铁路通信数据网系统独立组网的研究

尹兰芝

摘 要：近年来，我国铁路运输行业发展迅速，在方便公众出行、促进经济发展等方面的工作上做出了巨大的贡献。目前，我国铁路行业具有运输量大、安全要求高等特征，在此情形下，应当尽快完善改进通信数据网系统。随着科技的发展与社会的进步，传统的铁路通信数据网系统已经难以满足现实要求。笔者结合工作经验与相关理论知识，在本文中研究了铁路通信数据网系统独立组网方案，供有关人员参考借鉴。

关键词：铁路；通信数据网；独立组网

中图分类号： U285.4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-138-2

0 引言

传统的铁路通信数据网系统依托于SDH设备，在过去，这类通信数据网系统发挥了一定的作用，尤其是对客运专线的铁路运营产生了积极的影响。随着铁路运输事业的不断前行，SDH设备的缺陷逐渐显现，总体上看，SDH设备存在的短板包括容量有限、适应性相对较差等。现阶段，具备独立组网特征的通信数据网系统逐渐走进了人们的视野，强大的适应性与数据联通能力使其成了铁路数据网系统的热门之选。

1 铁路通信系统业务类型及组网关系

1.1 普速与高速铁路传输设备容量研究

鉴于车站接入层集中了大量的业务，因此有必要重点分析车站接入层传输设备。结合相关调查数据可知，国内客运专线车站接入层以ADM设备居多，传输速率通常在2.5Gb/s左右。相关通信技术标准对接入层传输系统初期通道利用率做出了规定，明确要求通道利用率需小于60%。

1.2 传统的铁路数据网组网方式

传统的数据网组网方案中，车站接入层传输设备与接入层通过GE接口相连。系统数据传输工作采用了光纤环，数据集中在各个车站的路由器之中。通过分析，不难发现该组网模式的优势，在于几乎不占用干线光纤资源，而组网方式也存在着较大的弊端，弊端在于传输设备的任务量过大，可以看到，SDH设备的带宽相对有限，因此传统铁路数据网组网模式面临着带宽资源紧张的尴尬局面。

除此之外，传统的铁路数据网组网模式中，许多数据业务共同使用一个传输设备，在此情形下，数据网中一个SDH设备的损坏将造成系统的瘫痪，直接导致铁路数据网业务的中断，从而埋下安全隐患并造成巨大的经济损失[1]。

1.3 通信带宽需求与通信业务类型

在过去，各类通信类型带宽一般不大于10Mb/s，近年来，随着科学技术的不断发展，通信带宽的速率有了大幅的提升，铁路运输功能丰富化程度不断上升，综合型的带宽业务数量与日俱增。就目前状况而言，我国铁路监控工程发展迅速，有代表性的铁路沿线中安设了大量的摄像头，流向监控业务的数据量持续增长。

2 独立的铁路数据组网

2.1 组网方式

独立的铁路数据网组网是较为先进的一类组网方式，与传统数据网有所差异的是，独立的数据网组网摆脱了对SDH设备的依赖。独立组网模式中，骨干层的OTN设备发挥了核心作用。独立数据组网不需要使用SDH设备，与SDH设备共用光纤与带宽的方案具有明显的缺陷，因此独立的数据组网模式不再使用技术方案。目前，干线光纤直接互联技术是独立组网模式的核心技术，该技术赋予了数据网系统崭新的活力。

独立组网方案中，技术人员需要在车站设置大量的路由器，我们将其定义为接入层路由器，接入层路由器与其他车站接入层路由器的连接通过光纤网络实现。独立组网模式中，区间信号的牵引变电所、中继站、基站中设有三层交换机，车站内部也设有三层交换机，交换机与交换机的互联通过干线光纤实现。数据上传的基础为车站接入层路由器与FE/GE接口的互联。就目前状况而言，我国各省铁路干线正逐渐引进独立接入层数据组网模式，从而显著地提升了通信数据传输工作的质量以及效率[2]。

