湘桂線柳州至永州區段通信光傳輸網的優化

施建平

（南寧鐵路局南寧通信段，高級工程師，廣西 柳州 530003）

湘桂鐵路柳州至永州區段光傳輸網是承載鐵路中間站各類通信信息、行車調度運輸信息的主要通道。隨著既有鐵路的提速改造及運輸量的增加，業務需求由窄帶音頻電路業務和低速率的數據業務向寬帶的高速率數據業務發展。早期建設的該區段通信系統容量較小，并且已無光纖資源能增開新系統，原有網絡結構，電路配置，部分電路運行負荷分擔不均衡，網絡利用率低等，難以滿足鐵路運輸信息及各類通信業務發展的需要。因此需要改造原有網絡，優化電路配置，提高網絡利用率。

1 區段傳輸網絡優化的必要性

為了滿足鐵路運輸引入的多種業務與通信寬帶接入手段的需要，非常有必要提高區段傳輸網傳輸效率、改善傳輸效能，構建新一代多業務傳輸平臺。盡管區段傳輸網所采用的接入技術多種多樣，用戶需求千差萬別，網絡結構變化多端，但始終需要一個具有高度可靠性、足夠帶寬的傳輸網絡進行承載。鑒于目前對原有網絡結構進行大規模改造以滿足現階段及今后業務需求仍很困難，只能有針對性地在網絡結構、電路配置等進行優化。

1.1 區段傳輸網絡資源緊張 柳州至永州區段通信是基于SDH155Mb/s的光傳輸系統，由鐵路沿線各車站、通信站組成傳輸鏈路，承載業務的傳送方式以2Mb/sTDM電路為主。建成以來由于鐵路信息化的發展以及鐵通業務的需求，鐵路區段站通信資源極為緊張，已處于飽和狀態，因歷史原因造成在同一系統中共用的狀況，以致幾乎無2Mb/s電路可安排新通信業務，制約了鐵路中間站各類信息的發展。

1.2 網絡結構安全性低 由于區段傳輸為鏈型組網，并采用1+0保護方式（即無保護方式），在網絡安全性方面，部分重要電路的保護需要依靠上一層具有環保護的傳輸系統實現，擴展性不足，資源配置不合理。部分節點單路由備用鏈路過長，電路配置不合理，以及未能充分運用系統的交叉能力，系統容量、新業務接入能力有限等，均不能滿足長遠及近期發展的需求。

1.3 業務的需求量大 目前，柳州至永州的區段傳輸系統主要開通了數字列車調度電話、TMIS、DMIS、TDCS、紅外軸溫探測、接入網中繼、小站動力監控，以及鐵通公司部分寬帶互聯網業務等。隨著鐵路客貨運的發展，信息化需求不斷增加，以及對網絡通道、區段站機房、列車運行安全等監控需要的電路通道均不斷增加，資源緊缺日益突顯。繁多的業務量對于155Mb/s的傳輸系統已是不堪重負。

柳州至永州區段光傳輸網傳輸系統的資源電路配置，已不能適應既有線鐵路發展的需要以及安全保障能力的提升，對既有區段光傳送網進行優化整合很有必要。

2 區段傳輸網絡優化的目標

柳州至永州區段光傳輸網優化目標就是在現有網絡結構層次不改變的原則上，利用上層傳輸系統的富余資源，調整鐵路區段站電路走向，迂回到達電路目的地，釋放出一部分2Mb/s電路，既滿足鐵路區段站業務需求，又可以提高網絡的安全性。

目前的傳輸網采用分層結構，一般的網絡可分為3層：核心層、匯聚層、接入層，鐵路通信系統或稱骨干層、車站層、接入層。SDH網絡的拓撲結構錯綜復雜，各VC通道承載的業務各不相同，不同的業務對網絡的安全性要求也各不相同，這樣就給網絡業務的保護和資源管理帶來困難。光SDH設備的容量可以分系統容量、配置容量、槽口容量、交叉容量、端口容量等多個方面。多種網絡保護應用的鏈路復用段保護（1+1/1：N）、二纖單向通道保護環、二纖雙向復用段共享保護環、四纖雙向復用段共享保護環、雙節點互通功能（DNI）、子網連接保護（SNCP）、邏輯子網保護等，均不同程度需占用網絡資源。

2.1 柳州至永州傳輸網的現狀 柳州至永州傳輸網由以下方式組成。

1）基于波分的2.5 Gb/s四纖復用段傳輸系統（核心層或稱骨干層），其上下業務的站點為柳州、桂林、永州（如：西南環）。

2）基于光纖的2.5Gb/s二纖復用段保護環（匯聚層或稱大站傳輸層），由于是二纖復用段保護環，其利用率僅為50%，其上下業務點為柳州、鹿寨、永福、桂林北、興安、全州、東安、永州（如：桂湘環）。

3）基于光纖的區段155Mb/s二纖無保護傳輸系統（車站層），部分業務可通過上一層系統通道保護，其上下業務點為各鐵路中間站。

4）鐵路沿線各業務系統（接入層）。如數字列車調度電話、TMIS、DMIS、TDCS、紅外軸溫探測、接入網中繼、小站通信機房動力環境監控等。

2.2 業務類型和電路分配及資源利用率 網絡資源利用率方面可以采用不同的方法。其指標越高，業務分配就越合理，且網絡的經濟性越好。一般二纖復用段環資源利用率最大為50%，點對點無保護鏈及四纖復用段保護環資源利用率最大為100%，通道環視節點數量。

