基于軌道交通領(lǐng)域的傳輸系統(tǒng)實驗室建設(shè)探索

【摘 要】本文基于軌道交通領(lǐng)域傳輸系統(tǒng)的建設(shè)，提出在學校傳輸實驗室的建設(shè)方案，并對其方案進行論證和后期建設(shè)成果展望。

【關(guān)鍵詞】傳輸系統(tǒng) 建設(shè)方案 軌道交通

1 概述

1.1 軌道交通行業(yè)傳輸系統(tǒng)的需求分析

對于軌道交通行業(yè)來說，傳輸系統(tǒng)需要完成各種信息、數(shù)據(jù)的傳遞，屬于承載網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)軌道通信系統(tǒng)的業(yè)務類型、傳輸距離等情況分析，軌道交通傳輸系統(tǒng)的需求主要有四個方面：多業(yè)務的統(tǒng)一承載；高安全性、高可靠性、低時延；視頻、圖像業(yè)務高效統(tǒng)計復用；傳送網(wǎng)的完善的網(wǎng)管及調(diào)度能力。

1.2 傳輸系統(tǒng)實驗室建設(shè)的特色

本論文要提出一個既能適應于培訓和教學，又能與實際高度一致的綜合實訓基地方案。

1.2.1 傳輸系統(tǒng)實驗室建設(shè)對學校的意義

通過這個傳輸實驗室的建立，可以作為我校與地鐵合作建設(shè)的培訓基地中的通信綜合實驗室中一部分；同時對相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置、資源庫建設(shè)有一定的指導意義。

a.為通信專業(yè)大一學生提供通信系統(tǒng)的認知場所；

b.為通信專業(yè)大二學生完成光傳輸課程的教學做一體化授課，同時作為通信社團學生實踐學習場所；

c.為軌道通信專業(yè)大三學生的綜合實訓環(huán)境，與學校其他通信系統(tǒng)互聯(lián)互通，提供畢業(yè)設(shè)計場所；

d.為學院老師提供研發(fā)環(huán)境。

1.2.2 傳輸系統(tǒng)實驗室的設(shè)計原則

傳輸系統(tǒng)實驗室的設(shè)計原則遵循以下幾點：

a.作為對學生進行專業(yè)思維創(chuàng)新、知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)興、能力培養(yǎng)和訓練的現(xiàn)代化綜合實驗室；

b.開設(shè)的實驗課程，保證實驗室的開課率，滿足高職學生的操作技能培訓；

c.購買的實驗設(shè)備最大限度縮小實驗室與實際工程應用之間的差距；

d.實驗設(shè)備選型具有可預見性，具備后續(xù)升級和擴容能力。

2 傳輸系統(tǒng)實驗室的建設(shè)方案

2.1傳輸系統(tǒng)實驗室建設(shè)方案

為了能夠展示光傳輸系統(tǒng)的基本知識和功能，實驗室建設(shè)擬選用4臺基于STM-4的SDH光傳輸標準機架式設(shè)備組成標準的環(huán)狀組網(wǎng)方式，采用的4臺設(shè)備作為622M環(huán)網(wǎng)的節(jié)點設(shè)備，設(shè)備必須支持平滑升級到2.5G速率，以便滿足后期對大速率業(yè)務的需求，從而建設(shè)一個基于MSTP的光傳輸實驗室，此光傳輸實驗平臺部分主要用于學校實驗教學需求，至少能夠滿足40名學生同時進行光傳輸實驗操作。同時，基于MSTP傳輸系統(tǒng)內(nèi)嵌RPR，參考鄭州市軌道交通公司一號線傳輸系統(tǒng)建設(shè)，延伸實驗室功能，提供企業(yè)訂單班教學及企業(yè)員工培訓項目。

此次實驗室建設(shè)是采用層次劃分模式來搭建的，需要通過這個傳輸平臺，將有線和無線平臺連接起來，解決無線和固網(wǎng)的融合，引入語音、數(shù)據(jù)、視頻三重融合等差異化業(yè)務。

