地鐵通信光傳輸

王興龍

【摘 要】 地鐵的發展速度不但代表了一個城市現代化的程度，也代表了一個城市的發展水平。地鐵的通信技術水平也直接反映了地鐵現代化、自動化的水平。為確保城市軌道交通系統的安全可靠的高效運行，實際上可以對語音，圖像，數據 等相關信息進行傳輸和操作維護管理，必須建立可靠，獨立的通信網絡傳輸 地鐵的通 信直接由軌道交通運營管理。它是不可或缺的自動綜合業務數字網絡，保證乘客安全 列車的快速高效運行。移動通信是保障地鐵在各個方面的安全，提高服務質量，改善交通運輸效率和管理水平的重要手段。特別是由于地鐵是電力牽引，行車速度高，列車密度大的一種交通方式，更不能離開移動通信。本文基于地鐵的通信傳輸系統設計，設計了基本的光傳輸網絡組網系統。

【關鍵詞】 系統設計 SDH MSTP 通信系統

一.緒論

隨著我國經濟實力的增強和城市軌道交通的飛速發展，城市人口急劇增多。在城市軌道交通線路網絡之中，穿插著很多復雜的系統。其中包括：車站建筑、通風空調、車輛系統、供電系統，通信傳輸系統、信號系統、給排水系統、FAS/BAS、AFC、自動扶梯等 10 個大型系統構成。又有多個子系統包含在了每個大型的系統之中。因此，城市軌道交通需要依靠強大的功能來保持系統的正常運行和乘客快速安全的出行。那么為了及時、可靠、有效的上傳各種檢測信息、控制信息及視頻信息，就需要一套強大的傳輸系統。由于可靠性高。帶寬大及低干擾的特點使光傳輸網成為骨干傳輸網的首選。

二.地鐵通信光傳輸組網的理論基礎

2.1光傳輸網的基本原理。可以提供通信傳輸服務的實體和其中傳輸過程中的需要使用的邏輯配置組成了網 絡系統。在不同的地點之間，利用電信號或者光信號通過光纜和微波傳輸網，傳遞用戶 信息的網絡資源，這種由各種光傳輸設備組成的實體網絡，稱為信息傳輸網。在通信網中，傳輸網作為核心一層的存在。

傳輸網作為核心位置的網絡，可以服務于各個業務網。由于它的位置在各個接入設備與端局和交換機的交換節點之間，傳輸網必須要承載著長距離、大容量、高安全性的傳輸業務。傳輸網的位置決定了它在通信網之中承上啟下的作用，它承載的業務類型豐富多樣，所以傳輸網的好壞決定了一個通信網的服務質量和是否能夠正常開展通信傳輸業務。

2.2光傳輸網的基本特性。本次選用光傳輸網作為通信網核心內容的主要原因，是光傳輸網在實際應用中具有如下的突出優點。1、通信容量大，傳輸速率高。通過主要傳輸媒質：光纖，傳輸光波。光波的優點在于具有1014 HZ 的高頻，相比一般的電磁波的傳輸頻率更高，波長更短。因此在載波通信中，更高的載波頻率代表了更大的信息容量。同時，數字通信的帶寬了相比與模擬的方式，具有更寬的帶寬，所以傳輸速率更快。 2、中繼距離長，損耗低。隨著光纖材質的進一步改良，目前我們使用的光纖材料的損耗值已經基本上達到了理論極限，相較其他傳輸媒質，損耗都要低得多。若能將石英光纖進一步發展為非石英光纖，通信的中繼距離可達到幾千千米甚至上萬千米。3、信號串擾小，具有很強的對抗干擾的能力。由于光波的頻譜相較于一般電磁輻射的頻譜有著非常大的差距，所以電磁輻射很難講頻譜疊加到光信號的頻譜上，也就是說電磁輻射進入光纖的纖芯之內，也就很難影響光信號的傳輸。而檢測器只會響應一定波段上的光頻，基本不會響應電磁波。因此，光傳輸網具有對抗電磁干擾的能力比較好。另外，光纖作為一種絕緣材料，也很難受到雷電等自然因素的影響。這些特點使光傳輸網更加適合使用在電氣化鐵道一類的場景，尤其適合用于城市軌道交通運營的通信傳輸系統中。

三.軌道交通通信光傳輸網的拓撲結構

光傳輸網本質上就是光纖與光器件的結合，通過平面拓撲模型這種網絡結構體來定位網絡分布、互聯網所載位置和終端用戶，將光傳輸網的基本模型通過拓撲圖來實現。設計網絡的平面拓撲模型，是光傳輸網基本設計的最開始步驟。

3.1 光傳輸網的物理拓撲結構。通信光傳輸網的結構就是由若干的網元設備和錯綜復雜的交叉著的電纜及光纜幾何排列所構成的。網絡是否可以有良好的利用率、可靠性和有效性基本上都是由網絡結構所決定的。通信光傳輸網絡有如下的幾種基本的物理拓撲結構。 1、鏈狀網絡拓撲。利用傳輸通道將網元順次連接起來，首端位置和尾端位置不進行連接。這種結構的特點是經濟性強，上下行靈活。但是一旦發生一個節點的網絡故障，就會造成整條線路的失靈，不夠安全可靠。 2、星型網絡拓撲。這種網絡需要設置一個中心節點，然后將其他的節點與中心節 點相連，但是其他節點互不相連，中心節點要擔任 OXC 的功能。這種網絡非常有利于帶寬分配，同時便于管理，適用于業務分配型的網絡。但是中心位置承載的壓力非常大，一旦出現故障，就會造成全網癱瘓。

3.2 光傳輸網的邏輯拓撲結構。邏輯拓撲反映了網元之間的業務量的分布關系，通過對邏輯拓撲結構的設計，可以 解決一些業務需求與物理設計在目的和功能上發生的矛盾，較快的適應業務中變化的需要，同時還可以有效節約網絡資源。邏輯拓撲的結構主要有以下的幾種形式。 1、星型拓撲。這種網絡分為兩種，其中包括單星型和雙星型兩種網絡結構。單星型具有一個邏輯中心，雙星型具有兩個邏輯中心，其他的網絡節點分別與中心相連。雙星型具有更良好的安全性和可靠性，即使一個中心節點癱瘓也可以繼續工作，可以適應業務量較重的網絡。 2、平衡式拓撲。平衡式的邏輯拓撲結構類似于線形和環形的物理拓撲結構。在這類結構中，業務只能從由光纜接通傳輸的節點間能進行通信傳輸。對于沒有物理連接的節點之間的通信業務傳輸，就要通過中間節點來完成。這種網絡拓撲的本質就是一種點到點的通信方式，因此這種網絡相較其他全光通信網絡，靈活性很低。這類的拓撲體系比較單一，僅僅適用于相鄰節點之間發生業務傳輸的網絡。

四.結論

隨著城市軌道交通的發展，這種高速、快捷、綠色的出行方式逐漸獲得了現代人的青睞。地鐵通信光傳輸技術的進步將極大的改善地鐵通信的速度和效率，為安全出行、高效出行提供便利。

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作者簡介：姓名：王興龍 ;出生日期：1990年2月10日;性別：男;民族：布依族;籍貫：貴州省安龍縣;職務：部員（科員）;學歷：大學本科;單位：四川敘大鐵路有限責任公司