地鐵通信傳輸組網技術的比選分析探討

楊斌

摘 要：如何構建一個可靠實用、技術先進及經濟合理的傳輸網絡平臺，使其適應各種業務對帶寬的需求，并能提供各種通信業務接口，一直是我們努力追求的目標。為此，本文從地鐵通信的實際情況為基礎，詳細探討了地鐵通信傳輸網絡的組網技術，并就其優缺點作了相關的比較和選擇，以供參考。

關鍵詞：地鐵通信；傳輸組網技術；比選；分析

引 言：地鐵通信傳輸系統為專用通信系統中的各子系統以及列車監控信息 （ATS）、自動售檢票系統（AFC）、等專業提供可靠的、冗余的、可重構的、靈活的傳輸通道。并能迅速、準確、可靠地傳送地鐵運營、管理所需的各種信息，這些信息包括普通話音、寬帶廣播、數據及圖像信息等。

1 地鐵通信傳輸組網技術系統應用的重要作用

1.1 地鐵通信傳輸組網技術系統的運用以及發展是計算機技術與地鐵運輸系統的完美結合，表面上該項技術的運用以及發展推動了地鐵事業的發展以及地鐵通信傳輸組網技術系統技術，但是實際上該項技術還在一定程度之上擴大了計算機技術的應用范圍，豐富了計算機技術，對于計算機技術的發展也有著里程碑式的意義。

1.2 地鐵通信傳輸組網技術系統的運用對于人們的日常生活也有著非常重要的意義，因為地鐵通信傳輸組網技術系統的應用在很大程度之上便捷了人們的生活方式，同時由于其簡便的購票模式也吸引了越來越多的人群使用，同時由于越來越多人的出行方式逐漸轉變為地鐵，所以在一定程度之上減輕了路上交通的負擔，對于交通運輸業的發展也是相當有作用的。

2 地鐵通信傳輸網現狀分析

目前，在我國已投入使用的城市地鐵、輕軌的通信系統中，傳輸網絡的構建方式大致可分為以下幾類：

2.1 標準化傳輸網絡設備為語音和數據提供窄帶通道，圖像傳輸采用模擬方式并單獨占用光纖或在傳輸網絡設備的基礎上加設ATM設備，用于解決寬帶數據、寬帶音頻和圖像信號的接入。

2.2 用ATM組建傳輸網絡，用于解決信號傳輸，以及寬帶數據、寬帶音頻和圖像信號的接入，用PCM設備為語音和數據提供窄帶通道。

3 地鐵通信傳輸組網技術系統主要技術比選

在地鐵領域傳輸技術的主要應用有以下幾種。

3.1 OTN傳輸技術

OTN 采用時分復用技術，各級 OTN 網絡設備的傳輸帶寬有 36Mb/s、150Mb/s、600Mb/s、2500Mb/s 及 10Gb/s。

（1） OTN 的主要技術優點：采用一次復用機制，在占用較少開銷比特少的情況下，綜合不同的網絡傳輸協議，集成多種用戶接口，一體化的實現低速和高速信息的接入和傳輸，而不需借助接入設備。并提供 1+1 環路自愈保護功能，同時它還具有設備簡單、組網靈活、集中維護方便等優點。

（2） OTN 的主要技術缺點：OTN 設備為西門子獨家產品，價格不易控制，兼容性差，目前只能做到通道透傳，業務交換困難；節點機業務接口槽位少，在業務接口多的站點需配置多個 OTN 節點機疊加串接實現。

3.2 SDH傳輸技術

SDH 網絡由 SDH 網元組成，在光纖上進行同步信息傳輸、復用和交叉連接，以高速傳輸 TDM 為主要目的。具有 155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10Gb/s 等系列設備。

（1） SDH的主要技術優點：技術成熟，安全保護機制完善，故障倒換時間短，兼容互通性好，成本低、網絡的自愈、重組和網管能力強、國產化率高。

（2）SDH 的主要技術缺點：傳統的 SDH 只具有標準電、光接口（E1/E3/STM-N），傳輸窄帶業務需增加接入設備，無寬帶數據接口；同時 SDH 信道固定、接口單一，不能適應綜合型業務的傳輸。