2.2 E-MSTP解決方案

傳統(tǒng)的MSTP設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一傳送，同時各業(yè)務基于VC通道物理隔離、技術(shù)成熟、保護完善。但是由于MSTP設(shè)備是剛性管道傳輸，統(tǒng)計復用能力低，傳送IP化業(yè)務的效率不高。在這種情況下，可以利用增強型MSTP即E-MSTP解決方案。E-MSTP是在傳統(tǒng)MSTP設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過加載內(nèi)嵌RPR數(shù)據(jù)處理單元，使MSTP設(shè)備具備高效的統(tǒng)計復用能力，極大地提高了傳輸網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)業(yè)務的承載效率，實現(xiàn)TDM業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務承載能力的均衡。憑借高效、靈活、兼容的特點，充分利用既有的MSTP承載資源，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)快速部署。 E-MSTP方案通過SDH內(nèi)嵌RPR技術(shù)，既繼承了SDH技術(shù)的優(yōu)勢，又提高了數(shù)據(jù)業(yè)務的承載效率。

2.3可開設(shè)實驗項目

a.認知性實驗：SDH設(shè)備硬件介紹、SDH設(shè)備管理軟件演示、SDH光電口接口參數(shù)測試、常見的網(wǎng)元形式介紹、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)置、網(wǎng)管系統(tǒng)的基本操作、傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)實驗。

b.基礎(chǔ)實驗：SDH 鏈形網(wǎng)配置、SDH 環(huán)形網(wǎng)配置、環(huán)帶鏈形網(wǎng)配置、相切環(huán)網(wǎng)配置、相交環(huán)網(wǎng)配置、MSTP以太網(wǎng)口配置、時鐘設(shè)置、公務設(shè)置。

c.綜合實訓實驗：傳輸系統(tǒng)基本開局、二纖單向通道保護環(huán)組網(wǎng)配置、二纖雙向復用段保護環(huán)環(huán)網(wǎng)配置、自動保護的倒換、通信過程中傳輸故障分析、傳輸過程中業(yè)務中斷的故障分析、傳輸過程中出現(xiàn)誤碼的故障分析、傳輸過程中出現(xiàn)時鐘故障的分析、傳輸網(wǎng)組網(wǎng)過程中公務故障的分析、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)連接故障的分析、設(shè)備對接故障分析。

3 建設(shè)方案總結(jié)及后期展望

3.1 實踐教學理念的改革

在實驗室建設(shè)中，融入企業(yè)元素，緊密結(jié)合實際工作崗位能力需求，對早期固定模式的實驗進行改革，創(chuàng)建新的教學理念，開設(shè)基于具體工作任務的項目化實踐教學方式，通過對傳輸系統(tǒng)在通信網(wǎng)絡(luò)的實際應用，完成傳輸系統(tǒng)的實驗、實踐教學項目的開展，達到理論和實踐的緊密結(jié)合，同時給學生創(chuàng)建了一個與企業(yè)的實際工作環(huán)境幾乎一致的氛圍，提高教學效果。

3.2 學生理論知識和實驗能力的提高

傳輸實驗室的建立，將實現(xiàn)傳輸系統(tǒng)教學的一體化教學模式，與傳統(tǒng)的驗證性實驗教學方式不同，能夠調(diào)動學生學習的積極性，加固知識的掌握。通過現(xiàn)場工作環(huán)境的搭建，學生學習的主動性提高了，協(xié)作得到很好的體現(xiàn)，理論和實踐相結(jié)合，更好地掌握了傳輸系統(tǒng)的相關(guān)知識和技能。

3.3 為學校在通信領(lǐng)域研究提供平臺

通信設(shè)備從產(chǎn)品硬件上來說基本一致，不同品牌之間有標準接口，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。這樣，此次建設(shè)的傳輸系統(tǒng)實驗室可以與學校現(xiàn)有通信系統(tǒng)之間實現(xiàn)對接，作為承載網(wǎng)絡(luò)完成各種業(yè)務的傳遞，也可以通過與鐵路專用調(diào)度系統(tǒng)連接，實現(xiàn)國鐵調(diào)度系統(tǒng)的信息傳遞，亦可以通過增加RPR單板，完成鄭州市軌道交通一號線傳輸系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。這些功能的實現(xiàn)，為相關(guān)專業(yè)老師在通信領(lǐng)域的研究提供了一個寬廣的平臺。

3.4 可運營、可管理、可增值的操作模式

此傳輸實驗室除滿足本校的教學實驗，還可以引入社會化培訓和為其他高校學生提供實驗和畢業(yè)設(shè)計等。可以通過和中興通訊學院合作，加入到中興通訊學院的培訓體系，作為中興通訊學院的一個授權(quán)培訓中心，向社會提供中興通訊學院的相關(guān)認證培訓服務。