2.2 新旧传统数据网系统的对比

①可靠性。可靠性是描述数据网系统性能的重要因素，强化数据网系统可靠性的工作必须引起技术部门的高度重视。上文提及，传统的数据网系统过于依赖SDH设备，数据网内部设备连接方式存在着一定的缺陷，在此情形下，数据网系统内任何一个SDH设备发生故障，则数据网业务将即时中断。独立数据网相较传统数据网而言，可靠性得到了大幅度的提升。独立数据网组网模式中，系统摆脱了对SDH设备的依赖，所以不存在SDH设备受损而影响数据传输业务的情况。需要特别指出的是，独立组网模式中，数据网还可以对SDH 设备进行有效的保护，SDH设备也能在一定程度上提升SDH设备的运行稳定性。②带宽利用。应当看到，传统的数据网组网存在着数据传送速率不佳的缺点，主要是因为数据传输速率受到SDH设备速率等级的限制，而由于技术因素的影响，SDH设备速率等级较难实现大幅度的提升，所以传统数据网组网的数据传输能力往往无法满足现实需要。独立数据网组网实现了传输网与数据网的隔离，不同的业务由不同的网络系统负责[3]。在业务分离模式下，传输网的工作压力被大幅缩小，传输网的大颗粒业务强度几乎为零，诸如车辆5T业务、视频业务等大颗粒业务由系统数据网单独承载。独立数据网组网中，传输设备存在的带宽瓶颈不再影响数据网的正常运行，数据网的运行能力得到了有效的强化。③业务种类。传统数据网组网模式中，数据网与传输网的数据传输工作较为混乱，具有混同传输的特征，业务颗粒大小与业务类型也相对杂乱。在独立数据网组网模式中，工作人员可以实现对业务颗粒大小、业务类型的有效分类，从而使得数据网与传输网的数据传递工作更加的有序高效。在独立数据网组网模式中，传输专网负责承载信号传递、自动电话以及防火减灾等业务。数据网在安保、网络管理等方面的工作上发挥了显著的作用。④光纤利用。传统的数据网组网方式对SDH设备的依赖性较强，对干线光纤资源的占用几乎为零。而独立数据网组网模式对SDH设备的依赖性较小，需要占用干线光纤资源。经验表明，不同组网方式下的独立数据组网占用的干线光纤资源比例有所差异。就目前状况而言，客专铁路的两侧均铺设了一定数量的干线光缆，通常情况下，芯数为48或者36，从这个角度来看，干线光纤空余量相对较多。

3 如何提升铁路数据网独立组网系统的研究水平

3.1 提升技术人员的综合素质

无论是何种工作，在其中发挥关键作用的因素是“人才”，铁路数据网独立组网系统研究工作也不例外。通过调查走访，发现部分研究人员的综合素质相对较低，表现为理论知识储备不足、专业技能不过关等。因此，铁路部门应当采取有效措施以提升技术人员的综合素质，办法如下：

①积极引进高素质人才。铁路部门应当与相关高校展开合作，从而实现培养专业对口、能力出众的技术人才。高校应当强化数据网独立组网专业的师资配备与硬件教学水平，从而吸引更多学生就读该专业[4]。②强化现有技术队伍的综合素质。铁路部门可以通过定期举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来扩充技术人员的理论知识储备、强化其专业技能，从而使其更加适应新时期铁路数据网独立组网工作的要求。

3.2 加大对数据网独立组网研究工作的投入

数据网独立组网研究工作需要大量的资金，因此政府要加大对该方面研究工作的资金与技术投入，为研发部门提供相应的技术支持与政策性优惠。研究人员需要充分了解我国铁路运输基本概况，不断地借鉴发达国家的数据网独立组网研究经验，从而实现不断完善现有组网技术的目的。

4 结语

新的发展形势下做好铁路数据网独立组网研究工作具有重要的现实意义，为此，广大技术人员应当积极学习先进的科学知识、善于总结借鉴优秀的技术经验，在实际工作中秉持认真严谨的精神，从而促进我国铁路事业的长足进步。

参 考 文 献

[1] 王玉强.OTN设备GE和10GE业务互联互通的研究[J].铁道通信信号，2014（12）.

[2] 岳铭凯.铁路数据通信网构建技术及建设方案研究[J].铁道通信信号，2015（08）.

[3] 朱慧.高铁数据通信网路由的完善措施[J].信息系统工程，2015（10）.

[4] 王开锋，蒋韵，王祖元，付嵩.压缩算法在GSM-R分组域数据传输中的应用研究[J].铁路计算机应用，2015（10）.