大秦線傳輸組網結構分析與優化

趙 瑛

*太原鐵路局太原通信段 助理工程師，030001 太原

傳輸網絡作為大秦線GSM-R通信系統的重要組成部分，必須具有高可靠性和高安全性。然而，在原有的傳輸組網結構上，雖然采用了可靠性較高的相切環保護方式，但切點卻選擇了二纖單向通道保護，在維護過程中發現，當異側斷纖時，存在傳輸業務起不到保護的現象，給列車運行帶來極大安全隱患。本文在分析大秦線原有的傳輸組網結構，指出其存在安全隱患的同時，提出了相應的優化措施，從而有效地解決了異側斷纖時傳輸業務中斷的問題。

1 原有傳輸組網結構及存在問題

1.1 原有傳輸組網結構

大秦線原有傳輸組網結構采用由若干個二纖單向通道保護環 (PP環)進行相切，組成相切環的方式。其中切點同樣為二纖單向通道保護，具體業務流向示意圖如圖1所示。

圖1 切點為PP時，業務流向示意圖

每個網元之間由2個業務傳輸方向相反的單纖單向環連接。一個為主環 (S1)，傳輸工作業務，沿逆時針方向;一個為備環 (P1)，傳輸保護業務，沿順時針方向。主環和備環上傳輸的業務完全相同，但方向相反，實現業務1+1熱備份保護，保護機理是“雙發選收”。

需要重點關注的是跨環業務。當各網元之間光路通暢、連接正常時，如圖1所示從A進入環，以D為目的地的支路信號AD的業務流向如下:A將業務“雙發”到S1和P1上，S1和P1上所傳輸的業務相同且流向相反，主環業務走A→F→切點→E→D;備環業務走A→B→切點→C→D。在D的接收端，支路板根據信號質量，對接收到S1和P1方向的業務進行“選收”，哪個方向的質量好就選用哪個方向的業務，若兩者質量相同，則接收主環S1上的業務，從而完成A到D的業務傳輸。同理，D到A的業務傳輸與此類似。

1.2 保護路由選擇

A到D的業務由A的支路板雙發到S1和P1光纖上，如圖1所示，當A與F之間2條光纖同時被切斷，光纖S1上的主環業務無法傳至D，所以在ABF這個PP環內業務走備環 (P1)方向。由于切點為二纖單向通道保護，所以在切點處做主環上5→10的穿通業務，會同時在備環上生成一條保護路由6→9，通過這條保護路由到達EDC環。此光纖P1上的備環業務走A→B→切點→C→D，這樣A→D的業務得以恢復，完成了跨環業務的通道保護。

此時，D的支路板處于通道保護倒換狀態。D的支路板實時檢測主環S1上的業務狀態，當連續一段時間沒有業務中斷等倒換條件存在時，D上發生保護倒換的支路板將倒換回來，接收主環方向業務，恢復成正常時的默認狀態。

同理，D到A的業務傳輸與此類似。只不過A默認選收光纖S1上的主環業務時，通道正常，A的支路板不進行保護倒換。

經過以上分析得出:在PP環相切PP環中，由于切點選擇了二纖單向通道保護，只能對2種斷纖情況進行保護:一是存在一處斷纖，二是存在多處斷纖，但必須是同側。

1.3 問題分析

切點作為連接2個子網的橋梁，在整個組網中占據著重要的位置。將切點的保護方式設為通道保護，不但保護形式單一，而且極大地限制了保護路由的多樣性。結合圖1發現，PP環相切PP環中，在切點所做的跨環穿通業務，一條工作業務，僅能復制出一條保護業務。見表1。

表1 切點為PP的跨環穿通業務

這樣存在的風險是當A與F之間2條光纖同時被切斷，D可以選收P1環上的保護業務，若此時C與D之間2條光纖也同時被切斷，就會造成A與D之間業務徹底中斷。所以，切點選擇二纖單向通道保護，只能保證同側斷纖時，業務不受影響。異側斷纖時，業務必斷。這樣無法將切點對跨環業務的保護作用發揮到最大。

2 優化措施的提出及實施

考慮到網絡的可靠性、穩定性和條理性，對組網結構進行改造，即由若干個子網連接保護環(SNCP環)進行相切，組成相切環，切點同樣為子網連接保護。從保護方式的改變上看，可以認為是通道保護的擴充，區別在于SNCP可以對線路上的業務進行保護，而PP只能保護下到本地的支路業務。其優點主要體現在切點對跨環業務的保護。如圖2所示，切點所做的跨環穿通業務，一條工作業務，可以同時復制出3條保護業務。見表2，這樣可以有效地解決切點為PP時，異側斷纖所帶來業務中斷的問題。

表2 切點為SNCP的跨環穿通業務

圖2 切點為SNCP時，業務流向示意圖

利用“天窗”時間主要針對每一個切點進行了保護方式的改變。以從A進入環以D為目的地的支路信號AD為例，當A與F之間2條光纖被切斷，同時C與D之間2條光纖也同時切斷時，A將業務“雙發”到S1和P1上，由于A與F之間光纜中斷，所以在ABF這個SNCP環內業務走備環 (P1)方向。在切點處，從P1方向過來的穿通業務有2條路由可以到達EDC環，分別是6→9、6→10，此時優選去主環 (S1)方向的路由，所以AD的業務流向為:A→B→切點→E→D，從而完成A到D的業務傳輸，且D的支路板不會發生保護倒換。同理，D到A的業務與此類似。

3 優化效果

1．有效解決了相切環中切點為二纖單向通道保護時，異側斷纖所帶來的傳輸業務中斷問題。

2．SNCP相切SNCP能夠提供更為強大的業務交叉能力，可以實現各種業務在子網之間的無阻塞傳輸。

3．網絡的安全性、可靠性大大提高，將影響范圍降至最小。

4．保護倒換時間快，且與發生保護倒換動作時的業務數量沒有關系。

5．拓撲結構緊湊，節省設備和線路的投資。

傳輸組網結構優化是一項不間斷而又非常復雜的工作，有待于在實際工作中進一步摸索總結。旨在將傳輸網絡調整到最佳狀態，使其迅速、準確、安全、可靠地為鐵路通信服務。

［1］ 胡先志．構建高速通信光網絡關鍵技術［M］．北京:電子工業出版社，2008．

［2］ 徐寶強，楊秀峰，夏秀蘭．光纖通信及網絡技術［M］．北京:航空航天出版社，2003．