軌道交通通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展及設(shè)備選擇
王成 王富章
摘要:分析國(guó)內(nèi)多個(gè)城市多條地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用及選用設(shè)備的現(xiàn)狀,綜合比較現(xiàn)有的各種傳輸技術(shù)的優(yōu)劣,并為未來(lái)軌道交通通信新線建設(shè)傳輸制式的選擇提出建議。
關(guān)鍵詞:軌道交通;通信;傳輸系統(tǒng);制式選擇;技術(shù)比較 傳輸系統(tǒng)是一個(gè)基于光纖的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò),能夠?yàn)槠渌ㄐ抛酉到y(tǒng)和列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)、綜合監(jiān)控(ISCS)、自動(dòng)售檢票(AFC)、旅客信息(PIS)、防災(zāi)報(bào)警(FAS)、SCAnA等專業(yè)提供高可靠性的、冗余的、使用靈活的多種寬、窄帶傳輸通道(包括透明通道),構(gòu)成傳送語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng),是保證地鐵運(yùn)行所必須的信息傳送媒體。 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有傳輸技術(shù)進(jìn)行比較,對(duì)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行展望,對(duì)既有業(yè)務(wù)需求進(jìn)行總結(jié),尋找適合軌道交通傳輸系統(tǒng)的建設(shè)方式。
1 軌道交通通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)現(xiàn)狀 從1965年北京地鐵一期工程開(kāi)工,到目前全國(guó)多個(gè)城市多條線的同步建設(shè),已開(kāi)通城市軌道交通的有北京、上海、天津、廣州、長(zhǎng)春、大連等城市,除北京地鐵一號(hào)線和環(huán)線外,其余都是九十年代后修建的。眾多地鐵線路,傳輸制式不盡相同,各有優(yōu)缺點(diǎn),表1列舉一些地鐵項(xiàng)目的傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀。 采用OTN傳輸制式一般組成一個(gè)自愈環(huán),采用SDH傳輸制式組成單個(gè)或多個(gè)自愈環(huán),采用ATM傳輸制式組成單環(huán)或多個(gè)環(huán),采用MSTP傳輸制式組成單個(gè)或多個(gè)自愈環(huán)。一般SDH、MSTP組網(wǎng)方式,環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)最多14個(gè)。軌道交通傳輸網(wǎng)選擇的保護(hù)方式均為自愈環(huán)保護(hù)方式。 2傳輸技術(shù)比較 2.1業(yè)務(wù)承載能力 承載能力包括能否保證業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量要求,能否提供相應(yīng)業(yè)務(wù)接口等方面。 2.1.1OTN OTN是專為軌道交通開(kāi)發(fā)的一種傳輸技術(shù),具有獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu),可區(qū)分不同等級(jí)速率,并能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,對(duì)實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)及非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)承載,實(shí)現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。 OTN傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口,如話音(具有2線/4線、模擬/數(shù)字、帶信令/無(wú)信令)、El、RS-232/422/423/485、高質(zhì)量音頻(15kHz帶寬)、10/100Mb/5Ethernet、4/16Mb/5TokenRing、標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合視頻(M-JPEG壓縮算法)等接口,而不需借助接人設(shè)備。 OTN設(shè)備簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活、集中維護(hù)方便,國(guó)內(nèi)外地鐵工程中應(yīng)用廣泛。其不足是設(shè)備獨(dú)家生產(chǎn),售后服務(wù)對(duì)原設(shè)備廠商依賴大,兼容性差,與非OTN網(wǎng)絡(luò)連接能力較弱。 2.1.2ATM ATM雖然可以承載實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中的TDM業(yè)務(wù),但每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時(shí)系統(tǒng)切換時(shí)間較SDH傳輸制式長(zhǎng)(有時(shí)甚至以秒計(jì)),所以ATM技術(shù)一般不用于TDM業(yè)務(wù)的承載。另外,ATM沒(méi)有低速率接口,需增加接人設(shè)備,設(shè)備價(jià)格高且協(xié)議復(fù)雜。對(duì)于視頻業(yè)務(wù),由于其具有很高的突發(fā)度,而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發(fā)性的可變比特率業(yè)務(wù),并且其固有的設(shè)計(jì)已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)QoS問(wèn)題,因此可以實(shí)現(xiàn)承載。 對(duì)于非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的傳輸,存在帶寬利用率較低的問(wèn)題,ATM沒(méi)有音頻等低速接口,需設(shè)接入設(shè)備。 2.1.3IP IP技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載有一定的優(yōu)勢(shì),對(duì)于傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù),IP技術(shù)可以承載,但傳送時(shí)間和業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間要比SDH長(zhǎng),不是最好的承載技術(shù)。對(duì)于接口來(lái)說(shuō),IP沒(méi)有音頻等低速接口,高端設(shè)備一般不提供ZMb/S接口,需增加輔助設(shè)備。