一、概述
傳輸系統是地鐵通信網絡的基礎承載平臺,不但通信各子系統的信息需其傳輸,而且還需為信號、綜合監控、自動售檢票(AFC)等專業提供可靠的、冗余的、可重構的、靈活的信道。本文充分借鑒沈陽地鐵一、二號線及國內其它城市地鐵通信系統的建設情況,充分考慮其實際特點,并適當考慮技術的前瞻性,從運營維護的利益出發,對基于SDH的MSTP傳輸技術在地鐵行業的應用優勢進行探討。
二、業務需求分析
傳輸系統在地鐵中起到信息高速公路和多業務接入功能,它主要負責承載控制中心、各車站、車輛段之間需傳送的各種信息。
經統計分析,地鐵傳輸業務按類型可分為TDM業務和以太網數據業務,其中TDM業務主要包括專用電話和無線通信系統所需的音頻信息,其余的公務電話系統、廣播、電視監視、乘客信息、時鐘、軌道交通信息管理及信號、自動售檢票、綜合監控等系統所需傳輸的均為以太網信息。由此可見,地鐵傳輸系統的各種業務接口類型逐漸趨于統一,且以太網業務占用了絕大部分帶寬。選擇傳輸系統時在能夠滿足TDM業務需求的情況下,重點應該考慮其對以太網業務的承載能力。
三、地鐵傳輸系統各種技術比較
3.1基于SDH的MSTP(多業務傳輸平臺)
MSTP即多業務傳輸平臺技術,是為建立承載TDM電路、分組數據和信元的統一平臺而發展的。該技術在繼承了SDH對TDM業務的承載優勢的基礎上,解決了對ATM信元和IP分組業務的承載;RPR技術應該算是基于分組交換的MSTP技術的代表,RPR技術可以完美解決對分組業務的承載,但對TDM業務的兼容仍不完善。在目前TDM業務依然占主流的情況下,基于SDH的MSTP應用最為廣泛。MSTP的主要優勢在于其對TDM業務、IP分組業務、ATM信元業務的綜合承載能力。MSTP技術作為一個綜合業務的承載平臺,能很好的解決對語音等TDM業務的傳輸,而對以太網等數據業務的傳輸雖然效率較低,但仍能基本勝任對其的傳輸。
3.2開放式傳輸系統(OTN)
OTN既開放式傳輸網絡,是西門子公司針對專網環境開發的一種光傳輸系統。OTN是基于物理層的傳輸系統,采用西門子公司的內部標準,對其上承載的各種協議均可透明傳輸,有較高的傳輸效率。OTN可以提供各種接口模塊,能處理大多數已有的物理接口標準,以及特殊環境中的各種具體的通信協議。可以將傳輸設備與接入設備集成為一體,不需另外增加接入設備即可提供強大的業務接入能力。
OTN系統主要有以下幾方面的不足:①采用廠家內部標準開發,不符合國際標準。且提供廠商唯一,在設備采購時無法采用招標的方式完成,也使其價格下調的可能性較小。并導致網絡建設與擴展受設備廠家制約程度較大。②國產化難度較大,設備的技術支持及售后服務尚需依賴國外廠家。③節點箱槽位較少、背板帶寬不足,且不能通過增加子架的方式擴展槽位。如單個站點接入業務較多時,則只能通過增加節點數量解決,導致成本上升。并導致今后擴容的不便。
OTN作為一種有很強針對性開發的系統,在功能上切合專網使用環境,技術成熟、性能可靠。但由于其是采用非國際標準,并且是單一廠商的專利產品,阻礙了其的使用。
3.3萬兆以太網
萬兆以太網是被廣泛使用的計算機網絡標準,隨著數據業務的增加,語音、視頻等業務的IP化,萬兆以太網的應用范圍不斷增加。萬兆以太網在性能指標上能夠滿足地鐵數據業務傳輸的要求。其專為數據業務制定的標準,能很好的滿足IP業務的需求,具有根據用戶需求分配帶寬的特性,而不像SDH那樣分配固定時隙。技術成熟、普及率高,在工業控制、計算機通信等領域大量應用,設備廠商眾多,價格便宜。
萬兆以太網存在的主要問題:①缺乏對數據業務以外的模擬語音等業務的承載能力。②采用環狀拓撲結構時,無法保障不同業務節點的同類業務的公平接入。③故障倒換時間較長,一般商用以太網產品采用STP或RSTP進行倒換,倒換時間為秒級;采用工業級以太網產品,倒換時間可控制在500ms~300ms之間,仍高于RPR的倒換時間。
四、結束語
在城市軌道交通工程中,傳輸系統作為全部信息的傳輸媒介,應在考慮技術先進性的同時,還需考慮技術的成熟性及可靠性,并兼顧工程總體造價。鑒于基于SDH技術的MSTP方案已得到大量成功的驗證,線路速率可達到2.5~10Gb/s,可方便的融合數據、圖像等寬帶業務,并保證通道的端到端的高可靠性,綜合考慮這些特點,地鐵建設推薦采用MSTP的形式組網,OTN組網方案作為備選方案,在后期密切關注萬兆以太網技術的發展。