黃陵礦業(yè)鐵路專用線傳輸接入網(wǎng)改造工程研究

朱鐵栓

摘 ?要：根據(jù)黃陵礦業(yè)鐵路專用線運(yùn)輸組織要求，分析通信設(shè)備現(xiàn)狀和存在問題，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃和業(yè)務(wù)需求，結(jié)合通信傳輸技術(shù)的發(fā)展，通過詳細(xì)的技術(shù)比選，分析確定采用MSTP技術(shù)的通信傳輸系統(tǒng)，構(gòu)建安全可靠的622 Mb/s環(huán)網(wǎng)，接入網(wǎng)采用GPON技術(shù)，形成星型大容量、高效率接入能力，并充分利用既有程控交換機(jī)，節(jié)約大量投資。系統(tǒng)改造完成后，可滿足視頻、數(shù)據(jù)、語音多業(yè)務(wù)接入，網(wǎng)絡(luò)更加安全高效，工程了取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：傳輸;接入;改造;鐵路

中圖分類號(hào)：U21 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目概況

黃陵礦業(yè)鐵路專用線位于陜西省黃陵縣，主要承擔(dān)著礦區(qū)及周邊煤炭和礦區(qū)焦炭的運(yùn)輸任務(wù)，在礦業(yè)公司煤、化、電、路循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮著運(yùn)輸大動(dòng)脈的作用。鐵路專用線東起西延鐵路黃陵車站，西至黃陵礦業(yè)二號(hào)煤礦處的雙龍車站，正線全長53 km，線路標(biāo)準(zhǔn)為國鐵II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，年運(yùn)輸能力1 800萬t。

2 通信設(shè)備現(xiàn)狀分析

2.1 設(shè)備現(xiàn)狀

既有傳輸接入網(wǎng)采用光纜傳輸，以七里鎮(zhèn)為中心鏈型方式組網(wǎng)，全網(wǎng)共6個(gè)站點(diǎn)，包括黃陵、黃陵西、七里鎮(zhèn)、李漳河、二號(hào)煤礦、曹家峪。站點(diǎn)之間光傳輸采用華為155 Mb/s（SDH）光電傳輸（華為公司Metro1000）設(shè)備，接入網(wǎng)采用華為FA16設(shè)備，傳輸、接入網(wǎng)網(wǎng)管中心設(shè)于七里鎮(zhèn)，系統(tǒng)于2007年開通。黃陵至二號(hào)煤礦敷設(shè)有8芯直埋光纜、24芯架空光纜，七里鎮(zhèn)至曹家峪敷設(shè)有24芯直埋光纜，光纜于2008年敷設(shè)。

2.2 問題分析

傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力不足，網(wǎng)絡(luò)安全性差。設(shè)備采用單纜光口對(duì)接，傳輸環(huán)網(wǎng)的保護(hù)形式單一，通道安全與可靠性不能得到有效保障，運(yùn)營安全存在一定隱患。

傳輸及接入容量不足。系統(tǒng)主要承載電話交換、調(diào)度通信、貨運(yùn)管理信息業(yè)務(wù)、車務(wù)監(jiān)控、車輛紅外、信號(hào)TDCS等業(yè)務(wù)，容量及資源已嚴(yán)重不足。隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合視頻監(jiān)控、班組信息化等新業(yè)務(wù)的增加，系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足鐵路業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

接入能力不足，通道靈活性差。既有設(shè)備型號(hào)落后，交叉連接及靈活調(diào)度能力差，接口單一，使用不方便，不能適應(yīng)多種接入業(yè)務(wù)的使用要求。

現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備已運(yùn)行10年以上，隨著設(shè)備供應(yīng)及技術(shù)服務(wù)支持的中斷，系統(tǒng)無法擴(kuò)容，板卡無法返修，購買備品備件非常困難，在網(wǎng)設(shè)備老化，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)運(yùn)營成本增加。

綜上所述，鑒于目前鐵路運(yùn)營安全不斷提高，各類業(yè)務(wù)帶寬日益增加的情況下，傳輸、接入網(wǎng)改造工程的建設(shè)勢(shì)在必行。

3 項(xiàng)目建設(shè)可行性

3.1 設(shè)備布置及房屋情況

根據(jù)調(diào)查得知，沿線車站均設(shè)有獨(dú)立通信機(jī)房，既有傳輸接入機(jī)柜和配線架內(nèi)部仍有空余。可以利用既有傳輸機(jī)位及機(jī)框內(nèi)空間。根據(jù)以上分析，可通過對(duì)既有機(jī)房布置調(diào)整，滿足現(xiàn)階段新設(shè)備的放置需要。

3.2 電源情況

經(jīng)過調(diào)查，沿線站點(diǎn)機(jī)房電源設(shè)備可利用既有機(jī)房電源設(shè)備。

3.3 光纜線路情況

黃陵站至二號(hào)煤礦站間敷設(shè)有8芯直埋光纜、24芯架空光纜。七里鎮(zhèn)中心站至曹家峪站間敷設(shè)有24芯直埋光纜。均有空余纖芯。可通過對(duì)既有光纜纖芯的調(diào)整，滿足現(xiàn)階段傳輸接入設(shè)備的組網(wǎng)需要。

3.4 改造項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)運(yùn)營的影響分析

傳輸接入設(shè)備利用既有光纜線路，需要對(duì)既有光纜線路進(jìn)行測(cè)試和跳接。

為了保證不影響既有通道的正常運(yùn)行，只在需要騰挪既有設(shè)備時(shí)做好施工計(jì)劃，在天窗點(diǎn)內(nèi)完成，在既有機(jī)房內(nèi)做安裝、配線操作時(shí)要注意不能影響既有設(shè)備及配線安全。

