陳曉昂
摘要:近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速增長,機動車數(shù)量越來越多,交通壓力越來越大。為了緩解交通壓力,方便人們出行,我國開始在各大城市建設軌道交通工程。城市軌道交通工程中,需要用到通信系統(tǒng)為其運營和管理進行服務,提供必要的傳輸通道。文章主要就城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的方案選擇進行了相關的分析,以供參考。
關鍵詞:軌道交通;通信傳輸系統(tǒng);方案選擇
引 言:通信系統(tǒng)是城市軌道交通重要的一個組成部分,在軌道交通中,通信系統(tǒng)的主要作用是為軌道交通的運營與管理提供服務,為其他的系統(tǒng)提供傳輸通道,而傳輸系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的傳輸媒介。通信系統(tǒng)會直接影響各條軌道線路的正常運行,同時對整個城市軌道交通起著排除障礙、防災救險的作用。因此,城市軌道交通中需要建立一個安全、可靠、功能齊全的通信傳輸系統(tǒng)。
1通信傳輸系統(tǒng)分析
軌道交通的傳輸系統(tǒng)實際上是通信系統(tǒng)的重要組成,具體作用包括承載數(shù)據(jù)、信息、圖像、視頻等信息。比如,數(shù)據(jù)類信息有各子系統(tǒng)的監(jiān)控信息、列車自動監(jiān)控信息、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)監(jiān)控信息等;語音類信息有無線調度信息、廣播音頻信息等;圖像類信息有視頻信息、乘客信息以及其他監(jiān)控信息等?,F(xiàn)階段,軌道交通的通信傳輸系統(tǒng)開始從TDM技術向IP技術發(fā)展,也即是取代了以往的語音信息,邁入數(shù)字化信息時代,一些重要技術得以廣泛應用,比如數(shù)字視頻監(jiān)控技術等。
2軌道交通中通信傳輸系統(tǒng)的重要性
在建設軌道交通的過程中,信息基礎建設是其中關鍵的一環(huán),而通信傳輸系統(tǒng)則是信息基礎建設中不可或缺的組成部分。通信傳輸系統(tǒng)的重要作用包括以下幾個方面:(1)指揮列車運行;(2)公務聯(lián)絡;(3)傳輸相關信息;(4)開展運營管理等。通過通信傳輸系統(tǒng),軌道交通的諸多部門可保持彼此間的高效聯(lián)絡,且被置于統(tǒng)一的管理、指揮之下,如此一來,促進了列車運行自動化的發(fā)展,使得列車運行效率及其管理效率得以大幅提高。
3地鐵通信傳輸系統(tǒng)典型方案比選分析
根據(jù)各種技術方案的特點,對其優(yōu)缺點進行分析比較,選擇更適宜的方案用于地鐵通信傳輸系統(tǒng)建設。
3.1內(nèi)嵌RPR的MSTP
為了優(yōu)化在環(huán)型拓撲上傳輸數(shù)據(jù)包,一種全新的IP包承載技術被提出,RPR就隨之產(chǎn)生,它是一種新的MAC層協(xié)議,它的特點主要表現(xiàn)在兩點,一是業(yè)務帶寬顆粒靈活、可以動態(tài)共享和分配帶寬,二是公平接入各個節(jié)點、支持業(yè)務級別。RPR以其可靠的技術特點,既兼容了SDH的多個優(yōu)點,比如對SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護、對延時和抖動性能嚴格保障等,又兼容了以太網(wǎng)技術經(jīng)濟、靈活和可擴展好的優(yōu)勢。
RPR技術雖然在解決TDM語音業(yè)務方面不如SDH技術,但其提供了很好的數(shù)據(jù)業(yè)務承載能力。通過與MSTP的融合,內(nèi)嵌RPR的MSTP實現(xiàn)方案將能很好的解決多業(yè)務承載問題。但內(nèi)嵌RPR的MSTP目前在地鐵領域的應用也還存在一些問題,一是技術復雜,導致系統(tǒng)成本居高不下,性價比不夠理想;二是無法構建過于復雜的網(wǎng)絡結構,對于跨環(huán)業(yè)務無法提供端對端的保護。
