地铁通信传输系统方案研究

摘要：地铁通信传输系统是地铁的中枢系统，对地铁正常运行具有重要意义。本文将对OTN、SDH等几种地铁常用的通信系统方案进行分析与阐述，以选择适合地铁通信运输的最佳方案。

关键词：地铁；通信传输；方案

中图分类号U449 文献标识码A 文章编号1674-6708（2011）51-0153-01

1 地铁通信传输系统的应用现状

传统的地铁通信系统由光纤传输子系统、无线集群通信子系统、泄露电缆传输子系统、中继器、路站监控子系统、程控电话子系统等构成，应用于地铁的运营与指挥管理。首先，由调度员发布信息，经过控制中心和无线移动交换机将信号传送到集群基站；然后基站将收到的信息以光缆传送到各车站的中继器，中继器将信号放大，反馈到全线泄漏电缆辐射，最后让手持台持有者、车站值班员及列车司机收到来自调度员的高质量信号。当手持台持有者、车站值班员、列车司机回馈信息时，其发出的信息通过泄露电缆接收并传到中继器，中继器将信息信号放大，经过光合路器、光电转换设备与光缆连接，通过光缆将信息传回基站，基站控制中心将信息转达给调度员。在这种传输配置下，可满足地铁工作人员之间的“两两相互通信”需求，但是随着技术的不断发展，应加强对公众无线及蜂窝移动通信系统的认知，将其纳入支持中。因此，传统的传输方式已经无法满足现代地铁运营的需求，需要探索全新通信传输方式，提高信息传递的稳定性、快捷性。

2 地铁通信传输系统方案分析

2.1开放式传输网络(OTN)

开放式传输网络（OTN）是西门子公司推出的时分复用技术，网络拓扑结构是双光纤、双向通道环路，其网络中的节点是以光纤链路实现互联，这些光纤组成两个互为反向循环的环路。这种传输方式的数据帧在同一个环网上不停传递，其中包含了各节点间的通讯数据。从逻辑角度出发，顺时针方向传送的数据环称作主环，逆时针方向传送的数据环则成为次环或者副环。在正常情况下，所有的数据都沿着顺时针方向在主环上传送，此时次环则处于备份状态。次环的工作与主环相一致，同时对主环工作状态实现监督。在必要情况下，根据实际情况可部分甚至全部代替主环的传输任务。这种双环网结构，可以确保在网络配置产生变化或者发生故障的情况下自动恢复正常，这种自愈功能也就是环路的保护功能，如果某一段光纤不同，可以开始在另一段中传输，确保每一个节点都可以正常收发信息。

2.2 综合业务传输方案（SDH）

SDH传输技术是上世纪90年代初开始实现商用的同步数字传输，具备较强的可靠性、可用性及通用性，是现代化电信传输网的基础，目前在铁路、高速公路、公用电信网、电力、石油等方面应用广泛。选用SDH组建的通信传输系统，是一个标准化、统一化、智能化的网络体系，选用全球统一接口，可实现多种设备之间的兼容，在全程、全网范围内实现统一协调管理与操作，实现灵活的业务调度与组网，同时具备网络自愈功能，有效提高对网络资源的利用率。根据电时分复用方式实现光纤通信，一般传输速率不断提高。在过去很长一段时间的发展中，其速率由8 Mbit/s增加为10Gbit/s。而目前40Gbit/s系统已经应用于商业中，甚至更高速率的传输系统试验也已经成功。随着高速系统的不断涌现，为诸多新业务如多媒体业务、宽带业务等提供了实现的可能性。

2.3 异步传输模式（ATM）

1988年，ITU-T提出了ATM技术，是实现宽带综合业务数字网的核心技术，对未来宽带综合业务的发展具有一定意义。ATM包括传输与交换，是一种接续技术，可实现各种电路仿真、承载数据、图像和语音，满足宽带的接入与交换。ATM的主要特点为：采取异步时分复用方式；标准化的连接方式，更便于与其他通信系统的连接；通过统计复用方式，实现面向连接，可以灵活、动态地分配用户带宽，并以虚拟电路形式加强网络间连接。另外，ATM可承载不同的业务，同时支持多媒体的应用，具有QOS保障，网络的可靠性较高。

2.4 弹性分组环技术(RPR)

RPR技术以IP业务为核心，适应网络的发展方向，具有方便互联、技术可靠等特点，具备可管理性、支持传统业务等诸多优势。RPR技术以环状拓扑结构为主，其网络构成较为简单，在RPR分组环中将所有的节点分配到同一逻辑地址中，每一个节点都可以实现快速2层转换。RPR的最高优先级别分组方式发布时钟分组信号、晶振时钟信号，并对冗余部分实现备份，确保任何情况下都可与网络保持同步。另外，RPR技术还支持空间复用技术（SRP），在分组环路中，可实现多个节点或者多个揭短同时传输数据，且相互之间没有影响。与SDH分配固定的时隙有所区别，RPR技术可以根据用户实际需要分配带宽，光纤的使用效率较高，带宽利用率也较高，可最大限度使用光纤资源。RPR还可对不同等级的业务进行不同保护。但是目前开发RPR技术的各厂家之间很难形成兼容，短时间内无法国产化，且开发成本较高。

由上可见，适合于构建城市轨道交通的通信传输系统有很多，基本可以满足当前城市地铁交通的传输业务需求，在一定时间内将成为地铁传输系统的首选方案。但是随着通信技术的不断进步，数据业务需求也有所增长，更多传输网络方案将被不断研究并应用。通信技术的快速发展，带来了更多的可应用技术与可选择产品，各地铁公司可根据自身实际情况、结合投资预算资金，选择适合自身需求的方案与产品。

参考文献

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