綜上所述，通過對(duì)既有站點(diǎn)設(shè)備用房、電源系統(tǒng)、光纜線路及對(duì)運(yùn)營影響等方面的分析，在施工中采取適當(dāng)措施，注意做好施工計(jì)劃，合理配置人力、物力，加強(qiáng)安全意識(shí)，該次通信系統(tǒng)改造工程方案可行，對(duì)運(yùn)營影響可控。

4 通信傳輸網(wǎng)改造工程方案

4.1 業(yè)務(wù)需求分析

傳輸網(wǎng)主要完成各種通信業(yè)務(wù)的匯聚和傳送，為調(diào)度通信、貨運(yùn)管理信息業(yè)務(wù)、車務(wù)監(jiān)控、車輛紅外、信號(hào)TDCS等鐵路專網(wǎng)業(yè)務(wù)和其他應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)提供高質(zhì)量、大容量的承載平臺(tái)，完成對(duì)本線車站間、區(qū)間至車站物理層業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務(wù)的支持，滿足TDM、以太網(wǎng)等綜合業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送要求，并實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

通過對(duì)傳輸系統(tǒng)承載業(yè)務(wù)的調(diào)查，結(jié)合運(yùn)營部門根據(jù)自身業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)傳輸系統(tǒng)提出的新需求，并依據(jù)鐵路通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，考慮將來可能的通道容量，及主要承載業(yè)務(wù)的通道需求，經(jīng)計(jì)算，車站接入層各專業(yè)業(yè)務(wù)需求約352 Mb/s帶寬，依據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展，按滿足鐵路業(yè)務(wù)發(fā)展通信系統(tǒng)容量并適度超前的原則。傳輸系統(tǒng)容量按接入層622 Mb/s考慮。

4.2 系統(tǒng)構(gòu)成

MSTP傳輸平臺(tái)在基于TDM傳送的SDH功能的基礎(chǔ)上，增加了EoS（Ethernet over SDH）處理功能，不僅可以MSTP+AN（接入網(wǎng)）方式來實(shí)現(xiàn)話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且可將數(shù)據(jù)接口綁定封裝為用戶定義的傳輸帶寬，進(jìn)行透明傳輸。還可提供以太網(wǎng)二層交換功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚，具備環(huán)路傳輸特征。采用MSTP技術(shù)的SDH設(shè)備已廣泛應(yīng)用在多種行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，是該次專用線傳輸網(wǎng)改造中理想的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

綜合考慮本線用戶的分布和業(yè)務(wù)需求，并依據(jù)《鐵路通信傳輸網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》的要求，該次傳輸系統(tǒng)改造采用基于SDH的MSTP多業(yè)務(wù)傳輸為基礎(chǔ)平臺(tái)，采用接入層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接入層以各車站為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建SDH 622 Mb/s系統(tǒng)，在沿線七里鎮(zhèn)、李漳河、二號(hào)煤礦站、黃陵西站、黃陵站、曹家峪6個(gè)車站設(shè)置STM-4 MSTP設(shè)備。通過對(duì)既有8芯直埋光纜、24芯架空光纜中的若干對(duì)纖芯進(jìn)行置換，利用既有光纜實(shí)現(xiàn)傳輸系統(tǒng)的雙物理徑路保護(hù)。七里鎮(zhèn)設(shè)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)元級(jí)網(wǎng)管設(shè)備。

5 接入網(wǎng)改造工程方案

5.1 業(yè)務(wù)需求分析

接入網(wǎng)主要完成各種通信業(yè)務(wù)的匯聚和傳送，為電話交換、局域網(wǎng)等其他應(yīng)用系統(tǒng)提供高質(zhì)量、大容量的承載平臺(tái)，完成對(duì)本線物理層業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務(wù)的支持，滿足TDM、以太網(wǎng)等綜合業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送要求，并實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

5.2 系統(tǒng)構(gòu)成

GPON（Gigabit-Capable PON） 技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被大多數(shù)運(yùn)營商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。

綜合考慮用戶的分布和業(yè)務(wù)需求，接入網(wǎng)系統(tǒng)改造采用采用無源光網(wǎng)絡(luò)GPON構(gòu)建接入網(wǎng)。接入網(wǎng)系統(tǒng)以七里鎮(zhèn)為中心，在沿線七里鎮(zhèn)、李漳河站、二號(hào)煤礦站、黃陵西站、黃陵站、曹家峪站6個(gè)車站設(shè)置基于PON的接入網(wǎng)ONU設(shè)備，七里鎮(zhèn)設(shè)置OLT及模擬網(wǎng)關(guān)設(shè)備，接入既有程控交換機(jī)和局域網(wǎng)設(shè)備。在七里鎮(zhèn)中心站中心機(jī)房設(shè)置網(wǎng)管設(shè)備。

6 結(jié)語

傳輸接入系統(tǒng)改造完成后，可以滿足視頻、數(shù)據(jù)、語音多業(yè)務(wù)接入，各業(yè)務(wù)定位清晰，安全可靠，便于維護(hù)管理鐵路通信傳送網(wǎng)絡(luò)，有效地保證了干線鐵路的通信暢通。構(gòu)建全線統(tǒng)一、資源共享、安全高效的鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，可提供語音、數(shù)據(jù)、圖像通信等多業(yè)務(wù)、高可靠、使用靈活、經(jīng)濟(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。因此，該工程傳輸、接入網(wǎng)改造工程效益顯著。

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