湘桂線柳州至永州區(qū)段通信光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化

施建平

（南寧鐵路局南寧通信段，高級工程師，廣西 柳州 530003）

湘桂鐵路柳州至永州區(qū)段光傳輸網(wǎng)是承載鐵路中間站各類通信信息、行車調(diào)度運輸信息的主要通道。隨著既有鐵路的提速改造及運輸量的增加，業(yè)務需求由窄帶音頻電路業(yè)務和低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務向?qū)拵У母咚俾蕯?shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展。早期建設的該區(qū)段通信系統(tǒng)容量較小，并且已無光纖資源能增開新系統(tǒng)，原有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，電路配置，部分電路運行負荷分擔不均衡，網(wǎng)絡利用率低等，難以滿足鐵路運輸信息及各類通信業(yè)務發(fā)展的需要。因此需要改造原有網(wǎng)絡，優(yōu)化電路配置，提高網(wǎng)絡利用率。

1 區(qū)段傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化的必要性

為了滿足鐵路運輸引入的多種業(yè)務與通信寬帶接入手段的需要，非常有必要提高區(qū)段傳輸網(wǎng)傳輸效率、改善傳輸效能，構(gòu)建新一代多業(yè)務傳輸平臺。盡管區(qū)段傳輸網(wǎng)所采用的接入技術(shù)多種多樣，用戶需求千差萬別，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變化多端，但始終需要一個具有高度可靠性、足夠帶寬的傳輸網(wǎng)絡進行承載。鑒于目前對原有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行大規(guī)模改造以滿足現(xiàn)階段及今后業(yè)務需求仍很困難，只能有針對性地在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、電路配置等進行優(yōu)化。

1.1 區(qū)段傳輸網(wǎng)絡資源緊張 柳州至永州區(qū)段通信是基于SDH155Mb/s的光傳輸系統(tǒng)，由鐵路沿線各車站、通信站組成傳輸鏈路，承載業(yè)務的傳送方式以2Mb/sTDM電路為主。建成以來由于鐵路信息化的發(fā)展以及鐵通業(yè)務的需求，鐵路區(qū)段站通信資源極為緊張，已處于飽和狀態(tài)，因歷史原因造成在同一系統(tǒng)中共用的狀況，以致幾乎無2Mb/s電路可安排新通信業(yè)務，制約了鐵路中間站各類信息的發(fā)展。

1.2 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)安全性低 由于區(qū)段傳輸為鏈型組網(wǎng)，并采用1+0保護方式（即無保護方式），在網(wǎng)絡安全性方面，部分重要電路的保護需要依靠上一層具有環(huán)保護的傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)，擴展性不足，資源配置不合理。部分節(jié)點單路由備用鏈路過長，電路配置不合理，以及未能充分運用系統(tǒng)的交叉能力，系統(tǒng)容量、新業(yè)務接入能力有限等，均不能滿足長遠及近期發(fā)展的需求。

1.3 業(yè)務的需求量大 目前，柳州至永州的區(qū)段傳輸系統(tǒng)主要開通了數(shù)字列車調(diào)度電話、TMIS、DMIS、TDCS、紅外軸溫探測、接入網(wǎng)中繼、小站動力監(jiān)控，以及鐵通公司部分寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務等。隨著鐵路客貨運的發(fā)展，信息化需求不斷增加，以及對網(wǎng)絡通道、區(qū)段站機房、列車運行安全等監(jiān)控需要的電路通道均不斷增加，資源緊缺日益突顯。繁多的業(yè)務量對于155Mb/s的傳輸系統(tǒng)已是不堪重負。

柳州至永州區(qū)段光傳輸網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的資源電路配置，已不能適應既有線鐵路發(fā)展的需要以及安全保障能力的提升，對既有區(qū)段光傳送網(wǎng)進行優(yōu)化整合很有必要。

2 區(qū)段傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化的目標

柳州至永州區(qū)段光傳輸網(wǎng)優(yōu)化目標就是在現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)層次不改變的原則上，利用上層傳輸系統(tǒng)的富余資源，調(diào)整鐵路區(qū)段站電路走向，迂回到達電路目的地，釋放出一部分2Mb/s電路，既滿足鐵路區(qū)段站業(yè)務需求，又可以提高網(wǎng)絡的安全性。