3.3 MSTP傳輸技術

MSTP 是對 SDH、以太網及 ATM 等已有成熟技術的組合應用和優化，它基于SDH，同時實現 TDM、ATM、IP等多種業務的接入、處理、傳送，具備寬帶數據和圖像的傳輸、匯聚和二層交換能力，并可提供統一的網絡管理。

（1） MSTP 的主要技術優勢：具有 SDH 節點的基本功能和優點，支持多種協議和擴展功能，能提供集成的數字交叉連接交換；支持動態帶寬分配，既可以對 SDH 幀中列級別上的帶寬分配，也可以通過 LCAS 對鏈路帶寬實現動態配置和調整；能提供綜合網絡管理功能，網絡業務能快速自動生成，并能提供基于端到端業務的性能、報警監控及故障輔助定位；支持點到點、點到多點、多點到多點多種以太網業務類型，對以太業務以 EoS 方式有效地避免封裝的效率問題；可實現多業務的同平臺傳輸，能夠方便地實現傳輸網絡的業務調度和帶寬管理，可應用于各種層次的網絡。

（2） MSTP 的主要技術缺陷：本質仍是基于TDM 的技術，其能力仍不如純 IP 網絡，不具備 IP 業務的三層交換功能，無法完全滿足各類信息系統網絡互聯服務涉及的大規模IP 數據多點交換的要求；沒有低速速率接口，需要增加接入設備以提供 64kb/s 業務。

3.4 RPR傳輸技術

RPR 是一種基于分組交換面向數據業務的一種光環技術，是 IEEE 定義的在環型拓撲結構上優化數據交換的MAC 層的協議，可兼容多種數據速率。RPR 是在 Ethernet、SDH 和ATM 技術的基礎上發展起來的，它采用了 Ethernet 的 IP 技術、SDH的自動保護倒換技術、ATM 的 QoS 技術等，以實現高可靠、低成本的數據語音傳輸網絡。

（1） RPR 的主要技術優勢：采用雙環結構，對環路帶寬采用空間重用機制；具有網絡拓撲結構的自動發現和更新功能，便于進行網絡維護和管理；環網可采用環回（Wrapping）和源路由（Steering）兩種保護方式；可支持靈活的帶寬顆粒、帶寬動態共享和分配以及統計復用，具有同步機制和嚴格的時延和抖動保障能力。

（2） RPR 的主要技術缺陷：應用僅局限在單環，無法實現跨環業務的端到端帶寬共享、公平機制、QoS 和保護功能，組建復雜網絡有一定局限性。RPR 網中 DTM 業務所占比例不能太大，過多地使用保證帶寬傳輸方式就失去了統計復用的優勢，另一方面 RPR 電路仿真技術有一定的局限性，網絡規模較大時，無法保證 TDM 業務的電信級 QoS。

3.5 MPLS傳輸技術

MPLS 是在開放的通信網上利用標簽引導數據高速、高效傳輸的新技術。MPLS 結合了快速交換技術和 IP路由技術，它基于標簽的 IP 路由選擇方法，簡化了第三層和第二層的轉換。

3.6 IP 技術

IP 是基于 IP 協議的包交換技術。以統一的 TCP/IP 協議進行網絡互聯，采用路由器、交換機等網絡設備組建信息承載平臺。可提供多種速率大容量的數據接口。

（1） IP 技術突出優點：IP作為一種網絡互連協議，容易實現異種網絡互連；IP協議采用無連接技術，特別適合于電子郵件、信息檢索等非實時的短報文通信；IP具有統一的尋址體系，網絡可擴展性強；IP協議采用獨立服務的模塊化結構，可以支持多種不同應用，容易增加新業務。

（2） IP網絡的主要缺點是流量控制及網絡管理能力較差；對承載業務存在時延、抖動和丟包，不能保證QoS；網絡安全性差，容易被破壞，在IP專用網絡中，雖然可以采用VLAN、防火墻技術及隧道協議等技術來提高網絡的安全性，但由于系統不可避免地要和外界internet連接，病毒就有可能對IP專網造成破壞。

4 結束語

總之，傳輸技術選擇不應該是單一的，應根據地鐵傳輸網所承載業務的系統功能要求和特點，為不同的業務分別提供最適合的承載方式，并將這些承載方式合理的集成一體，從而進一步滿足所承載業務的需求以及最大限度的節約成本。

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