城市軌道交通專用傳輸系統(tǒng)研究

聶小燕

摘要：專用傳輸系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)中的骨干系統(tǒng)，能靠性、準確和快速地傳送軌道交通系統(tǒng)運營管理所需要的各種信息。專用傳輸系統(tǒng)采用技術先進、安全可靠、經(jīng)濟實用、便于維護的光纖數(shù)字傳輸設備組網(wǎng)[1]，構成具有承載語言、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的多業(yè)務傳輸平臺，并具有自愈環(huán)保護功能。

關鍵詞：傳輸系統(tǒng);通信系統(tǒng);光纖;自愈環(huán)保護

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0054-02

0 引言

城市軌道交通專用傳輸系統(tǒng)傳采用華為先進成熟的增強型MSTP設備光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)[2]——Optix OSN7500II專用傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)，實現(xiàn)在一臺設備上承載TMD、分組和PCM三種業(yè)務，帶寬最大可到40Gbit/s。同時擁有ASON智能光網(wǎng)絡智能化，以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的按需分配。可提供MPLS-TP環(huán)網(wǎng)保護技術，自動檢測系統(tǒng)，出現(xiàn)異常時保證鏈路倒換時間在50ms內(nèi)。

1 系統(tǒng)功能

1.1 基本功能

本系統(tǒng)為下列各類系統(tǒng)（包括但不限于）提供語音、數(shù)據(jù)及圖像信息傳送服務：公務電話系統(tǒng);專用電話系統(tǒng);無線通信系統(tǒng);視頻監(jiān)視系統(tǒng);廣播系統(tǒng);時鐘系統(tǒng);通信電源網(wǎng)管系統(tǒng);乘客信息系統(tǒng);辦公自動化系統(tǒng);集中錄音系統(tǒng);信號系統(tǒng);自動售檢票系統(tǒng);供電系統(tǒng)等。

1.2 自愈功能

系統(tǒng)自動檢測環(huán)路中是否出現(xiàn)鏈路故障，如果出現(xiàn)鏈路故障，環(huán)保護節(jié)點將會打開，組成新的環(huán)路繼續(xù)工作，并發(fā)出故障報警信息。網(wǎng)絡無單節(jié)點失效，在故障排除或電源恢復時，系統(tǒng)能夠在無人工干預的情況下自動恢復正常工作。

1.3 分組功能

傳輸設備直接提供以太網(wǎng)業(yè)務接口，各業(yè)務所占用的以太網(wǎng)通道相互之間完全隔離。同種業(yè)務各節(jié)點所占用的以太網(wǎng)通道帶寬共享。對以太網(wǎng)業(yè)務支持完備的業(yè)務等級、流量控制、帶寬管理功能。

增強型MSTP設備支持以太網(wǎng)業(yè)務時，具有支持以太網(wǎng)業(yè)務的多方向匯聚的功能，最大可支持1：256的匯聚比。

1.4 系統(tǒng)保護

為了保證建成后的網(wǎng)絡安全、高效，就必須建立可靠的、易擴充的、獨立的通信網(wǎng)，而傳輸網(wǎng)絡是通信網(wǎng)中最重要的子系統(tǒng)。光傳輸系統(tǒng)是整個軌道通信系統(tǒng)的命脈，影響著整個通信網(wǎng)絡的正常運轉(zhuǎn)和投資收益。本系統(tǒng)中提供了最完備的網(wǎng)絡安全保護，達到最高效、最安全的承載。

本次系統(tǒng)設備，不僅支持傳統(tǒng)SNCP、二纖雙向復用段環(huán)網(wǎng)等網(wǎng)絡保護類型，也支持業(yè)界領先的MPLS-TP環(huán)網(wǎng)保護方式;同時所有設備關鍵部件均配置了1+1熱備份，保證了系統(tǒng)的可靠、安全運行。

MPLS-TP環(huán)網(wǎng)保護采用Wrapping保護倒換的方式，當檢測到故障后直接在故障點將業(yè)務環(huán)回到保護路徑，從而在業(yè)務層面保證了傳輸網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定可靠運行且保護倒換時間小于50ms。