目前的傳輸網(wǎng)采用分層結(jié)構(gòu)，一般的網(wǎng)絡可分為3層：核心層、匯聚層、接入層，鐵路通信系統(tǒng)或稱骨干層、車站層、接入層。SDH網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)錯綜復雜，各VC通道承載的業(yè)務各不相同，不同的業(yè)務對網(wǎng)絡的安全性要求也各不相同，這樣就給網(wǎng)絡業(yè)務的保護和資源管理帶來困難。光SDH設備的容量可以分系統(tǒng)容量、配置容量、槽口容量、交叉容量、端口容量等多個方面。多種網(wǎng)絡保護應用的鏈路復用段保護（1+1/1：N）、二纖單向通道保護環(huán)、二纖雙向復用段共享保護環(huán)、四纖雙向復用段共享保護環(huán)、雙節(jié)點互通功能（DNI）、子網(wǎng)連接保護（SNCP）、邏輯子網(wǎng)保護等，均不同程度需占用網(wǎng)絡資源。

2.1 柳州至永州傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀 柳州至永州傳輸網(wǎng)由以下方式組成。

1）基于波分的2.5 Gb/s四纖復用段傳輸系統(tǒng)（核心層或稱骨干層），其上下業(yè)務的站點為柳州、桂林、永州（如：西南環(huán)）。

2）基于光纖的2.5Gb/s二纖復用段保護環(huán)（匯聚層或稱大站傳輸層），由于是二纖復用段保護環(huán)，其利用率僅為50%，其上下業(yè)務點為柳州、鹿寨、永福、桂林北、興安、全州、東安、永州（如：桂湘環(huán)）。

3）基于光纖的區(qū)段155Mb/s二纖無保護傳輸系統(tǒng)（車站層），部分業(yè)務可通過上一層系統(tǒng)通道保護，其上下業(yè)務點為各鐵路中間站。

4）鐵路沿線各業(yè)務系統(tǒng)（接入層）。如數(shù)字列車調(diào)度電話、TMIS、DMIS、TDCS、紅外軸溫探測、接入網(wǎng)中繼、小站通信機房動力環(huán)境監(jiān)控等。

2.2 業(yè)務類型和電路分配及資源利用率 網(wǎng)絡資源利用率方面可以采用不同的方法。其指標越高，業(yè)務分配就越合理，且網(wǎng)絡的經(jīng)濟性越好。一般二纖復用段環(huán)資源利用率最大為50%，點對點無保護鏈及四纖復用段保護環(huán)資源利用率最大為100%，通道環(huán)視節(jié)點數(shù)量。

核心層（骨干層）開通業(yè)務主要為至鐵道部及其他出鐵路局的業(yè)務，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，安全性好（四纖復用段保護環(huán)），資源富余，但上下業(yè)務點少；大站傳輸層，為鐵路局內(nèi)主要站段通信業(yè)務，上下業(yè)務點較骨干層多一些，鑒于二纖復用段保護環(huán)的特點及利用率，資源有一定富余度；區(qū)段傳輸系統(tǒng)為無保護鏈型組網(wǎng)，鐵路沿線車站都能上下業(yè)務，資源已基本用完。

因而對既有網(wǎng)絡進行優(yōu)化，需要對區(qū)段傳輸網(wǎng)絡甚至更上層干線傳輸網(wǎng)絡的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡的構(gòu)成、組網(wǎng)方式、業(yè)務類型、帶寬分配、資源利用率等方面進行全面了解，找出阻礙網(wǎng)絡發(fā)展和增開業(yè)務電路的癥結(jié)，有針對性地優(yōu)化網(wǎng)絡，使網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)電路配置更合理、傳輸資源得到充分利用、網(wǎng)絡更便于維護管理的同時增強網(wǎng)絡的安全性，以滿足鐵路客貨運輸信息化不斷發(fā)展及業(yè)務增加的需求。

3 傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化的重點

由于網(wǎng)絡通道利用率偏低，特別是綜合業(yè)務在不同業(yè)務網(wǎng)不同傳輸時通道是否閑置；因前期設備性能的局限造成的對新業(yè)務接入能力的不足、通道利用不高；通道使用缺少整體規(guī)劃或在整體規(guī)劃下由于電路的緊急開通，造成的電路運行混亂，致使電路調(diào)配日益復雜、上下電路難度增加、交叉矩陣浪費嚴重且使用不均衡及電路運行的清晰度低等問題。為此，如何利用網(wǎng)絡的不同層次調(diào)配資源，合理配置電路就成了傳輸網(wǎng)絡優(yōu)化的重點。

骨干層傳送網(wǎng)波分2.5Gb/s系統(tǒng)由于上下業(yè)務站點少，不能兼顧區(qū)段業(yè)務，因而不需優(yōu)化。為此主要優(yōu)化重點在大站傳輸層與區(qū)段傳輸層、接入層之間，從資源配置、電路走向、上下業(yè)務和接入網(wǎng)中繼電路數(shù)量配置等方面進行優(yōu)化。

