地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)的比選分析探討

楊斌

摘 要：如何構(gòu)建一個可靠實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)及經(jīng)濟(jì)合理的傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺，使其適應(yīng)各種業(yè)務(wù)對帶寬的需求，并能提供各種通信業(yè)務(wù)接口，一直是我們努力追求的目標(biāo)。為此，本文從地鐵通信的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，詳細(xì)探討了地鐵通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)，并就其優(yōu)缺點(diǎn)作了相關(guān)的比較和選擇，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵通信；傳輸組網(wǎng)技術(shù)；比選；分析

引 言：地鐵通信傳輸系統(tǒng)為專用通信系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)以及列車監(jiān)控信息 （ATS）、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）、等專業(yè)提供可靠的、冗余的、可重構(gòu)的、靈活的傳輸通道。并能迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳送地鐵運(yùn)營、管理所需的各種信息，這些信息包括普通話音、寬帶廣播、數(shù)據(jù)及圖像信息等。

1 地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的重要作用

1.1 地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)用以及發(fā)展是計(jì)算機(jī)技術(shù)與地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)的完美結(jié)合，表面上該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用以及發(fā)展推動了地鐵事業(yè)的發(fā)展以及地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)，但是實(shí)際上該項(xiàng)技術(shù)還在一定程度之上擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍，豐富了計(jì)算機(jī)技術(shù)，對于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也有著里程碑式的意義。

1.2 地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)用對于人們的日常生活也有著非常重要的意義，因?yàn)榈罔F通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度之上便捷了人們的生活方式，同時由于其簡便的購票模式也吸引了越來越多的人群使用，同時由于越來越多人的出行方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈罔F，所以在一定程度之上減輕了路上交通的負(fù)擔(dān)，對于交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展也是相當(dāng)有作用的。

2 地鐵通信傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀分析

目前，在我國已投入使用的城市地鐵、輕軌的通信系統(tǒng)中，傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式大致可分為以下幾類：

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為語音和數(shù)據(jù)提供窄帶通道，圖像傳輸采用模擬方式并單獨(dú)占用光纖或在傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)上加設(shè)ATM設(shè)備，用于解決寬帶數(shù)據(jù)、寬帶音頻和圖像信號的接入。

2.2 用ATM組建傳輸網(wǎng)絡(luò)，用于解決信號傳輸，以及寬帶數(shù)據(jù)、寬帶音頻和圖像信號的接入，用PCM設(shè)備為語音和數(shù)據(jù)提供窄帶通道。

3 地鐵通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)主要技術(shù)比選

在地鐵領(lǐng)域傳輸技術(shù)的主要應(yīng)用有以下幾種。

3.1 OTN傳輸技術(shù)

OTN 采用時分復(fù)用技術(shù)，各級 OTN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸帶寬有 36Mb/s、150Mb/s、600Mb/s、2500Mb/s 及 10Gb/s。

（1） OTN 的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：采用一次復(fù)用機(jī)制，在占用較少開銷比特少的情況下，綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，集成多種用戶接口，一體化的實(shí)現(xiàn)低速和高速信息的接入和傳輸，而不需借助接入設(shè)備。并提供 1+1 環(huán)路自愈保護(hù)功能，同時它還具有設(shè)備簡單、組網(wǎng)靈活、集中維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

（2） OTN 的主要技術(shù)缺點(diǎn)：OTN 設(shè)備為西門子獨(dú)家產(chǎn)品，價(jià)格不易控制，兼容性差，目前只能做到通道透傳，業(yè)務(wù)交換困難；節(jié)點(diǎn)機(jī)業(yè)務(wù)接口槽位少，在業(yè)務(wù)接口多的站點(diǎn)需配置多個 OTN 節(jié)點(diǎn)機(jī)疊加串接實(shí)現(xiàn)。

3.2 SDH傳輸技術(shù)

SDH 網(wǎng)絡(luò)由 SDH 網(wǎng)元組成，在光纖上進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接，以高速傳輸 TDM 為主要目的。具有 155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10Gb/s 等系列設(shè)備。

（1） SDH的主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，安全保護(hù)機(jī)制完善，故障倒換時間短，兼容互通性好，成本低、網(wǎng)絡(luò)的自愈、重組和網(wǎng)管能力強(qiáng)、國產(chǎn)化率高。

（2）SDH 的主要技術(shù)缺點(diǎn)：傳統(tǒng)的 SDH 只具有標(biāo)準(zhǔn)電、光接口（E1/E3/STM-N），傳輸窄帶業(yè)務(wù)需增加接入設(shè)備，無寬帶數(shù)據(jù)接口；同時 SDH 信道固定、接口單一，不能適應(yīng)綜合型業(yè)務(wù)的傳輸。

3.3 MSTP傳輸技術(shù)

MSTP 是對 SDH、以太網(wǎng)及 ATM 等已有成熟技術(shù)的組合應(yīng)用和優(yōu)化，它基于SDH，同時實(shí)現(xiàn) TDM、ATM、IP等多種業(yè)務(wù)的接入、處理、傳送，具備寬帶數(shù)據(jù)和圖像的傳輸、匯聚和二層交換能力，并可提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理。

