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摘要：地铁通信系统组网方式应用过程中存在一定的局限问题，本文主要对地铁通信系统组网方式的应用现状进行论述，并提出各种组网方式的运行问题及措施。
关键词：地铁通信系统；组网方式；SDH；OTN
引言
地铁通信技术是维护地铁发展建设的安全性、可靠性，不断实现简单配置、统一网络管理以及低成本维护管理等目标。这个目标的实现，可以满足地铁线路运行的多种类型数据稳定传输以及系统功能高度集成化的需求。随着通信技术高速发展，各地各条地铁通信线路要以高稳定性状态进行运行需求，对系统的管理人员提出了多样性管理模式与维护模式。因此，工作人员要结合各地各条地铁通信线路的运行特点与要求，选择与之对应的组网方式，进而最大限度的保障地铁线路运行的安全稳定效果。
一、地铁通信系统组网方式应用现状
随着经济的快速发展，当前地铁已经成为一个国家进行现代化经济建设水平的重要体现，而地铁通信系统，作为具备语音、图像以及数据等各类信息业务传输功能的数字通信网络， 其直接决定了地铁线路运行的稳定性。 换句话说，地铁通信系统的运行使用需承载信息数据的多样化， 即不仅包含音频等低速率业务，还囊括了2Mbit/s~10M/100Mbit/s 的高速率业务。 此情况下，系统运行就不仅要满足不同传输业务的需求，还要顾及运行过程实时性要求的差异。因此，相关建设人员应将地铁通信系统的建设使用目标，确定为：构建一个综合信息承载平台，进而为系统运行效果目标的实现提供重要支撑。
然而，具备目标功能效果的传输网构建技术方案，需结合轨道交通运输网络对承载业务使用的特点与要求， 来确定针对性的承载方式。 但当前阶段，地铁通信系统的组网方式虽各自发挥着作用，却未形成一体化，这就使满足地铁通信系统运行稳定需求建设进程受到了阻碍。 基于此，研究人员应从当前最常使用的组网方式入手，即分别探讨 SDH、ATM、MSTP 以及OTN 的适用业务与功能效果 ，进而通过科学合理的集成统一 ，来适应市场环境的快速发展进程。
二、地铁通信系统组网问题分析
（一）SDH组网方式
SDH组网，即光同步数字传送网，该网络体系是由网元（NE）组成，在光纤上可以实现信息的同步传输与复用、交叉连接，这种SDH组网技术应用得尤为广泛。分插复用器利用软件形式，在具有一定交叉能力的同时，对于复用设备具有节省的作用。而数字交叉连接设备能够在软件控制之下实现电路的调度和交叉，如果电路出现了阻断现象，那么利用交叉方式来实现路由的迂回，就可以将网络功能恢复。同时，分插复用器与数字交叉连接设备对于整个网络有着良好的管理功能。
在节点接口方面，SDH的具有统一的规范，包括了帧结构、速率等级、光纤接口等多个方面，而因为标准接口对各种不同网元具有综合作用，可以将复用与传输分开的情况做到有效减少，进而将硬件简化。而在通信与标准光接口信号达成协议之后，光接口就可以成为开放型接口，在基本光缆段上可以实现横向的兼容，进而实现更为广阔的适用性。SDH组网在帧结构中有大量的开销比特，能够让其整体性能得到增强，可它采用的是传统的时分复用技术，此技术带来的后果就是电路组合数受到限制，且带宽的分配不够灵活。
(二)ATM 组网方式
ATM，异步转移模式，其是在同步转移模式 （STM） 的 基础上研发出来的，其改进了 SDH 传输业务与业务连接方面的缺陷，成功实现了传输、复接以及交换等各种业务的集成化、一体化。具体来说，当地铁通信系统采用 ATM 作为组网方式后，信元的复用与交换处理方式，就与所传送的信息类型划分开来。这是因为，ATM 网络处理的固定长度信元形式相同，故省去了诸多不必要的检验，提升了硬件处理速度，进而最大限度的保证了交换与复用的工作效率。此外，由于信元复用与交换的处理方式与系统信息类型无关联，因此，在相同的设备上，处理低频宽与高频宽两种信息类型。因此，ATM 组网方式的应用，要按照需求进行频宽分配，以实现其高效信息处理功能。
