)是針對(duì)專網(wǎng)而開(kāi)發(fā)的，只可以在某一些指定的完全密閉網(wǎng)絡(luò)中才可以獲取最理想化的使用，存在一定的嚴(yán)格制約。（2）該技術(shù)使用其復(fù)用體制能夠完成多類網(wǎng)絡(luò)輸送服務(wù)協(xié)議條款，滿足適合不同需求的客戶接口，可以同時(shí)接上和輸送快速或者是低速的數(shù)據(jù)[5]。（3）該技術(shù)能夠供應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)化的通信服務(wù)協(xié)議條款接口，系統(tǒng)的運(yùn)行更為有效便捷，推動(dòng)了服務(wù)水平的提升。

開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的局限性如下文所述。（1）因?yàn)樵摷夹g(shù)是通過(guò)獨(dú)立企業(yè)開(kāi)發(fā)的，所以在針對(duì)機(jī)器展開(kāi)修理或者調(diào)換時(shí)，需要從原機(jī)器廠購(gòu)置，成本費(fèi)用較高。并且因?yàn)榧夹g(shù)的兼容工作性能比較糟糕，所以在網(wǎng)絡(luò)鏈接方面存在一定的問(wèn)題和不足。（2）業(yè)務(wù)接口要求配備設(shè)計(jì)很多的控制節(jié)點(diǎn)，機(jī)器采購(gòu)要求投入很多的資金[6]。

2.2 同步數(shù)字傳輸技術(shù)

同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)使用光導(dǎo)傳輸技術(shù)，不僅完成了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步輸送，還能夠?qū)?shù)據(jù)展開(kāi)重復(fù)使用和交叉鏈接，系統(tǒng)運(yùn)用的機(jī)器極少，所以控制節(jié)點(diǎn)也相對(duì)少，高效地減少了問(wèn)題故障控制節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，網(wǎng)路可行性較高[7]。該技術(shù)的特征如下文所述。

（1）因?yàn)閷?shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的全球化指標(biāo)，其服務(wù)網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)的接口是一致的，這為數(shù)據(jù)的兼容支持和互通供應(yīng)了基礎(chǔ)條件，推動(dòng)了參考標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的打造。

（2）此項(xiàng)技術(shù)所需要應(yīng)用的機(jī)器類型和數(shù)目極少，有助于系統(tǒng)的配備設(shè)計(jì)和調(diào)配。與此同時(shí)其具有多類網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芙Y(jié)構(gòu)，具有全面處理研究分析多種方向數(shù)據(jù)的綜合水平。

（3）該技術(shù)具有比較改善的系統(tǒng)保護(hù)體制，能夠規(guī)避大部分種類的問(wèn)題故障，為系統(tǒng)安全運(yùn)行創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境[8]。

該技術(shù)具有很強(qiáng)的局限性，因?yàn)槠浣涌诒容^統(tǒng)一，所以需要增添新機(jī)器才可以保證數(shù)據(jù)的輸送質(zhì)量。系統(tǒng)缺乏視頻和局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）接口，想要完成這2項(xiàng)功能，也需增添機(jī)器。該系統(tǒng)的多類網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芙Y(jié)構(gòu)要求多個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器的保障，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行流通維護(hù)管理方面的費(fèi)用成本投入較高。系統(tǒng)供應(yīng)的信號(hào)通道數(shù)目是固定的，并且沒(méi)有辦法復(fù)用，使用效果不好[9]。

2.3 異步傳輸模式技術(shù)

異步數(shù)字傳輸技術(shù)具有針對(duì)鏈接的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)輸送不能夠?qū)崟r(shí)同步展開(kāi)，具有承擔(dān)語(yǔ)音智能、仿真模擬電路以及輸送信息數(shù)據(jù)和圖像的業(yè)務(wù)，非常好展開(kāi)信號(hào)寬帶接上和轉(zhuǎn)換等，其還具有數(shù)據(jù)源長(zhǎng)度固定、異步時(shí)應(yīng)用復(fù)用模式，包括機(jī)器參考標(biāo)準(zhǔn)化，這就非常容易和機(jī)器相互之間鏈接，也能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)靈活多樣地調(diào)配信號(hào)寬帶業(yè)務(wù)，經(jīng)過(guò)模擬電路對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的接上模式展開(kāi)高效連接，進(jìn)而高效、全面、大容積使用異步數(shù)據(jù)輸送。這類技術(shù)具有Q05保障，Q05可以完成對(duì)輸送流的信號(hào)帶寬、精度水平以及延時(shí)作用的控制，也能夠保障系統(tǒng)的持續(xù)性。然而其具有一些缺陷問(wèn)題，不能夠非常好地使用語(yǔ)音智能業(yè)務(wù)，也不具有自愈功能，假設(shè)系統(tǒng)產(chǎn)生問(wèn)題故障要求非常長(zhǎng)的時(shí)間展開(kāi)修理和全面處理[10]。

2.4 多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)

伴隨著局域服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，地鐵業(yè)務(wù)逐漸向IP化方向發(fā)展。根據(jù)目前的發(fā)展實(shí)際狀況，很多地鐵機(jī)器輸送平臺(tái)可以支持多種業(yè)務(wù)接上和輸送，這是多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)最明顯的特點(diǎn)。多業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)不單單具有幾大類服務(wù)協(xié)議條款對(duì)外延伸功能，還具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)寬度調(diào)配功能，要經(jīng)過(guò)平臺(tái)才可以實(shí)現(xiàn)的多類業(yè)務(wù)全面處理的密封處理，提升了業(yè)務(wù)工作效率。除此之外，平臺(tái)支持以太服務(wù)公共網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型，為服務(wù)管理業(yè)務(wù)項(xiàng)目供應(yīng)幾大類模式。