（1） MSTP 的主要技術(shù)優(yōu)勢：具有 SDH 節(jié)點(diǎn)的基本功能和優(yōu)點(diǎn)，支持多種協(xié)議和擴(kuò)展功能，能提供集成的數(shù)字交叉連接交換；支持動態(tài)帶寬分配，既可以對 SDH 幀中列級別上的帶寬分配，也可以通過 LCAS 對鏈路帶寬實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置和調(diào)整；能提供綜合網(wǎng)絡(luò)管理功能，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能快速自動生成，并能提供基于端到端業(yè)務(wù)的性能、報(bào)警監(jiān)控及故障輔助定位；支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、多點(diǎn)到多點(diǎn)多種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型，對以太業(yè)務(wù)以 EoS 方式有效地避免封裝的效率問題；可實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的同平臺傳輸，能夠方便地實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)調(diào)度和帶寬管理，可應(yīng)用于各種層次的網(wǎng)絡(luò)。

（2） MSTP 的主要技術(shù)缺陷：本質(zhì)仍是基于TDM 的技術(shù)，其能力仍不如純 IP 網(wǎng)絡(luò)，不具備 IP 業(yè)務(wù)的三層交換功能，無法完全滿足各類信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)服務(wù)涉及的大規(guī)模IP 數(shù)據(jù)多點(diǎn)交換的要求；沒有低速速率接口，需要增加接入設(shè)備以提供 64kb/s 業(yè)務(wù)。

3.4 RPR傳輸技術(shù)

RPR 是一種基于分組交換面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一種光環(huán)技術(shù)，是 IEEE 定義的在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上優(yōu)化數(shù)據(jù)交換的MAC 層的協(xié)議，可兼容多種數(shù)據(jù)速率。RPR 是在 Ethernet、SDH 和ATM 技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它采用了 Ethernet 的 IP 技術(shù)、SDH的自動保護(hù)倒換技術(shù)、ATM 的 QoS 技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)高可靠、低成本的數(shù)據(jù)語音傳輸網(wǎng)絡(luò)。

（1） RPR 的主要技術(shù)優(yōu)勢：采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，對環(huán)路帶寬采用空間重用機(jī)制；具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動發(fā)現(xiàn)和更新功能，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理；環(huán)網(wǎng)可采用環(huán)回（Wrapping）和源路由（Steering）兩種保護(hù)方式；可支持靈活的帶寬顆粒、帶寬動態(tài)共享和分配以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用，具有同步機(jī)制和嚴(yán)格的時延和抖動保障能力。

（2） RPR 的主要技術(shù)缺陷：應(yīng)用僅局限在單環(huán)，無法實(shí)現(xiàn)跨環(huán)業(yè)務(wù)的端到端帶寬共享、公平機(jī)制、QoS 和保護(hù)功能，組建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有一定局限性。RPR 網(wǎng)中 DTM 業(yè)務(wù)所占比例不能太大，過多地使用保證帶寬傳輸方式就失去了統(tǒng)計(jì)復(fù)用的優(yōu)勢，另一方面 RPR 電路仿真技術(shù)有一定的局限性，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，無法保證 TDM 業(yè)務(wù)的電信級 QoS。

3.5 MPLS傳輸技術(shù)

MPLS 是在開放的通信網(wǎng)上利用標(biāo)簽引導(dǎo)數(shù)據(jù)高速、高效傳輸?shù)男录夹g(shù)。MPLS 結(jié)合了快速交換技術(shù)和 IP路由技術(shù)，它基于標(biāo)簽的 IP 路由選擇方法，簡化了第三層和第二層的轉(zhuǎn)換。

3.6 IP 技術(shù)

IP 是基于 IP 協(xié)議的包交換技術(shù)。以統(tǒng)一的 TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，采用路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建信息承載平臺?？商峁┒喾N速率大容量的數(shù)據(jù)接口。

（1） IP 技術(shù)突出優(yōu)點(diǎn)：IP作為一種網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議，容易實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)絡(luò)互連；IP協(xié)議采用無連接技術(shù)，特別適合于電子郵件、信息檢索等非實(shí)時的短報(bào)文通信；IP具有統(tǒng)一的尋址體系，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性強(qiáng)；IP協(xié)議采用獨(dú)立服務(wù)的模塊化結(jié)構(gòu)，可以支持多種不同應(yīng)用，容易增加新業(yè)務(wù)。

（2） IP網(wǎng)絡(luò)的主要缺點(diǎn)是流量控制及網(wǎng)絡(luò)管理能力較差；對承載業(yè)務(wù)存在時延、抖動和丟包，不能保證QoS；網(wǎng)絡(luò)安全性差，容易被破壞，在IP專用網(wǎng)絡(luò)中，雖然可以采用VLAN、防火墻技術(shù)及隧道協(xié)議等技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，但由于系統(tǒng)不可避免地要和外界internet連接，病毒就有可能對IP專網(wǎng)造成破壞。

4 結(jié)束語

總之，傳輸技術(shù)選擇不應(yīng)該是單一的，應(yīng)根據(jù)地鐵傳輸網(wǎng)所承載業(yè)務(wù)的系統(tǒng)功能要求和特點(diǎn)，為不同的業(yè)務(wù)分別提供最適合的承載方式，并將這些承載方式合理的集成一體，從而進(jìn)一步滿足所承載業(yè)務(wù)的需求以及最大限度的節(jié)約成本。

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