試論軌道交通通信傳輸系統的技術應用

王清波

【摘要】 軌道交通運輸體系中通信傳輸系統具有非常重要的作用，對其進行研究可以對保障軌道交通安全穩定運行提供非常大的幫助。基于此，本文首先對通信傳輸系統及其作用進行分析，對軌道交通通信傳輸系統的技術應用進行研究，對PTN技術的應用進行探討。

【關鍵詞】 軌道交通 通信傳輸 技術 PTN

一、通信傳輸系統及其作用分析

1.1 通信傳輸系統

軌道交通的傳輸系統實際上是通信系統的重要組成，具體作用包括承載數據、信息、圖像、視頻等信息。比如，數據類信息有各子系統的監控信息、列車自動監控信息、計算機網絡系統監控信息等；語音類信息有無線調度信息、廣播音頻信息等；圖像類信息有視頻信息、乘客信息以及其他監控信息等。現階段，軌道交通的通信傳輸系統開始從TDM技術向IP技術發展，也即是取代了以往的語音信息，邁入數字化信息時代，一些重要技術得以廣泛應用，比如數字視頻監控技術等。

1.2 在軌道交通體系的作用

通信傳輸系統在軌道交通體系中最為重要的作用，在于提供安全穩定、擴充性能、獨立運行等功能的一個關鍵部分，此外還有效確保軌道交通系統正常運轉，以及管理監控系統可以實時傳輸，該子系統為促進列車運行效率和自動化運行程度的提升有很大幫助，作為軌道交通體系中最為關鍵的子系統，可以實時展現軌道交通中的運行情況，為管理決策提供技術支持。

二、軌道交通通信傳輸系統的技術應用

2.1 基本性能需求

為了能夠實時了解軌道交通的運行情況，通信傳輸系統要滿足穩定性、維護性、擴展性、防震等最基本的功能。其中，穩定性指的是在連續二十四小時內不間斷運行的要求，能夠體現該需求的指標是平均無故障時間，必須要超過行業水平；可維護性指的是要具備一定的測試功能、故障診斷功能，盡可能的降低經濟成本；擴展性指的是不僅要符合現階段的功能需求，還要滿足遠期地鐵線路站點增加、設備節點增加時的軟件設置需求。此外，防潮、防塵、防震等功能主要是基于環境因素而考察的基本需求。

2.2應用功能

2.2.1 多業務接口

現階段，軌道交通傳輸系統和其他類型的系統之間的業務接口有以下幾個類型，包括E1中繼接口、以太接口、視頻接口等。隨著技術的推廣，IP類以太接口得以廣泛應用，然而因為對城市用戶習慣、設備兼容性等因素進行綜合考慮，目前來說還存在諸多業務接口的情況。

2.2.2 系統保護

通信傳輸系統在軌道交通體系的作用非常重要，因此要配備系統保護功能。盡管各生產廠商的保護機制有所區別，然而歸根結底要具備線路保護、核心板卡冗余兩個方面。前者指的是主、備光纖環路，任意一條產生問題，設備依然可以正常使用；如果產生設備故障，故障節點設備之外的其他設備要具備重新建立鏈路的能力，保證業務持續輸出。核心板卡保護是對于電源板、處理板等來世，提供1+1保護，確保業務持續無硬性，保護倒換時間小于等于50ms。

2.2.3靈活組網

因為軌道交通控制中心、車站、車輛段的地點分布比較分散，線網內部分系統必然有一定的聯網需求，所以對傳輸系統的組網方式提供一定的需求，必須要靈活組網。軌道交通傳輸系統大多是選擇環形組網方式，環間選擇相交環、相切環、環行網鏈接的方式，解決較遠設備之間的聯網問題。

2.2.4網絡管理

網絡管理功能指的是故障自診斷、性能管理、安全管理等。故障自診斷功能最基本的需求在于故障分析、定位、記錄等；性能管理指的是對系統異常情況進行調整，對性能監控門限進行設置；配置管理包括狀態查詢、遠程裝載等；安全管理指的是監控管理、日志管理、登錄權限等。

2.3 QoS需求、帶寬需求

通信傳輸系統承載業務目前來說包括三種，分別是語音、數據以及視頻，只要在符合QoS需求的基礎上才可有效確保業務正常開展。其中，語音業務的設置優先級最高，任何延時、抖動的影響非常大，IP數據業務、IP視頻業務會產生流量爆發的情況，然而視頻業務也是對延時、抖動比較敏感。因此，傳輸設備在針對此方面指標進行選型時一定要達到相關要求，并且對傳輸系統總帶寬時也要對帶寬、傳輸容量進行考慮。具體傳輸系統帶寬需求參考表1。

其中，需要注意的是隨著通信傳輸系統向數字化方向發展，城市軌道交通傳輸系統的最大容量是3.6Gbit/s，但是在實際情況下一班選擇10Gbit/s的設備。

三、PTN技術應用

PTN技術，即是面向分組、支持傳送平臺基礎特征的新一代傳送平臺，關鍵特征在于分組、傳送，一種以IP技術和以太網為關鍵核心的技術，具體設備系統結構可以參考圖1。

目前趨勢來看，PTN將成為解決軌道交通傳輸系統最有效的一種方式，其應用優勢非常明顯，包括完善的QoS機制，強大的OAM，以及時鐘同步，受限于目前技術成熟度，其在未來將會有更廣闊的應用。

四、結語

總而言之，目前來說軌道交通通信傳輸系統表現出數字化、IP化的發展趨勢，現階段依然存在諸多傳輸技術并存的情況，在未來發展中，PTN技術將利用其OAM機制和保護倒換能力，將獲得更加廣泛的應用。

參 考 文 獻

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