3.1 大站傳輸層電路資源的利用 根據(jù)網(wǎng)絡分層的分工，建議低階通道疏導、歸整盡量在網(wǎng)絡的不同方向接點進行。在網(wǎng)絡的骨干層采用高階通道整體規(guī)劃，減少對交叉資源的消耗。

高階通道可根據(jù)業(yè)務的類別（如話音、數(shù)據(jù)等）進行通道分配，也可以根據(jù)業(yè)務的流向或局向（即電路的落地點）歸類進行通道分配。對高階通道的占用盡量按短路由規(guī)劃、并考慮通道利用的均衡，減小通道分配負荷的不平衡度。

在大站傳輸層網(wǎng)絡中，由于上下業(yè)務站點較多，可利用大站點之間的傳輸資源（如柳州—鹿寨—永福—桂林等），將某一大區(qū)間（如柳州—鹿寨）內(nèi)小站業(yè)務按南北2個方向分別配到柳州，一部分小站的電路可直達柳州，另一部分可經(jīng)鹿寨配置上傳經(jīng)大站傳輸層到達柳州，這樣該區(qū)段傳輸系統(tǒng)南北2段資源利用率大幅提高，可釋放出更多的區(qū)段傳輸電路資源。

3.2 減少中繼電路數(shù)量及用戶集線比

3.2.1 減少中繼電路數(shù)量 根據(jù)每個RT（遠端終端）話務量大小分配E1接口數(shù)量和根據(jù)用戶數(shù)和用戶話務量配置每個端口的E1數(shù)量。通過減少接入層接入網(wǎng)中繼電路E1接口數(shù)量，達到充分利用資源的目的。

3.2.2 調(diào)整用戶集線比 中間站電話業(yè)務量不大，鐵通用戶通話量也不大。通過計算及話務量調(diào)查，只要不會造成呼損，可將原接入網(wǎng)中繼的用戶集線比由4:1改為8:1，甚至16:1。通過調(diào)整用戶集線比，可以釋放一部分2Mb/s中繼電路所占用的資源。

3.3 充分利用交叉資源 合理運用干線、區(qū)段傳輸系統(tǒng)的高低交叉來配置電路，使交叉資源得到充分利用。在大站傳輸層設備中，其高階交叉能力與低階交叉能力關(guān)系到業(yè)務量的接入。每個線路和支路端口中共有多少個VC4端口做了交叉連接，做VC4交叉連接和做VC12交叉連接的端口都要認真核實安排，避免重復運用，盡可能地選擇最優(yōu)交叉連接，充分利用交叉資源。

3.4 時隙的配置 在做保護電路配置時，根據(jù)支路板級聯(lián)特性，級聯(lián)和時分不能同時進行，業(yè)務自時分總線出來后不能再進行時分，即業(yè)務只能進行時分一次；在時隙配置中，依據(jù)時分配置的共性，掌握其算法，在維護、擴容及改建中做到資源的最佳利用。通過對電路配置的優(yōu)選，更改優(yōu)化電路徑路，減少接入網(wǎng)中繼數(shù)量及調(diào)整用戶集線比，合理運用交叉資源，科學的安排保護電路，優(yōu)化組合分配時隙。這樣可以釋放出一部分2Mb/s電路資源，以滿足開通新增電路的需求。

4 結(jié)束語

湘桂鐵路柳州至永州區(qū)段光傳輸網(wǎng)通過優(yōu)化，整合了現(xiàn)有的各層優(yōu)勢并解決存在問題，使傳輸網(wǎng)的資源潛力得到充分的發(fā)揮，并使網(wǎng)絡建設成結(jié)構(gòu)更清晰、支持業(yè)務更豐富、運營維護更方便、電路生產(chǎn)更高效、設備運用更合理、擴容升級更平滑的傳輸網(wǎng)絡。不僅可以保證各業(yè)務的開通并可進一步開展新業(yè)務，用更少的投資，做更好的事情。

鐵路通信網(wǎng)是鐵路行車、公務聯(lián)絡、信息傳遞的重要環(huán)節(jié)。隨著運輸業(yè)務的發(fā)展，各類信息系統(tǒng)的運用，對光傳輸系統(tǒng)的安全性要求更高，需要優(yōu)化區(qū)段光傳輸網(wǎng)，提高利用率，使傳輸網(wǎng)絡達到最佳狀態(tài)，安全、可靠地為鐵路通信服務。為了在一定時期內(nèi)滿足鐵路業(yè)務發(fā)展的需要，傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)更進一步的優(yōu)化還有待于在實際維護工作不斷摸索、實踐。