鐵路通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方法

雷昊

摘要：在鐵路運(yùn)輸中鐵路通信網(wǎng)絡(luò)占據(jù)著核心位置，因此，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、暢通無(wú)阻的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)一方面可以提高整個(gè)鐵路信息化體系，另一方面它的成功運(yùn)作也對(duì)鐵路安全運(yùn)輸提供一定的保障?；诖耍疚闹饕獙?duì)鐵路通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：鐵路；通信傳輸網(wǎng)絡(luò)；保護(hù)；方法

當(dāng)前，伴隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，我國(guó)現(xiàn)代鐵路系統(tǒng)也在不斷發(fā)展與壯大，這也必然給相關(guān)組織人員提出了更為嚴(yán)格的要求，他們要對(duì)鐵路通信中相關(guān)的信息進(jìn)行熟練掌握，還要逐漸將鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展為集通信、控制、指揮于一體的自動(dòng)化的智能通信傳輸系統(tǒng)，從而達(dá)到鐵路通信傳輸?shù)囊惑w化發(fā)展模式。此外，該種鐵路通信也有不盡人意的地方，它會(huì)使得鐵路通信在傳輸過(guò)程的安全性降低。所以，重視鐵路通信傳輸安全問(wèn)題是目前鐵路通信發(fā)展所亟待解決的問(wèn)題，不容忽視。

1 鐵路通信傳輸網(wǎng)絡(luò)概況

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)所涵蓋的范圍非常廣泛，其中包含有傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)、調(diào)度通信網(wǎng)、GSM-R通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、應(yīng)急通信網(wǎng)等成分。在所有的這些網(wǎng)絡(luò)中，鐵路通信傳輸網(wǎng)是其中最為核心的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，也是組成其他鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的根基點(diǎn)。鐵路通信傳輸網(wǎng)主要有三層結(jié)構(gòu)：一是骨干層；二是中繼層；三是接入層。（1）骨干層也被稱(chēng)為干線(xiàn)傳輸網(wǎng)，它主要包含的范圍是中國(guó)鐵路總公司與鐵路局、鐵路局與鐵路局之間的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，骨干層的主要職責(zé)是將總公司與鐵路局、鐵路局之間的通信信息及時(shí)傳送到相關(guān)部門(mén)。（2）中繼層也被稱(chēng)作局線(xiàn)傳輸網(wǎng)，它主要包含的是鐵路局與較大通信站點(diǎn)之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，中繼層的主要職責(zé)是進(jìn)行鐵路局管內(nèi)與較大通信站點(diǎn)之間的信息傳送工作。（3）接入層則是通信傳輸接入層的業(yè)務(wù)載體。它的任務(wù)是將用戶(hù)相關(guān)信息接入到與之相對(duì)應(yīng)的通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，借助傳輸網(wǎng)的協(xié)助，完成音頻電路等通信業(yè)務(wù)功能。接入層也叫做區(qū)段通信，它主要是進(jìn)行鐵路區(qū)段中間站之間的通信網(wǎng)絡(luò)，接入層的職責(zé)是將鐵路地區(qū)、各車(chē)站等站點(diǎn)通信信息的接入與傳送工作。目前，鐵路傳輸網(wǎng)的骨干層與中繼層傳輸設(shè)備主要采取的是DWDM+SDH/MSTP制式，而接入層傳輸設(shè)備則采取的是SDH/MSTP制式，對(duì)于接入網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，則主要是選擇OLT和ONU等設(shè)備。

2 傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要保護(hù)方式

當(dāng)前，傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要保護(hù)方式多種多樣，從自愈環(huán)的角度分析，傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式是復(fù)用段保護(hù)和通道保護(hù)；從網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)分析，傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式則可分為路徑保護(hù)和子網(wǎng)連接保護(hù)。一般情況下，保護(hù)倒換的使用與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)組的維護(hù)策略息息相關(guān)。SDH系統(tǒng)的保護(hù)主要是在復(fù)用段上提供功能和物理媒質(zhì)的備用。復(fù)用段保護(hù)模塊（MSP）通常與相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端MSP共同作用，通過(guò)對(duì)K字節(jié)定義的面向比特的協(xié)議合作完成保護(hù)倒換工作。復(fù)用段保護(hù)模塊還能與同步設(shè)備管理功能（SEMF）協(xié)同合作進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)倒換控制工作。自動(dòng)保護(hù)倒換的啟動(dòng)工作時(shí)按照接收信號(hào)的變化而做出相應(yīng)的反應(yīng)，手動(dòng)保護(hù)倒換則是由SEMF接收到的命令提供本地和遠(yuǎn)端的倒換動(dòng)作。復(fù)用段保護(hù)結(jié)構(gòu)一般分為兩種，即1+1模式與1n模式。鐵通公司所選用的是光傳輸系統(tǒng)，它主要提供的是從VC-12低階通道到VC-4高階通道的子網(wǎng)連接保護(hù)系統(tǒng)。受到保護(hù)的VC-12的保護(hù)通道必須是在另一方向155Mb/s 光發(fā)送群路中相應(yīng)VC-12時(shí)隙上，它至少可以保護(hù)63個(gè)VC-12通道。一般情況下，被保護(hù)通道VC-12和保護(hù)通道VC-12都要經(jīng)過(guò)同一交叉板，如果該交叉板出現(xiàn)一定的故障不會(huì)對(duì)通道造成一定的影響，原因在于交叉板內(nèi)配有備用保護(hù)板。鐵路通信應(yīng)用的光傳輸系統(tǒng)可以提供VC-4級(jí)的1+1高階通道保護(hù)，并且保護(hù)的切換點(diǎn)硬件和軟件的控制都位于交叉板上。從現(xiàn)今傳輸網(wǎng)絡(luò)的使用范圍與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，我們可知智能化與混合化保護(hù)方案會(huì)成為傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)傳輸寬帶的最大利用價(jià)值。

