地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化

劉薦僑 北京快軌建設(shè)管理有限公司

地鐵是一種現(xiàn)代化的交通方式，其具有運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸量大、舒適安全、節(jié)能減排等優(yōu)勢(shì)，因而，此種城市交通方式受到人們的廣泛青睞。對(duì)于地鐵工程而言，通信傳輸系統(tǒng)占據(jù)著十分重要的地位。傳輸系統(tǒng)在地鐵日常運(yùn)營(yíng)中肩負(fù)著對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻等的傳送職責(zé)，也就是說(shuō)，傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行水平?jīng)Q定著地鐵各個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)水平。因此，為促進(jìn)地鐵系統(tǒng)的高效運(yùn)行，地鐵站必須重視通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)，結(jié)合各個(gè)系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況與功能定位來(lái)選擇合適的技術(shù)，匹配性更強(qiáng)，以真正發(fā)揮出通信傳輸系統(tǒng)的功能。

一、地鐵通信傳輸技術(shù)基本特點(diǎn)

1、同步數(shù)字技術(shù)的獨(dú)立性

對(duì)于地鐵通信傳輸技術(shù)而言，同步數(shù)字技術(shù)的獨(dú)立性是其突出性的特點(diǎn)，其具有獨(dú)立性較強(qiáng)的傳輸模塊，可靈活地傳輸各類信息與數(shù)據(jù)，還能增強(qiáng)各個(gè)設(shè)備之間連接的緊密性。與其他的技術(shù)相比，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更為明顯，所應(yīng)用的范圍也就更廣泛。

2、可靠性

在停車場(chǎng)與站點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中，通信傳輸技術(shù)能為地鐵運(yùn)行正常、乘客安全等提供一定的保證，這也就突出了通信傳輸技術(shù)的可靠性，其通信速率高。

3、可擴(kuò)展性

從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，地鐵通信傳輸系統(tǒng)既要滿足現(xiàn)階段地鐵站的網(wǎng)絡(luò)通信要求，還要根據(jù)地鐵軌道交通未來(lái)的發(fā)展方向提供相應(yīng)的支持。

二、地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

而今，城市化進(jìn)程不斷加快，地鐵建設(shè)成為現(xiàn)代化城市發(fā)展的重要標(biāo)志。簡(jiǎn)單來(lái)講，地鐵就是一種地下軌道交通方式。建造地鐵時(shí)，所選擇的施工技術(shù)為地下隧道鋪設(shè)法，所選擇的建筑材料為鋼筋混凝土。鋼筋屬于金屬材料，其極易吸收、阻隔電磁波，從而對(duì)通信信號(hào)產(chǎn)生很大的影響。為確保地鐵可以高效而順利地運(yùn)行，應(yīng)實(shí)現(xiàn)通訊系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)化同步，營(yíng)造一個(gè)安全的出行環(huán)境，因此，通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用變得十分關(guān)鍵。從地鐵實(shí)際運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)看，地鐵運(yùn)行需要一定的數(shù)據(jù)同步，這是保證精準(zhǔn)指揮地鐵運(yùn)行方向、確保安全運(yùn)行的重要途徑。另外，從地鐵工作人員角度來(lái)講，故障維修與某些突發(fā)事件均要求工作人員借助通信來(lái)做協(xié)調(diào)處理。而從通訊系統(tǒng)角度來(lái)看，通訊技術(shù)應(yīng)用范圍、使用頻率等會(huì)變得很廣很大。如，通過(guò)語(yǔ)音通信裝置來(lái)引導(dǎo)著乘客進(jìn)站、上車，還可向乘客發(fā)送一些緊急通知，還會(huì)對(duì)乘客進(jìn)行一定的提示等，這些方面都使用了通信技術(shù)。此外，地鐵內(nèi)部環(huán)境相對(duì)特殊，通訊系統(tǒng)建設(shè)存在著一定的難度。由于地鐵處于地下隧道之中，其處在一個(gè)半封閉的環(huán)境之中，相應(yīng)的通訊信號(hào)暢通度比較差，若相關(guān)的技術(shù)處理不當(dāng)，極易引發(fā)一定的通訊故障。一般來(lái)講，通訊信號(hào)不佳的主要原因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)不夠完善，其為諸多地鐵施工方所面臨的突出性問(wèn)題之一。因此，我們要強(qiáng)化對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，以求在根本上處理通訊系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題。

