關于軌道交通通信傳輸系統的技術應用分析

摘 要：在軌道交通運行過程中，通信傳輸系統不僅起著服務作用，還是軌道交通管理中最為重要的核心環節。文章通過對軌道交通傳輸系統現狀及系統需求的探討，進而對軌道交通通信傳輸系統的技術應用進行了更深入的分析和研究。

關鍵詞：軌道交通；通信傳輸系統；傳輸系統；技術應用

1 引言

軌道交通通信傳輸系統是在光纖寬帶基礎上進行的數字傳輸網絡，它不僅可以對通信系統下子系統實行自動監控，還可以對自動銷售檢票情況、乘客信息及列車安全等一系列綜合信息進行自動儲存，并以語音、數據及圖像的形式傳送到相關管理端口使工作人員可掌握實時情況，以此來保證軌道交通的正常運行及人員的安全。

2 軌道交通通信傳輸系統組網現狀

1965年，國內第一個軌道交通項目建成，時至今日，北京、大連、廣州、上海等城市的軌道交通線路也早已建成通車。但是，這些軌道交通當中所采用的通信傳輸系統是不一樣的。

若使用的是OTN傳輸制式，那么自愈環通常只有一個，若使用的是SDH傳輸制式、ATM傳輸制式、MSTP傳輸制式，那么自愈環會是多個或者是單個。通常情況下，組網采用的是MSTP或者是SDH制式。自愈環保護方式是國內交通傳輸網的常用保護方式。[1]

3 傳輸系統需求分析

3.1 基本性能需求

城市的軌道交通情況是變化的，所以通信系統必須具備很好的可維護性，能夠防止一般的環境或者是人為損害，具備良好的可擴展性，以實現在節點增加時，盡量對軟件設置不做任何更改。

3.2 功能需求

3.2.1 多業務接口

國內現有的城市軌道交通系統和其他系統的接口通常有以下幾種：音頻接口、E1中繼接口、視頻接口、RS422、以太接口（ GE、FE） 等等。雖然在不久的將來以太網接口會成為大眾化趨勢，但是目前這一時期還沒有完全到來，所以，保留多種接口也是有必要的。

3.2.2 系統保護

城市軌道交通系統中的通信系統應當具備自保功能，主要是兩個方面的保護，核心板卡冗余保護以及線路保護。線路保護是指要有兩個光纖線路互為備用，當某個設備發生問題時，可以使用備用設備保持線路的暢通，切換時間還應該盡量短，不能超過五十毫秒。

4 通信傳輸系統技術

4.1 基于SDH的多業務傳輸平臺MSTP

MSTP技術是從SDH發展起來的，現已涵蓋了以太網、RPR、PDH、ATM、SHDSL、DDN等諸多技術為一身。MSTP技術采用的是VC虛級聯技術、LACS、成幀過程協議等技術來確保網絡傳輸的速度。該項技術在國內的應用還是很廣泛的，例如廣州地鐵的五號線。

4.2 OTN系統

OTN是一種光纖傳輸技術，是德國西門子研發的。該項技術的自愈性非常好，能夠在整個網絡的任意地點接入主機進行網絡管理，帶寬分配也可以實現計算機智能化，還可以根據信道對視頻傳輸數據進行切換。但是OTN也存在一些缺點：這是西門子公司的專利產品，后續服務有限。該項技術在國內的很多城市軌道設計和建設中都得到了應用，例如天津輕軌、廣州地鐵、深圳地鐵、上海地鐵等等。

4.3 RPR技術

所謂的RPR技術，主要是為了重新利用空間，能夠使得數據流在目標節點以及源節點之間進行傳輸。目標節點從環中分離出來之后就不再占用原有環的帶寬了，這些釋放出來的帶寬就可以分配給其他的分組。廣州地鐵公安通信傳輸系統使用的是就是這種技術，而且運行情況良好。RPR技術尤其適合視頻數據傳輸，所以在網絡運營領域的使用也是很多的。[2]

5 PTN 在城市軌道交通的應用分析

5.1 PTN 技術特點

PTN是一種傳送平臺，其最大的特點就是可以傳送并進行分組。IP是PTN的核心，以太網是它的業務層。該項技術的特點主要是：1）對于出現的故障可以迅速定位，還可以進行故障管理，OAM能力很強大。[3]2）可擴展性能很好。3）網絡系統不僅可以對業務進行配置，還可以較為方便的提供多種業務。4）網絡安全性比較可靠，保護性能良好。

網絡節點接口即為NNI，而設備接口是UNI。數據平臺的功能是對業務進行保護、交換、轉發等等，還可以傳送同步信息。端與端之間的連接可以通過控制平臺來實現。

5.2 PTN 作為城市軌道交通傳輸系統的符合性

對于PTN技術而言，其業務模式有三種：第一，PWE3 隧道協議，這是一種點對點的協議，并保留了ATM、TDM接口；第二，EVC協議，該協議可以滿足點對點以及點對多點的傳輸需求，并可以接入以太網；第三，可以與IP網絡進行互聯，并支持局域網接入，還可以開展語言業務。不難看出，對于地鐵傳輸系統涉及到的諸多業務種類，PTN都可以很好的支持。對于城市軌道交通傳輸系統而言，PTN的OAM能力、可擴展性能、生存性技術都是可以滿足設計和使用需要的。

有很多的設備制造商都推出了很多PTN類型的產品，例如比較有名的華為、阿爾卡特、烽火公司等等，這些產品的交換容量一般都超過了10GB，可以很好的達到日常地鐵傳輸系統運行的要求。

5.3 PTN 作為城市軌道交通傳輸系統的優勢

相信在未來的城市交通傳輸系統中，PTN將會得到廣泛的應用，總體而言，PTN的技術特點主要有以下幾點：1）PTN具備的優勢：對于業務的適用范圍廣泛，可以滿足各種類型的業務需要，組網能力強大，對于IP等業務，其傳輸通道的優勢則更加明顯。[4]2）QOS 機制十分完備：對于COS 差異服務、QOS差異服務，PTN采用分級技術都可以很好的滿足需要，能夠以最大的效率利用有限的網絡帶寬。3）OAM功能強大：傳統系統的傳輸習慣被PTN很好的繼承了下來，維護性能良好。能夠對MPLS進行支持，還可以進行 SDH維護，OAM機制較為完備，能夠對出現的設備或者是網絡故障進行及時的反饋并進行修復。4）同步時鐘：對于SDH的時鐘傳輸性能，PTN也進行了繼承，可以同步頻率，在協議滿足既定條件的情況下可以同步時鐘，這使得設備之間的連接可以得到實現。

6 結束語

軌道交通通信傳輸系統的特點很明顯，其支持和提供的業務越來越趨于數字化，和網絡之間的聯系也是越來越密切，PTN技術保護倒換能力以及OAM機制都是十分完備的，可以極為便利的處理IP業務。基于市場的需要，國內外很多的設備研發和制造商都推出了很多的PTN設備，這些設備可以很好的滿足不同層次的市場需要。國內的很多電信運營商都已經開始使用PTN設備。伴隨著科學技術的不斷發展，未來的PTN技術也將不斷的完善和成熟，PTN技術將會在以后的軌道交通通信傳輸系統中發揮極為重要的作用。

參考文獻

[1]蔣肖鋒.鐵路通信技術在客運專線的應用[D].杭州：浙江工業大學，2012.

[2]章達.楊勇.地鐵通信傳輸系統方案研究[J].科技傳播，2011.

[3]牛暉萍. PTN 技術在軌道交通中的應用分析 [J]. 廣東通信技術，2011.

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