在MSTP環(huán)網(wǎng)帶寬上劃分出獨立的通道來支持RPR技術,這就是基于內(nèi)嵌RPR的MSTP。同傳統(tǒng)SDH相比,MSTP通過二層交換技術來共享以太網(wǎng)業(yè)務帶寬,采用通用成幀處理完成從以太網(wǎng)幀到SDH VC容器的映射,并采用了虛級聯(lián)和LCAS技術來提高帶寬分配的靈活性和可靠性。因為以太網(wǎng)技術應用于環(huán)型網(wǎng)時固有的缺點,所以為支持數(shù)據(jù)業(yè)務,在新一代的MSTP中引入RPR技術成為必然。
3.2 SDH+萬兆以太網(wǎng)方案
SDH是光同步數(shù)字系列的簡稱,采用塊狀的幀結構來承載信息,整個幀結構又由段開銷區(qū)、STM-N凈負荷區(qū)和管理單元指針區(qū)組成,3個區(qū)各司其職,使得不同速率等級數(shù)字流的接入得以實現(xiàn),成為信息高速公路的主干,其主要特點有全球統(tǒng)一的網(wǎng)絡節(jié)點接口,在不同設備之間進行傳輸是相通且兼容的;大量采用軟件進行網(wǎng)絡配置和管理,簡單便捷,對不同方向的數(shù)據(jù)流進行分下和插入靈活;所有網(wǎng)絡單元具有標準的光接口,可以在光路上互通;SDH自愈環(huán)技術成熟,網(wǎng)絡保護能力強。雖然SDH具有強大的網(wǎng)絡管理功能,但也存在其局限性,比如帶寬分配固定,不適應大容量突發(fā)業(yè)務的應用;接口種類較少,一般為基于2M的接口,大部分業(yè)務接口(低速數(shù)據(jù)、話音等)需要增加接入設備實現(xiàn),但作為應用最為廣泛的技術,應用經(jīng)驗最為豐富,通過增加相應的設備,可支持城市軌道交通工程需要的各種業(yè)務。
現(xiàn)在隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的增加,語音、視頻等業(yè)務的IP化,使用最廣泛的計算機網(wǎng)絡標準是萬兆以太網(wǎng),應用范圍從局域網(wǎng)也擴展到了城域網(wǎng)等領域。其具有如下特點:不像SDH那樣分配固定時隙,而是根據(jù)用戶需求采用統(tǒng)計復用技術來分配帶寬,提高了帶寬利用率;技術成熟,設備廠家較多,成本較低;系統(tǒng)結構簡單,可靠性高,可擴展性、可兼容性、可維護性強。
對于TDM業(yè)務的傳輸,SDH系統(tǒng)依然是最好的選擇,而以太網(wǎng)業(yè)務直接利用以太網(wǎng)來傳輸也更適合,因此可以考慮采用SDH+萬兆以太網(wǎng)的方案構建地鐵傳輸網(wǎng)。
3.3 ONT
ONT是一種靈活的開放式網(wǎng)絡,能夠同時支持多種協(xié)議。它本身實現(xiàn)了語音、數(shù)據(jù)、圖像一體化,傳輸、接入一體化、寬帶、窄帶一體化;它能在最大程度上利用網(wǎng)絡資源,按照具體的需要進行細分;在使用的過程中無需接入設備,可以直接接入到ONT進行使用;具有的音頻接口標準且豐富;在升級的時候可以輕易的擴大容量,分布式網(wǎng)絡結構能夠靈活的進行組合;在出現(xiàn)問題的時候有一定的自愈功能,具有較高的可靠性;數(shù)字圖像壓縮技術使監(jiān)控圖像更加的清晰;可以將不同信號種類一步復用映射到ONT幀中,使不同速度的應用疊加到一個網(wǎng)絡中運行;在實際的應用中,可以根據(jù)具體情況自由組合等優(yōu)點。
ONT的缺點就是:建設成本比較高,業(yè)務接口不開放,只有西門子一家供貨,有局限性,技術獨家壟斷,在國產(chǎn)化方面還存在一些問題。
4結語
總之,城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的應用使得城市的軌道交通可以更加的便利和快捷,也使得城市軌道的運輸更加的具有安全性。因此,我們應綜合比較現(xiàn)有的軌道交通傳輸系統(tǒng),以便通信傳輸系統(tǒng)能夠在城市軌道交通中更好的應用,為通信傳輸系統(tǒng)未來的建設提供一些有益參考。
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