三、地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化

1、MSTP

在TDM 領(lǐng)域，數(shù)字同步體系（SDH）是比較成熟、可靠的，然而，從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)角度來(lái)看，其在數(shù)據(jù)傳輸方面的支持力較差，因此，我們必須提出一種優(yōu)化技術(shù)——MSTP。MSTP 主要是一種以SDH 為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，其傳承了SDH 的網(wǎng)絡(luò)倒換功能，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)TDM 業(yè)務(wù)的有效支持，能兼顧以太網(wǎng)、IP 以及ATM 等相關(guān)業(yè)務(wù)的接入與處理。MSTP 設(shè)備主要是把以往的SDH 網(wǎng)元來(lái)實(shí)現(xiàn)高度集成與優(yōu)化，對(duì)TM、ADM 以及DXC 等進(jìn)行科學(xué)的組合。從以太網(wǎng)角度來(lái)看，MSTP 可支持GFP、PPP 與LAPS 的封裝，也支持以太環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)透?jìng)饕约岸咏粨Q等相關(guān)的功能。同時(shí)，MSTP 支持RPR 環(huán)網(wǎng)保護(hù)、SNCP 子網(wǎng)連接保護(hù)、MSP 復(fù)用段保護(hù)等。由于MSTP 對(duì)以太網(wǎng)、TDM 等相關(guān)業(yè)務(wù)具有很好的支持，因此，此種方案在地鐵通信傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用是比較多的。

2、增強(qiáng)型MSTP

MSTP 對(duì)以太網(wǎng)、TDM 等業(yè)務(wù)的支持效果比較理想，然而，由于MSTP 是在SDH 基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的，對(duì)以太網(wǎng)不管采取哪種封裝方法都會(huì)映射到SDH 幀結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外，SDH 為了提高自身的可靠度，通常會(huì)在STM-N 幀結(jié)構(gòu)內(nèi)加設(shè)OAM，會(huì)嚴(yán)重影響傳輸效率，由此可見(jiàn)，MSTP 并不是最為高效、最為經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)承載模式。因此，我們應(yīng)對(duì)MSTP 進(jìn)行優(yōu)化與增強(qiáng)。

增強(qiáng)型的MSTP 主要是在原有的MSTP 與PTN 基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其屬于雙平面?zhèn)鬏敿夹g(shù)，其充分借鑒了二者的優(yōu)勢(shì)，能夠同時(shí)支持TDM、ATM 以及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。該技術(shù)主要借助SDH 平面來(lái)承載TDM 業(yè)務(wù)，其大大保留了MSTP 安全與可靠的性能，借助MSLS-TP 平面來(lái)承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。新時(shí)期，地鐵數(shù)字化進(jìn)程在不斷推進(jìn)，特別是無(wú)線通信應(yīng)用LTE、公務(wù)電話實(shí)現(xiàn)軟交換以后，在地鐵內(nèi)部還存有少量的TDM 業(yè)務(wù)，分組業(yè)務(wù)高達(dá)90.0%以上，此時(shí)，選擇增強(qiáng)型MSTP 方案，可大大提高投資利用率與傳輸效率。

3、ATM

ATM，即異步傳輸，該技術(shù)具有圖像處理、數(shù)據(jù)交換與語(yǔ)音承載等功能。應(yīng)用ATM 時(shí)，應(yīng)選擇異步時(shí)分復(fù)用方法。異步數(shù)字傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)寬帶用戶的科學(xué)性分配，主要是采取虛擬電路方法來(lái)連接通訊網(wǎng)絡(luò)，選擇此種技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)為能夠充分發(fā)揮出其容量傳輸?shù)男阅?。ATM 還能實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體的應(yīng)用，可應(yīng)付多種業(yè)務(wù)類型，能把科學(xué)的接入方案?jìng)鬟f給地鐵運(yùn)行系統(tǒng)。ATM 具有一定的理論依據(jù)支撐，可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸流精準(zhǔn)度、時(shí)長(zhǎng)與帶寬等的控制，利于提高系統(tǒng)可靠度。然而，ATM 也具有一定的弊端，即成本高，成為當(dāng)前制約此種技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

4、OTN

OTN，即開(kāi)放傳輸網(wǎng)絡(luò)，其開(kāi)發(fā)者為德國(guó)西門子公司，其屬于一種開(kāi)放性傳輸系統(tǒng)，可支持多種協(xié)議，進(jìn)而滿足語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等的要求。該技術(shù)支持接口卡設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)間的直接互聯(lián)。該系統(tǒng)能夠把通訊協(xié)議接口及時(shí)提供給地鐵系統(tǒng)，可擺脫對(duì)相關(guān)接入設(shè)備的依賴，以便保證地鐵更為高效、便捷地運(yùn)行，可提供相對(duì)完善的技術(shù)服務(wù)。OTN 推行一次復(fù)用機(jī)制，可整合各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議，進(jìn)而演變?yōu)槎喾N用戶的接口，不管是低速還是高速數(shù)據(jù)，都可傳輸與接入。然而，此系統(tǒng)也存在著一定的缺點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)連接性能不佳、對(duì)原設(shè)備廠的依賴度過(guò)高以及兼容性不高等。

四 結(jié)束語(yǔ)

在各大城市的公共交通系統(tǒng)中，地鐵成為重要組成部分，其主要是為了緩解城市地上交通擁堵現(xiàn)象，分散地面交通壓力，提高人們的出行效率。為保證地鐵通信傳輸質(zhì)量，我們可選擇MSTP、增強(qiáng)型MSTP、ATM 與OTN，營(yíng)造一個(gè)高效而健康的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，是提高地鐵運(yùn)行效率的重要途徑。