核心層（骨干層）開通業務主要為至鐵道部及其他出鐵路局的業務，系統運行穩定，安全性好（四纖復用段保護環），資源富余，但上下業務點少；大站傳輸層，為鐵路局內主要站段通信業務，上下業務點較骨干層多一些，鑒于二纖復用段保護環的特點及利用率，資源有一定富余度；區段傳輸系統為無保護鏈型組網，鐵路沿線車站都能上下業務，資源已基本用完。

因而對既有網絡進行優化，需要對區段傳輸網絡甚至更上層干線傳輸網絡的現狀、網絡的構成、組網方式、業務類型、帶寬分配、資源利用率等方面進行全面了解，找出阻礙網絡發展和增開業務電路的癥結，有針對性地優化網絡，使網絡結構電路配置更合理、傳輸資源得到充分利用、網絡更便于維護管理的同時增強網絡的安全性，以滿足鐵路客貨運輸信息化不斷發展及業務增加的需求。

3 傳輸網絡優化的重點

由于網絡通道利用率偏低，特別是綜合業務在不同業務網不同傳輸時通道是否閑置；因前期設備性能的局限造成的對新業務接入能力的不足、通道利用不高；通道使用缺少整體規劃或在整體規劃下由于電路的緊急開通，造成的電路運行混亂，致使電路調配日益復雜、上下電路難度增加、交叉矩陣浪費嚴重且使用不均衡及電路運行的清晰度低等問題。為此，如何利用網絡的不同層次調配資源，合理配置電路就成了傳輸網絡優化的重點。

骨干層傳送網波分2.5Gb/s系統由于上下業務站點少，不能兼顧區段業務，因而不需優化。為此主要優化重點在大站傳輸層與區段傳輸層、接入層之間，從資源配置、電路走向、上下業務和接入網中繼電路數量配置等方面進行優化。

3.1 大站傳輸層電路資源的利用 根據網絡分層的分工，建議低階通道疏導、歸整盡量在網絡的不同方向接點進行。在網絡的骨干層采用高階通道整體規劃，減少對交叉資源的消耗。

高階通道可根據業務的類別（如話音、數據等）進行通道分配，也可以根據業務的流向或局向（即電路的落地點）歸類進行通道分配。對高階通道的占用盡量按短路由規劃、并考慮通道利用的均衡，減小通道分配負荷的不平衡度。

在大站傳輸層網絡中，由于上下業務站點較多，可利用大站點之間的傳輸資源（如柳州—鹿寨—永福—桂林等），將某一大區間（如柳州—鹿寨）內小站業務按南北2個方向分別配到柳州，一部分小站的電路可直達柳州，另一部分可經鹿寨配置上傳經大站傳輸層到達柳州，這樣該區段傳輸系統南北2段資源利用率大幅提高，可釋放出更多的區段傳輸電路資源。

3.2 減少中繼電路數量及用戶集線比

3.2.1 減少中繼電路數量 根據每個RT（遠端終端）話務量大小分配E1接口數量和根據用戶數和用戶話務量配置每個端口的E1數量。通過減少接入層接入網中繼電路E1接口數量，達到充分利用資源的目的。

3.2.2 調整用戶集線比 中間站電話業務量不大，鐵通用戶通話量也不大。通過計算及話務量調查，只要不會造成呼損，可將原接入網中繼的用戶集線比由4:1改為8:1，甚至16:1。通過調整用戶集線比，可以釋放一部分2Mb/s中繼電路所占用的資源。

3.3 充分利用交叉資源 合理運用干線、區段傳輸系統的高低交叉來配置電路，使交叉資源得到充分利用。在大站傳輸層設備中，其高階交叉能力與低階交叉能力關系到業務量的接入。每個線路和支路端口中共有多少個VC4端口做了交叉連接，做VC4交叉連接和做VC12交叉連接的端口都要認真核實安排，避免重復運用，盡可能地選擇最優交叉連接，充分利用交叉資源。

3.4 時隙的配置 在做保護電路配置時，根據支路板級聯特性，級聯和時分不能同時進行，業務自時分總線出來后不能再進行時分，即業務只能進行時分一次；在時隙配置中，依據時分配置的共性，掌握其算法，在維護、擴容及改建中做到資源的最佳利用。通過對電路配置的優選，更改優化電路徑路，減少接入網中繼數量及調整用戶集線比，合理運用交叉資源，科學的安排保護電路，優化組合分配時隙。這樣可以釋放出一部分2Mb/s電路資源，以滿足開通新增電路的需求。

4 結束語

湘桂鐵路柳州至永州區段光傳輸網通過優化，整合了現有的各層優勢并解決存在問題，使傳輸網的資源潛力得到充分的發揮，并使網絡建設成結構更清晰、支持業務更豐富、運營維護更方便、電路生產更高效、設備運用更合理、擴容升級更平滑的傳輸網絡。不僅可以保證各業務的開通并可進一步開展新業務，用更少的投資，做更好的事情。

鐵路通信網是鐵路行車、公務聯絡、信息傳遞的重要環節。隨著運輸業務的發展，各類信息系統的運用，對光傳輸系統的安全性要求更高，需要優化區段光傳輸網，提高利用率，使傳輸網絡達到最佳狀態，安全、可靠地為鐵路通信服務。為了在一定時期內滿足鐵路業務發展的需要，傳輸網結構更進一步的優化還有待于在實際維護工作不斷摸索、實踐。