通信傳輸系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用發(fā)展

王毅

摘 要：通信系統(tǒng)直接負(fù)責(zé)對城市軌道交通進(jìn)行管理和運(yùn)營，另外還提供必需的傳輸途徑給其他系統(tǒng)。其中通信系統(tǒng)的傳輸媒介又是傳輸系統(tǒng)，所以我們除了選擇具有價(jià)格合適同時(shí)又能高效工作和高度安全性之外還要考慮到組網(wǎng)的靈活和之后可能進(jìn)行的擴(kuò)充，還要保證信息傳遞的連續(xù)性和及時(shí)性以及準(zhǔn)確性。通過比較目前我國很多城市運(yùn)行的軌道交通通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)以及設(shè)備的選用情況，為了在將來選擇更加適合使用的城市軌道交通通信新線路鋪設(shè)傳輸方式，我們分析了四種城市軌道交通的通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)，其中包括多種業(yè)務(wù)傳輸方式，開放的交通網(wǎng)絡(luò)，異步傳輸方式和彈性分組環(huán)等技術(shù)。

關(guān)鍵詞：軌道交通；通信；傳輸系統(tǒng)

1 通信傳輸系統(tǒng)在軌道交通中的作用

信息基礎(chǔ)建設(shè)中的一個(gè)重要組成部分就是具備安全可靠、足夠的擴(kuò)充性和能夠獨(dú)立運(yùn)行的通信傳輸系統(tǒng)，同時(shí)也是一個(gè)保障軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行和管理的信息傳輸途徑。另外傳輸系統(tǒng)還是城市軌道交通通信系統(tǒng)眾多子系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一個(gè)。它提供了一種提高列車的運(yùn)行效率以及自動化運(yùn)行和自動化調(diào)度的方式，使城市軌道交通各個(gè)部門相互聯(lián)系在一起。同時(shí)也是一個(gè)獨(dú)立健全的城市軌道交通內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)時(shí)展現(xiàn)列車的運(yùn)行狀況并對列車運(yùn)營進(jìn)行管理。

2 幾種通信傳輸系統(tǒng)的比較以及應(yīng)用情況

通過分析，目前有四種傳輸技術(shù)適用于城市軌道交通的多種業(yè)務(wù)傳輸，它們分別是基于同步數(shù)字序列的多業(yè)務(wù)傳輸平臺、異步傳輸方式、彈性分組環(huán)技術(shù)以及開放的傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.1 多業(yè)務(wù)傳輸平臺

目前使用的大部分都是第三代多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)，擁有同步數(shù)字序列的所有優(yōu)勢，同時(shí)配合接入技術(shù)完全可以達(dá)到上面提到的傳輸業(yè)務(wù)的要求。多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)的特點(diǎn)有：（1）能夠與準(zhǔn)同步數(shù)字系列兼容的網(wǎng)絡(luò)體系，并且可以與多種接口連接；（2）使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)簡潔化，能用多種協(xié)議處理；（3）為了讓以太網(wǎng)達(dá)成帶寬共享，并且實(shí)現(xiàn)帶寬管理、統(tǒng)計(jì)和保護(hù)環(huán)路的功能，使用了業(yè)務(wù)透傳和二層匯聚與交換技術(shù)；（4）能夠與同步數(shù)字序列的通道防護(hù)和復(fù)用段防護(hù)共同處理，提供VP-Ring保護(hù)；（5）能夠安全可靠的進(jìn)行傳輸和進(jìn)行自我修復(fù)程序，保留了同步數(shù)字序列的防護(hù)優(yōu)點(diǎn)，提高了工作效率，減少了通道防護(hù)修復(fù)所需的時(shí)間。

由上可知，多業(yè)務(wù)傳輸平臺能夠?qū)④壍劳ㄐ畔到y(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)整體，提高了工作效率，還減少了系統(tǒng)的運(yùn)營成本，目前也有很多優(yōu)秀的提供多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)的廠家可供選擇，比如ECI、朗迅、阿爾卡特、馬可尼、中興、華為、泰樂等。多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)在軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)中已被越來越多的企業(yè)選擇，將擁有越來越重要的位置。

這是一個(gè)具有先進(jìn)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)大、組網(wǎng)能力靈活等優(yōu)點(diǎn)的選擇。而且多業(yè)務(wù)傳輸平臺又提供了多種標(biāo)準(zhǔn)接口的服務(wù)，比如ATM、Ethernet、SDH標(biāo)準(zhǔn)接口，業(yè)務(wù)范圍廣闊，被許多通信公司采用。但是該系統(tǒng)也有一些不足之處，每個(gè)設(shè)備的處理板卡會檢測每個(gè)業(yè)務(wù)的同步數(shù)字序列MAC地址；由于環(huán)路上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，處理速度不夠快。另外也因?yàn)閿?shù)據(jù)的傳輸仍舊使用PPP或者M(jìn)L-PPP映射這種效率低下的方式，額外浪費(fèi)了很多帶寬。

2.2 開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)

