通信傳輸系統在城市軌道交通中的應用發展

王毅

摘 要：通信系統直接負責對城市軌道交通進行管理和運營，另外還提供必需的傳輸途徑給其他系統。其中通信系統的傳輸媒介又是傳輸系統，所以我們除了選擇具有價格合適同時又能高效工作和高度安全性之外還要考慮到組網的靈活和之后可能進行的擴充，還要保證信息傳遞的連續性和及時性以及準確性。通過比較目前我國很多城市運行的軌道交通通信傳輸系統技術以及設備的選用情況，為了在將來選擇更加適合使用的城市軌道交通通信新線路鋪設傳輸方式，我們分析了四種城市軌道交通的通信傳輸系統技術，其中包括多種業務傳輸方式，開放的交通網絡，異步傳輸方式和彈性分組環等技術。

關鍵詞：軌道交通；通信；傳輸系統

1 通信傳輸系統在軌道交通中的作用

信息基礎建設中的一個重要組成部分就是具備安全可靠、足夠的擴充性和能夠獨立運行的通信傳輸系統，同時也是一個保障軌道交通系統的正常運行和管理的信息傳輸途徑。另外傳輸系統還是城市軌道交通通信系統眾多子系統中最為關鍵的一個。它提供了一種提高列車的運行效率以及自動化運行和自動化調度的方式，使城市軌道交通各個部門相互聯系在一起。同時也是一個獨立健全的城市軌道交通內部通信網絡，能實時展現列車的運行狀況并對列車運營進行管理。

2 幾種通信傳輸系統的比較以及應用情況

通過分析，目前有四種傳輸技術適用于城市軌道交通的多種業務傳輸，它們分別是基于同步數字序列的多業務傳輸平臺、異步傳輸方式、彈性分組環技術以及開放的傳輸網絡系統。

2.1 多業務傳輸平臺

目前使用的大部分都是第三代多業務傳輸平臺技術，擁有同步數字序列的所有優勢，同時配合接入技術完全可以達到上面提到的傳輸業務的要求。多業務傳輸平臺技術的特點有：（1）能夠與準同步數字系列兼容的網絡體系，并且可以與多種接口連接；（2）使復雜的結構簡潔化，能用多種協議處理；（3）為了讓以太網達成帶寬共享，并且實現帶寬管理、統計和保護環路的功能，使用了業務透傳和二層匯聚與交換技術；（4）能夠與同步數字序列的通道防護和復用段防護共同處理，提供VP-Ring保護；（5）能夠安全可靠的進行傳輸和進行自我修復程序，保留了同步數字序列的防護優點，提高了工作效率，減少了通道防護修復所需的時間。

由上可知，多業務傳輸平臺能夠將軌道通信系統和業務系統結合成一個整體，提高了工作效率，還減少了系統的運營成本，目前也有很多優秀的提供多業務傳輸平臺技術的廠家可供選擇，比如ECI、朗迅、阿爾卡特、馬可尼、中興、華為、泰樂等。多業務傳輸平臺技術在軌道交通通信網絡傳輸系統中已被越來越多的企業選擇，將擁有越來越重要的位置。

這是一個具有先進技術、標準設備、網絡管理能力強大、組網能力靈活等優點的選擇。而且多業務傳輸平臺又提供了多種標準接口的服務，比如ATM、Ethernet、SDH標準接口，業務范圍廣闊，被許多通信公司采用。但是該系統也有一些不足之處，每個設備的處理板卡會檢測每個業務的同步數字序列MAC地址；由于環路上的節點數量眾多，處理速度不夠快。另外也因為數據的傳輸仍舊使用PPP或者ML-PPP映射這種效率低下的方式，額外浪費了很多帶寬。

