城市軌道交通通信系統(tǒng)中的傳輸系統(tǒng)研究

【摘要】本論文以城市軌道系統(tǒng)為著眼點，抓住其主要特點，解析了城市軌道交通在通信過程中傳輸系統(tǒng)的技術(shù)，希望為城市軌道交通通信的發(fā)展提供一些思路和建議。

【關(guān)鍵詞】軌道交通通信系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)

城市軌道交通通信系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)性工程，它直接為軌道的運營管理服務(wù)，是軌道交通的信息傳遞器和神經(jīng)系統(tǒng)。作為城市軌道交通的一個綜合性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要由以下幾個方面組成：傳輸系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等。本論文主要對傳輸系統(tǒng)做深入剖析。

軌道交通通信系統(tǒng)主要完成三個方面的任務(wù)：一，必須保證軌道交通指揮和調(diào)度有效進行；二，要為廣大旅客傳輸各種信息服務(wù)；三，維護設(shè)備和運營管理的服務(wù)。通過這三種任務(wù)和能力的完成，才能確保整個軌道交通通信系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

一、通信傳輸系統(tǒng)的功能分析

作為整個城市軌道交通通信系統(tǒng)的“神經(jīng)”，各種信息都會通過這個“神經(jīng)”系統(tǒng)的傳輸。在日常工作中，各種調(diào)度信息、電話語音信息、視頻信息、自動檢票信息等數(shù)據(jù)的傳遞都通過傳輸系統(tǒng)進行。而這些信息都是軌道交通正常運行的必要條件，如果一些信息的傳輸出現(xiàn)中斷就會影響到軌道交通的安全。

當(dāng)前，國內(nèi)外所采用的傳輸技術(shù)一般用SDH、OTN等技術(shù)，可以兼顧技術(shù)的安全穩(wěn)定性和先進性。這種性能的傳輸網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)當(dāng)具備以下幾個方面的特點。第一，先進性。構(gòu)成該網(wǎng)絡(luò)的IP技術(shù)和SDH技術(shù)以及綜合端口技術(shù)都處于國內(nèi)外領(lǐng)先水平；第二，容量大。要滿足整個城市軌道交通的通信系統(tǒng)暢通無阻必須才有SDH光纖技術(shù)。第三，網(wǎng)絡(luò)自愈。在傳輸過程中一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)必須能夠通過自身自愈功能消除故障和安全隱患。

二、傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

當(dāng)前，國內(nèi)外主要傳輸系統(tǒng)有六種：OTN、SDH、ATM、寬帶IP、IPoverSDH與IPoverWDM、以太網(wǎng)技術(shù)。這六種技術(shù)的特點分別介紹如下。

1.OTN技術(shù)。該技術(shù)是開放、傳輸、網(wǎng)絡(luò)英文首字母的縮寫，意為開放的傳輸網(wǎng)絡(luò)。因此OTN技術(shù)的特點主要為：首先，能夠合理利用接口模塊處理各種物理接口和各種復(fù)雜環(huán)境中的通信協(xié)議。采用光纖技術(shù)，傳輸距離沒有限制；其次對于數(shù)據(jù)、語音和視頻傳輸具有很多優(yōu)勢；再次，該系統(tǒng)的適應(yīng)性非常強，能夠不斷擴展適應(yīng)各種標(biāo)準(zhǔn)端口的發(fā)展。

2.SDH技術(shù)。該技術(shù)是同步、數(shù)字和體系的英文縮寫，意為同步數(shù)字體系。該系統(tǒng)廣受青睞，是目前世界各國普遍采用的技術(shù)。SDH技術(shù)除了核心網(wǎng)應(yīng)用以外，還可以靈活的提供需要的2Mbit/s通道。它有非常成熟的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品，安全性、適用性和可用性都非常強，是世界各國電信傳輸?shù)幕A(chǔ)，其兼容TM、REG、DXC等技術(shù)模式，并可以在各種模式之間靈活轉(zhuǎn)換。

3.ATM技術(shù)。該技術(shù)是異步、傳輸和模式的英文縮寫，意為異步傳輸模式，該模式可以實現(xiàn)不同信息系統(tǒng)之間的傳遞和轉(zhuǎn)換，例如電話、視頻、IP數(shù)據(jù)等。該技術(shù)可以承載各種不同業(yè)務(wù)和流量之間的劃分，并對其分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成處理。

4.IP技術(shù)。IP技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)迅速普及的后果，當(dāng)前比較先進的IP承載系統(tǒng)有SDH、ATM和寬帶IP，其中又以寬帶IP為最優(yōu)。由于軌道通信系網(wǎng)絡(luò)并非專業(yè)地IP業(yè)務(wù)，其不適合在骨干網(wǎng)絡(luò)中傳輸。但是寬帶IP將成為未來傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

5.IPoverSDH與IPoverWDM。以IP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前信息傳輸發(fā)展的主要技術(shù)標(biāo)志。目前，ATM和SDH均能支持IP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH，兩者各有千秋。IPoverATM利用ATM的速度快、多業(yè)務(wù)支持能力的優(yōu)點以及IP的簡單、靈活、易擴充和統(tǒng)一性的特點，可以達(dá)到優(yōu)勢互補的目的。

6.以太網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)也是一個重要承載技術(shù)，但是與媒體無關(guān)，可以透明地將電纜和各種光纖對接。該技術(shù)比較適宜處理突發(fā)的IP數(shù)據(jù)流，采用了異步工作方式，具有很好的擴展性能，其速率可以擴展至10Gbit/s。其最大的特點是可以在光線上以最大速度傳輸，減少網(wǎng)管開支，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

三、傳輸技術(shù)應(yīng)用及選擇

傳輸系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，它既要考慮通信發(fā)展的方向，又要考慮軌道交通的安全，還要考慮軌道交通通信業(yè)務(wù)的多樣性、復(fù)雜性而對通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)接口的要求。因此，傳輸系統(tǒng)選用IPoverSDH和綜合業(yè)務(wù)接入相結(jié)合是最佳選擇。IPoverSDH的優(yōu)點是：對IP路由的支持能力強，具有很高的IP傳輸效率；符合Internet業(yè)務(wù)的特點，如有利于實施多播方式；能利用SDH技術(shù)本身的環(huán)路和網(wǎng)絡(luò)自愈合能力達(dá)到鏈路糾錯的目的；同時又利用OSPF協(xié)議防止鏈路故障造成網(wǎng)絡(luò)停頓，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立在SDH傳輸平臺上，可以很容易地跨越地區(qū)和國界，兼容不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施全球聯(lián)網(wǎng)；省略了ATM層，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運行成本。