1.5 自診斷及維護功能

傳輸系統(tǒng)提具有自診斷功能，可進行故障測試、故障管理、性能監(jiān)視、系統(tǒng)管理、配置管理等，并向集中告警，為終端提供告警信息。

城市軌道交通通信系統(tǒng)中各站點的光傳輸設備提供：

（1）SNCP保護;（2）MSP復用段環(huán)保護;（3）MPLS-TP分組環(huán)網(wǎng)保護。這不僅提高了系統(tǒng)的安全性以及可靠性，而且集中監(jiān)測告警設備，向終端實時輸出本網(wǎng)管采集的主要告警信息內(nèi)容。

1.6 擴容與互連

專用傳輸系統(tǒng)具有良好的可擴展性，能為今后的業(yè)務發(fā)展預留充足的容量及擴展條件。傳輸網(wǎng)絡采用SDH+技術，可兼容并連接本網(wǎng)絡以外的其它網(wǎng)絡或系統(tǒng)，具有很強的兼容性。

1.7 勤務電話功能

光數(shù)字傳輸系統(tǒng)在全線設置勤務通信電話，利用傳輸系統(tǒng)的開銷字節(jié)為不同站點之間的工作人員提供一條專用的通話通道，維護人員可進行調(diào)試，可相互聯(lián)絡，有單呼、組呼、全呼三種模式。每一個傳輸節(jié)點一個通信電話。

1.8 組播功能

系統(tǒng)所提供的10/100M以太網(wǎng)接口和1000M以太網(wǎng)接口均支持組播功能，可實現(xiàn)信源管理、用戶管理、組播安全控制、節(jié)約網(wǎng)絡帶寬等功能，在本工程可用于地鐵系統(tǒng)中的視頻傳輸業(yè)務、在線直播業(yè)務以及實時視頻會議等。

智能MSTP設備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)板卡都支持組播功能，等以后上層管理網(wǎng)建成后，會要求提供組播業(yè)務，不需要對硬件和軟件作任何改動，就可以滿足用戶對于組播業(yè)務的需要，實現(xiàn)和上層管理網(wǎng)的無縫銜接。

不啟動IGMP Snooping和啟動IGMP Snooping時組播報文傳播過程的對比如圖1所示。

此系統(tǒng)可以在不啟動IGMP Snooping和啟動IGMP Snooping組播報文傳播兩種方式中進行切換。

（1）在不啟動IGMP Snooping時，將是點對點或者點對所有點的通信，即單播和廣播方式。

（2）當啟動IGMP Snooping時，主機與主機之間的路由器通過IGMP周期性地查詢組播成員，用以更新組播成員信息。交換機收到組播數(shù)據(jù)時，向連有組成員的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

設備中啟動IGMP Snooping不僅能節(jié)約網(wǎng)絡帶寬，而且各個VLAN獨立轉(zhuǎn)發(fā)，提高信息安全性。

2 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)采用華為先進成熟的增強型MSTP（基于SDH的多業(yè)務傳輸節(jié)點）光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)——Optix OSN7500II設備組網(wǎng)。傳輸設備可直接提供10＼20＼40Gbit/s的線路帶寬，甚至可以平滑升級至40Gbit/s以上，帶寬容量大大提高，可滿足城市軌道交通系統(tǒng)更多的需求。設備比特速率及幀結構、結構及開銷功能、同步復用映射結構符合ITU-T G.707、ITU-T G.708、ITU-T G.709建議的要求。同時，具備ASON智能光網(wǎng)絡能力、且具備向承載純分組業(yè)務平滑升級演進的能力。

控制中心、車輛段、停車場、車站等設備均采用大容量核心層設備OSN7500II，高階交叉為360G，低階交叉40G，分組交換能力320G設備高低階交叉均在同一機架內(nèi)實現(xiàn)。

時間同步設備選用華為SYNLOCK V3設備，不同組網(wǎng)環(huán)境下，實現(xiàn)通信設備及傳輸設備的高精度時間和時鐘同步。并且支持在傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)下的時間同步和頻率同步。同步端口的類型多、密度高，能夠滿足匯聚側和核心側多端口的要求。

3 結語

本文中的城市軌道交通專用傳輸系統(tǒng)基于華為先進成熟的增強型MSTP設備光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)進行組網(wǎng)，充分利用了光纖數(shù)字傳輸設備的優(yōu)勢，提高了傳輸效率和可維護性。

參考文獻

[1] 馮俊浩，李晗.光纖傳輸系統(tǒng)中存在的問題及對策[J].數(shù)字技術與應用，2019，37（02）：41-43.

[2] 陳峰.光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)復用技術在高速公路通信專用網(wǎng)中的應用[J].通訊世界，2016（16）：43-44.