2.2 開放式傳輸網絡

開放式傳輸網絡能夠靈活的支持多協議處理。開放式傳輸網絡在原理上是使用時分復用體制的復用技術，所以每路信號占據了一定的比特位組，信道依據信號占據的位置標志，保障了業務的QoS。它們的差異是開放式傳輸網絡的幀結構不同。開放式傳輸網絡的特點為：（1）讓語音、圖像和數據變為一體，傳輸和接入同時進行，窄帶與寬帶相通；（2）根據用戶的需要來分配帶寬，提高了帶寬的利用效率；（3）分布式網絡結構使組網和升級擴容工作變得靈活方便；（4）有標準化的E1/T1/D3音頻接口，以及10Base-T/100Base-TX，RS-232，RS-422，RS-485等數字接口；（5）應用不需要接入設備就可以連接上開放式傳輸網絡使用服務；（6）能夠進行圖像和語音信號的多點廣播；（7）能夠進行自我修復，具有很高的安全可靠性。

2.3 同步數字序列+異步傳輸模式

傳統的同步數字序列傳輸技術由于固定的信道所以能完全保障各種業務的QOS，不用經過繁復的協議，具有很高的實時性，這正是各種無線音頻、廣播寬帶音頻、公務電話、調度電話、無線控制數據、廣播控制數據、時鐘信息、閉路電視控制數據、電源監控數據、BAS/FAS數據、AFC數據、信號ATC數據、電力SCADA數據、電力監控等許多業務都對實時性有非常大的要求，并且要求完全保障QoS。傳統的同步數字序列優點為：接口統一、技術含量高、網絡管理能力強、支路分插能力靈活；靈活的組網能力可以組成各種不同的拓樸結構；系統有很強的升級擴容能力；具有復雜的保護程序，通過子網連接保護、通道保護和MSP保護之間的相互配合，能夠充分保證網絡的安全可靠性。但是窄帶業務不能提供寬帶視頻、局域網的接口和傳輸，傳輸通道單一，不能實現動態分配帶寬等。

這是一種已經成熟、標準的方式，有網絡管理能力強大、組網能力靈活和足夠的擴充能力的優點。但也有其缺點，要求有兩個網絡同時工作，不能進行統一管理；所需成本高，而且異步網絡傳輸模式的效率不高，性價比低，對于經銷商來說經濟利益不大。

2.4 彈性分組環技術

彈性分組環技術的提出是為了優化數據包，提高其傳輸效率。彈性分組環技術的優點有：（1）彈性分組環技術通過空間和統計復用技術分配給用戶需要的帶寬從而提高了帶寬效率；（2）彈性分組環技術可以優化數據又能支持IP的突發特點；（3）彈性分組環技術能夠通過不同等級的服務與環保護功能保證數據業務的實時性要求；（4）彈性分組環技術的實時性和故障倒換時間可以與同步數字序列技術相比。

3 結束語

根據以上的分析，城市軌道交通通信傳輸系統的將來會是多種傳輸技術并存的局面。多業務傳輸平臺、開放式傳輸網絡和同步數字序列+異步傳輸模式都已經成功的應用到實際當中，而彈性分組環技術也在發展中變得越來越完善。滿足軌道交通傳輸發展的技術都是可以選擇和使用的，同時也能減少運營成本。軌道交通傳輸網絡可以選擇單一的方式組網，還可以通過多種方式和技術相混合組網，這取決于實際情況和技術水平來定，需要具體問題具體分析。單一方式組網可以選擇多業務傳輸平臺，也可以是開放式傳輸網絡。但當前多業務傳輸平臺技術還不能很好的處理數據業務，所以可以選擇多業務傳輸平臺與彈性分組環技術或者IP相互混合的方式組網，由多業務傳輸平臺技術負責語音和低要求的數據傳輸，彈性分組環技術或IP負責視頻等高要求的數據業務。無論組網方式是怎樣，運營商都應該選擇一種相對成熟且安全可靠的先進技術，以提高工作效率。

參考文獻

[1]宋優才.PTN分組傳輸網在軌道交通中的應用探討[J].地下工程與隧道，2010（4）.

[2]牛暉萍.PTN技術在城市軌道交通的應用分析[J].廣東通信技術，2011（5）.

[3]王闖，康麗娜.PTN網絡規劃原則探討[J].中國新技術新產品，2011（1）.

[4]劉拓瑜，王愛晶.軌道交通建設投資控制與資金籌措研究—廣州市軌道交通3號線投資控制與資金籌措[J].都市快軌交通，2011（4）.

[5]婁永梅.RPR技術在城市軌道交通中的應用前景分析[J].鐵路通信信號工程技術，2011（3）.