2.5 彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)技術(shù)（Resillient Paoket Ring，RPR）系統(tǒng)是由2個(gè)獨(dú)立的、方向相反的單向環(huán)組合成的雙環(huán)結(jié)構(gòu)。一個(gè)單向環(huán)由一系列相連的節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有相同的數(shù)據(jù)速率，但可能具有不同的延時(shí)特性。為了優(yōu)化，早在已有功能的基礎(chǔ)應(yīng)用之上逐漸發(fā)展為集語(yǔ)音智能、數(shù)據(jù)圖像等業(yè)務(wù)于一體的傳輸系統(tǒng)。

完善數(shù)據(jù)分組或數(shù)據(jù)包來(lái)提升通信工作效率，應(yīng)用的是基本的環(huán)形組網(wǎng)。RPR的優(yōu)勢(shì)：一是信號(hào)帶寬使用效率高，使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)給客戶調(diào)配信號(hào)帶寬。二是能支持突發(fā)數(shù)據(jù)及優(yōu)化完善數(shù)據(jù)分組。三是能保障數(shù)據(jù)及時(shí)在線性，經(jīng)過(guò)不同級(jí)別及環(huán)境保護(hù)功能。四是和應(yīng)用實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)排布序列的異步輸送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的及時(shí)在線功能相同。

3 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的方案選擇

3.1 彈性式通信傳輸系統(tǒng)方案

彈性式通信傳輸系統(tǒng)方案是利用彈性式分組環(huán)通傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的傳送，將其和電子信息技術(shù)的發(fā)展互相滿足作為主要發(fā)展目的。該方案的使用能夠大力發(fā)揮傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的功能效果，并且能和電子信息技術(shù)相互有機(jī)融合對(duì)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理高效完成，也以環(huán)狀拓?fù)涔δ芙Y(jié)構(gòu)為核心，在分組環(huán)上展開(kāi)分析邏輯思維控制節(jié)點(diǎn)的安裝設(shè)置，高效完成2層交換。

3.2 分組式通信傳輸系統(tǒng)方案

分組式通信傳輸系統(tǒng)即在光輸送媒介和1p業(yè)務(wù)相互之間設(shè)立一個(gè)層面，以高效滿足符合IP化的發(fā)展需求，這不僅可以高效滿足符合傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流量統(tǒng)計(jì)復(fù)用和突發(fā)性，也能夠支持分組業(yè)務(wù)和多業(yè)務(wù)輸送，這一系統(tǒng)方案具備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用少、可行性高、傳輸性強(qiáng)等特征。

3.3 綜合式通信傳輸系統(tǒng)方案

綜合式通信傳輸系統(tǒng)方案可以對(duì)多種不同類別的信息數(shù)據(jù)展開(kāi)高效輸送，以地鐵電視數(shù)據(jù)、無(wú)線和移動(dòng)智能手機(jī)信號(hào)為核心，從而高效滿足地鐵旅客的各類需求，便利旅客了解掌握地鐵運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)，在中國(guó)道路交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)、國(guó)家電力系統(tǒng)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)綜合式通信傳輸系統(tǒng)方案中得到了廣泛應(yīng)用，原因是其具備較高的通信工作效率、非常好的持續(xù)性和可用性。除此之外，這一系統(tǒng)方案具有信息化管理水平好的優(yōu)點(diǎn)，可以管理和調(diào)配資料統(tǒng)計(jì)信息。

3.4 開(kāi)放式通信傳輸系統(tǒng)方案

開(kāi)放式通信輸送系統(tǒng)完成網(wǎng)絡(luò)通信，應(yīng)用的時(shí)分復(fù)用技術(shù)，雙方向通道和雙光導(dǎo)傳輸纖維環(huán)路。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)的鏈接運(yùn)用光導(dǎo)傳輸纖維鏈路，光導(dǎo)傳輸纖維結(jié)構(gòu)的環(huán)路通常都是反向循環(huán)模式展開(kāi)的，數(shù)據(jù)幀的持續(xù)能夠完成持續(xù)高效的輸送。該系統(tǒng)方案中的組成構(gòu)造還能夠直接劃分為主副環(huán)，主環(huán)是順時(shí)針?lè)较蜉斔蛿?shù)據(jù)，副環(huán)是逆時(shí)針?lè)较蜉斔托畔?shù)據(jù)。地鐵通信主要運(yùn)用主環(huán)數(shù)據(jù)輸送，監(jiān)察管理運(yùn)用副環(huán)，必要情況下副環(huán)能夠替代主環(huán)。

4 結(jié) 論

總而言之，中國(guó)地鐵通信傳輸系統(tǒng)中信號(hào)輸送精確性不夠，要求采用相應(yīng)舉措展開(kāi)優(yōu)化。落實(shí)地鐵通信傳輸系統(tǒng)的研究工作，全面統(tǒng)一安排策劃好每一條地鐵線路，以保障城市公共運(yùn)輸交通產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，高效處理和解決道路交通堵塞問(wèn)題，為人們的日常生活帶來(lái)了方便，大大推動(dòng)了城市投資建設(shè)的快速發(fā)展。