但是，ATM组网的使用技术并不简单，且因为各种厂商对于这种技术的要求不一致，因此，此类产品在市场之中存在着较大的差异，在挑选时也就相对困难，因为协议体系具有复杂性，能够让ATM系统的配置、研发以及故障定位等拥有一定的难度，且在市场中，这种设备的造价较高，也就决定了它的价格相对昂贵。且SDH的成熟更让ATM系统在进行大部分业务量在本地上下的时候，产生较高的转换成本，因此，我国南方的地铁部门对于SDH组网的倾向性要明显高于ATM组网。
（三）MSTP 组网方式
该组网方式是在 SDH 组网平台基础上，完成内嵌 RPR构建的，其不仅能保证大量 TDM 业务的传输要求，还能实现以太网数据业务的高效性与动态处理功能，就能将不同业务最适用的承载方式集于一体。
从实践角度来看，MSTP 组网方式是在 SDH 环网传输通道上，根据实际应用的需求，来设定传送 TDM 的话音业务 VC通道与传送 IP 等数据业务需求。此 VC 通道的传送过程，仍保持着所有 SDH 特性，因此，可判断，其通过保护倒换遵从标准SDH 环网保护方式 ，实现了话音业务的时延与抖动目标。
（四）OTN 组网方式
OTN 作为一种开放式的传输网络，其具有多协议的支持与灵活性功能。具体来说，就是能够根据语音、数据、LAN 以及视频等业务，设计接口卡，从而使接口卡的设计符合规范标准需求。因此，满足标准规范的设备就能通过 OTN 节点机，实现无阻碍的直接互连。此过程，如果能直接接入数据终端设备、普通电话机或影响设备，就能与交换机的用户电路以及2Mbit/s 的 E1口 进行连接。值得注意的是，OTN 组 网方式的运行使用并没有一个相应的国际标准， 因此互操作性上很难得到有效控制。这种独特的组网产品，在管理维护工作开展方面，就存在一系列问题。因此，地铁通信系统组网方式建设人员应加大此管理控制方面的科研力度，以使其功能效果满足快速发展市场环境对其的需求。
(五) 二代多业务传送平台
以SDH为基础可以建立起多业务的传送平台，此平台可以将支持的ATM、以太网等多种业务进行处理后，以一定的格式将其封装在SDHVC中实现传输的目的。在二代多业务传送平台中，它对传统的PDH/SDH业务接口和固有的TDM交叉能力都有所保留，可以提供IP、ATM业务接口的同时，也对话音业务的需求给予了满足。但是这种多业务传送平台的缺点也十分显著，即很多功能都需要在电路层之上的附加层才能实现，管理维护较为复杂，且开销较多，对于光纤宽带的利用率同样低下。
通过前面的组网论述，其通道分配、技术水平、组网灵活性、对TDM业务支持度、保护倒换时间(非以太网共享业务)、保护倒换时间(以太网共享业务)、用户接口、带宽利用率、设备的国产化程度、支持的厂家数量、在轨道交通中的应用现状、综合性价比等十三个方面进行综合的比对分析。如表l所示，表中所示是对于轨道交通传输系统制式选择必须考虑的因素。
从上述方案比选可以看出，五个传输系统方案各有特点，在目前低速业务需要基本消失的前提下，OTN能够集成高、低速业务接口的特点已经丧失了优势，其技术的独有性、厂商的唯一性和国产化程度低的缺点显得较为明显；SDH+GE方案，虽然可以满足轨道交通信息传输需求，经济性较好，但其流量控制、传输能力较其它方案弱；ASON技术主要适用于大规模的网状网络，在轨道交通的线状网络结构下优势并不明显；PTN技术目前仍在发展中，尚无实际应用案例；MSTP(内嵌RPR)作为成熟的多业务平台，业务的类型包括TDM业务、数据业务、IP化语音、视频业务等，可完全满足城市轨道交通各种业务的承载需求，并且厂家支持多、互联互通较容易，已在越来越多的城市轨道交通通信系统中使用。根据以上比对在日后城市轨道交通通信光传输网络建立时设计者可根据线路的投资、环境、通信容量等因素进行比对选用。
三、结束语
综上所述，地铁通信系统的组网方式，不仅要结合系统运行特点与要求，还要根据自身的运行适用性，来进行调整，以满足各地地铁线路对运行稳定性的需求。只有这样，才能使我国地铁事业迈向更为广阔的未来。
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论文作者:李坚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签：业务论文; 地铁论文; 方式论文; 通信系统论文; 需求论文; 系统论文; 接口论文; 《防护工程》2017年第33期论文;