開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠靈活的支持多協(xié)議處理。開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)在原理上是使用時(shí)分復(fù)用體制的復(fù)用技術(shù)，所以每路信號占據(jù)了一定的比特位組，信道依據(jù)信號占據(jù)的位置標(biāo)志，保障了業(yè)務(wù)的QoS。它們的差異是開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)不同。開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)為：（1）讓語音、圖像和數(shù)據(jù)變?yōu)橐惑w，傳輸和接入同時(shí)進(jìn)行，窄帶與寬帶相通；（2）根據(jù)用戶的需要來分配帶寬，提高了帶寬的利用效率；（3）分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使組網(wǎng)和升級擴(kuò)容工作變得靈活方便；（4）有標(biāo)準(zhǔn)化的E1/T1/D3音頻接口，以及10Base-T/100Base-TX，RS-232，RS-422，RS-485等數(shù)字接口；（5）應(yīng)用不需要接入設(shè)備就可以連接上開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)使用服務(wù)；（6）能夠進(jìn)行圖像和語音信號的多點(diǎn)廣播；（7）能夠進(jìn)行自我修復(fù)，具有很高的安全可靠性。

2.3 同步數(shù)字序列+異步傳輸模式

傳統(tǒng)的同步數(shù)字序列傳輸技術(shù)由于固定的信道所以能完全保障各種業(yè)務(wù)的QOS，不用經(jīng)過繁復(fù)的協(xié)議，具有很高的實(shí)時(shí)性，這正是各種無線音頻、廣播寬帶音頻、公務(wù)電話、調(diào)度電話、無線控制數(shù)據(jù)、廣播控制數(shù)據(jù)、時(shí)鐘信息、閉路電視控制數(shù)據(jù)、電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、BAS/FAS數(shù)據(jù)、AFC數(shù)據(jù)、信號ATC數(shù)據(jù)、電力SCADA數(shù)據(jù)、電力監(jiān)控等許多業(yè)務(wù)都對實(shí)時(shí)性有非常大的要求，并且要求完全保障QoS。傳統(tǒng)的同步數(shù)字序列優(yōu)點(diǎn)為：接口統(tǒng)一、技術(shù)含量高、網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)、支路分插能力靈活；靈活的組網(wǎng)能力可以組成各種不同的拓樸結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)有很強(qiáng)的升級擴(kuò)容能力；具有復(fù)雜的保護(hù)程序，通過子網(wǎng)連接保護(hù)、通道保護(hù)和MSP保護(hù)之間的相互配合，能夠充分保證網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。但是窄帶業(yè)務(wù)不能提供寬帶視頻、局域網(wǎng)的接口和傳輸，傳輸通道單一，不能實(shí)現(xiàn)動態(tài)分配帶寬等。

這是一種已經(jīng)成熟、標(biāo)準(zhǔn)的方式，有網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)大、組網(wǎng)能力靈活和足夠的擴(kuò)充能力的優(yōu)點(diǎn)。但也有其缺點(diǎn)，要求有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)工作，不能進(jìn)行統(tǒng)一管理；所需成本高，而且異步網(wǎng)絡(luò)傳輸模式的效率不高，性價(jià)比低，對于經(jīng)銷商來說經(jīng)濟(jì)利益不大。

2.4 彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)技術(shù)的提出是為了優(yōu)化數(shù)據(jù)包，提高其傳輸效率。彈性分組環(huán)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：（1）彈性分組環(huán)技術(shù)通過空間和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)分配給用戶需要的帶寬從而提高了帶寬效率；（2）彈性分組環(huán)技術(shù)可以優(yōu)化數(shù)據(jù)又能支持IP的突發(fā)特點(diǎn)；（3）彈性分組環(huán)技術(shù)能夠通過不同等級的服務(wù)與環(huán)保護(hù)功能保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求；（4）彈性分組環(huán)技術(shù)的實(shí)時(shí)性和故障倒換時(shí)間可以與同步數(shù)字序列技術(shù)相比。

3 結(jié)束語

根據(jù)以上的分析，城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的將來會是多種傳輸技術(shù)并存的局面。多業(yè)務(wù)傳輸平臺、開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)和同步數(shù)字序列+異步傳輸模式都已經(jīng)成功的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，而彈性分組環(huán)技術(shù)也在發(fā)展中變得越來越完善。滿足軌道交通傳輸發(fā)展的技術(shù)都是可以選擇和使用的，同時(shí)也能減少運(yùn)營成本。軌道交通傳輸網(wǎng)絡(luò)可以選擇單一的方式組網(wǎng)，還可以通過多種方式和技術(shù)相混合組網(wǎng)，這取決于實(shí)際情況和技術(shù)水平來定，需要具體問題具體分析。單一方式組網(wǎng)可以選擇多業(yè)務(wù)傳輸平臺，也可以是開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)。但當(dāng)前多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)還不能很好的處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以可以選擇多業(yè)務(wù)傳輸平臺與彈性分組環(huán)技術(shù)或者IP相互混合的方式組網(wǎng)，由多業(yè)務(wù)傳輸平臺技術(shù)負(fù)責(zé)語音和低要求的數(shù)據(jù)傳輸，彈性分組環(huán)技術(shù)或IP負(fù)責(zé)視頻等高要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。無論組網(wǎng)方式是怎樣，運(yùn)營商都應(yīng)該選擇一種相對成熟且安全可靠的先進(jìn)技術(shù)，以提高工作效率。

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