3 GSM-R系統(tǒng)基站2M環(huán)保護(hù)方式

從當(dāng)前發(fā)展方向來(lái)看，F(xiàn)AS、CTC、ITCS等對(duì)行車(chē)有一定影響因素的通道已經(jīng)被列入保護(hù)范圍內(nèi)，而且一方光纜的中斷不會(huì)對(duì)通信聯(lián)絡(luò)產(chǎn)生干擾。但是假設(shè)在有列控的鐵路線(xiàn)路上鐵路光纜發(fā)生幾次中斷以及傳輸設(shè)備出現(xiàn)的幾次故障，都會(huì)對(duì)行車(chē)產(chǎn)生一定的影響力。這主要是與GSM-R基站（BTS）選擇路由超時(shí)有著不可分割的聯(lián)系。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常五個(gè)基站共用一個(gè)E1，組成一個(gè)鏈狀結(jié)構(gòu)，首尾基站通過(guò)E1電路分別接至基站控制器（BSC），BTS與BSC之間組成“E1通道環(huán)”，相關(guān)傳輸設(shè)備給基站系統(tǒng)提供兩條E1路由，由BTS完成路由的選擇工作。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)榛鞠到y(tǒng)選擇路由超時(shí)，導(dǎo)致有關(guān)行車(chē)的通信系統(tǒng)出現(xiàn)一定的超時(shí)現(xiàn)象，對(duì)行車(chē)產(chǎn)生一定的阻礙。由于GSM-R基站系統(tǒng)不能很好的控制路由選擇的時(shí)間以實(shí)現(xiàn)信號(hào)ITCS系統(tǒng)對(duì)超時(shí)時(shí)限的要求。所以，僅僅只使用傳輸系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制去降低ITCS通信超時(shí)故障的發(fā)生是毫無(wú)意義的。隨著高速信息化發(fā)展的步伐不斷加快，對(duì)鐵路的相關(guān)要求會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。包西鐵路（陜西段）對(duì)CTC、FAS、GSM-R、牽引（電力）、微機(jī)監(jiān)測(cè)等重要電路都使用自己的2M系統(tǒng)及保護(hù)環(huán)，尤其是從延安至西安開(kāi)行動(dòng)車(chē)的區(qū)段也選取的是鐵路異側(cè)A、B雙纜的保護(hù)方式。而且效果較為顯著。

4 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及發(fā)展方向

GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用前景非常廣泛，它有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：一是方案設(shè)計(jì)較為科學(xué)合理，可為鐵路系統(tǒng)提供一個(gè)安全的平臺(tái)，還可為鐵路相關(guān)工作人員提供一定的技術(shù)指導(dǎo)；二是它可以達(dá)到500km/h的高速通信內(nèi)容；三是它可以防止鐵道線(xiàn)路中電火花現(xiàn)象的發(fā)生，覆蓋范圍可達(dá)5～10 公里；四是GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)可在隧道內(nèi)完成通信工作。相關(guān)的研究人員都覺(jué)得，與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比較而言，GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)在鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用占有一定的優(yōu)勢(shì)，它自身所具有的各方面特點(diǎn)以及先進(jìn)技術(shù)對(duì)現(xiàn)在的鐵路運(yùn)輸發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用。因而，從鐵路通信傳輸?shù)慕嵌葋?lái)分析，GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)是最好的選擇，也是鐵路通信運(yùn)輸未來(lái)的發(fā)展趨向，更是實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸業(yè)持久、健康發(fā)展的重要影響因素之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，中國(guó)鐵路通信技術(shù)正在迅速崛起并走向市場(chǎng)，要想更好的將我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正價(jià)值發(fā)揮出來(lái)，鐵路工作者一定要加強(qiáng)自身修養(yǎng)，不斷完善鐵路通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，確保網(wǎng)絡(luò)的安全性與實(shí)用性，避免網(wǎng)絡(luò)信息的丟失。構(gòu)建完善的保護(hù)機(jī)制，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，遇到相關(guān)故障問(wèn)題及時(shí)予以解決，確保通信道路的暢通。我們還要不斷尋求新的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使其更好的滿(mǎn)足日益發(fā)展的鐵路事業(yè)的相關(guān)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]雷治國(guó).基于 SDH 的中信省干網(wǎng)及本地網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].湖南大學(xué)，2011.

[2]邵漢久.基于通信系統(tǒng)的鐵路信號(hào)信息傳輸?shù)陌踩匝芯縖J].自動(dòng)化與儀器儀表，2010，（02）.

[3]張建超，王貴，陳海濤.光傳輸線(xiàn)路與設(shè)備維護(hù)（華為版）[M].北京：人民郵電出版社，2011.