地铁通信传输系统的技术选择

陈 华

（中铁通信信号勘测设计院有限公司，北京 100000）

1 地铁通信传输的特点分析

当前，为满足地铁通信传输系统的通信要求，在系统内多采用的是光纤数字传输设备，这种设备具有功能优势，通过这些设备、相关技术的应用，能够在整个地铁网络中构建通道自愈环网结构，进而在该结构中完成相应的信息传输与交换，但是，该种通信传输系统对接口数量、种类有着较高的要求。从当前地铁通信传输系统的应用形式来看，主要包含了实时与非实时2 种，随着技术的日益进步，在未来，地铁通信传输系统将承担更为艰巨的任务与功能。

2 我国地铁通信传输系统的发展现状

在我国很多城市的规划建设中地铁工程都是重点。由于地铁的特殊性，其多采用的是地下室隧道铺设技术，钢筋混凝土是主要的施工材料，由于钢筋混凝土性质的特殊性，其在地铁工程中的应用可能会对电磁波起到一定的阻隔与吸收作用，进而影响整个地铁系统中的信号接收与传输。而地铁运行又对通信传输系统有着较大的依赖性，为保证地铁系统的稳定、可靠运行，在地铁工程建设的过程中，需对通信传输技术进行科学地选择与应用，保证通信传输系统具有较高的可靠性。

在当前各个城市的地铁系统中，地铁通信传输系统具有明显的层次性，具体体现在3 个方面。1）运行数据方面。在地铁运营的过程中，各类通信数据须始终保持同步性，只有这样才能够使地铁始终保持正确的运行方向，提高地铁运营的安全性，即使在地铁出现运营方面的安全事故以后，通信传输系统也能够及时启动应急预案，最大程度地减小损失[1]。2）内部人员方面。在地铁运营的过程中，涉及了不同部门的地铁运营管理人员，这些人员之间需加强配合与协调，这样才能够充分解决地铁运营中的各种问题。不同类型的运营管理人员都将承担相应的管理职责。3）通信传输方面。在地铁通信传输系统内，通信传输技术的使用频率较高、应用范围较广，通过通信传输系统能够进行各种控制与运营指令的层层传输，及时传达相应的地铁故障、行驶信息，对乘客进出站、乘车等起到了重要的引导作用。由于地铁运营环境的特殊性，为达到实时、高效通信的目的，很多地铁工程建设中都采用了各种先进的通信传输技术，发挥通信在地铁控制与管理、引导方面的重要作用。

3 地铁通信传输系统应用技术

3.1 开放式传输技术

开放式传输网络的主要优势体现在其可以支持多种协议。地铁通信传输系统接口卡的设计能够实现相关业务的标准化运行，比如系统数据、语音等，能够通过整个通信传输系统中的各个节点机实现一体化的管理与控制[2]。在开放式传输网络发展的最初阶段主要采用的是专网开发形式，这种技术的应用使得其在地铁通信传输系统中，能够以各种网络传输协议为基础，进而实现各种用户接口的统一整合与管理，保证地铁通信传输系统的高效运营。相比而言，开放式传输技术的应用范围较广，在各类设备接入方面都有着良好的适用性，在后期的维护管理方面相对便捷，网管覆盖面积相对较大，能够实现组网的优化，其应用结构如图1 所示。

图1 开放式传输网络

但是，开放式传输技术的实际应用过程中，同样存在着一定的技术局限性，比如设备的互通性相对较差，接口数量有限[3]。如果采用开放式传输网络设备，在设备的维护与更新方面，一些特殊的维护与更新工作往往需要由原厂家的专业人员来完成，且与其他线网传输设备之间的业务互通较难通过传输系统线路级接口实现。

3.2 同步数字传输技术

同步数字传输技术同样是地铁通信传输系统中最为常用的一种技术。通常情况下，在存在网络运行风险、设备结构相对复杂的情况下，这种通信传输技术更为适用。由于传统的通信传输技术主要是光纤传输技术，而同步数字传输技术下具备信息交叉连接、传输的新功能，再加上自身具有标准网络节点接口结构设计，这种特殊的结构设计使得其在同步数字传输技术下的地铁通信传输系统内，不同的传输设备之间具有良好的兼容性，能够最终形成网络拓扑结构[4]。此外，同步数字传输技术下，相关设备设施的配置、结构等都较为简单，能够采用多种结构的组合形式，从而达到横向、竖向数据流接入的效果。应用这种技术所构建的通信传输系统，能够降低和减小通信传输中的各种风险，为地铁安全运营提供基础保障。

同步数字传输技术具有多方面的技术优势，但也同样存在着一定的技术局限性，而这些技术局限影响了地铁通信传输在地铁运营方面的业务灵活性。首先，同步数字传输技术条件下的接口数量有限，要满足地铁通信传输系统的接口数量需求，往往需要额外使用接入设备，比如，在同步数字传输系统中，缺乏网络与视频类接口，在这种情况下需要另外使用路由等装置。其次，在同步数字传输系统下，只能够达到点对点的通信传输需求，当通信通道较多时，这种同步数字传输技术并不适用。最后，不具备动态分配处理的功能，用户无法通过该系统来获得更加灵活的数据通信。

3.3 多业务传送技术

多业务传送技术是信息时代的产物，其在具体的应用过程中，需要构建多业务传送平台，以此来开展相应的信息传输服务。具体来说，局域网技术、地铁业务的IP 化发展是多业务传输技术出现和发展的基础，通过这种技术的应用，使地铁通信传输系统内可以融合各种图、文、像、声等数据。从根本上看，多业务传送模式下的地铁通信传输系统具有更好的兼容性、更大的信息容量，在地铁运营的过程中，不同业务之间能够实现良好的衔接与交流[5]。如果采用的是多业务传送技术下的通信传输系统，能够使地铁通信传输系统具有更好的功能效益、实用价值。此外，多业务传送技术的突出优势主要体现在系统的运行过程中，具备支持不同业务的扩展功能，使系统能够根据地铁通信的要求，进行网络宽带的科学分配与调整，保证地铁通信目标的实现。多业务传送技术下，通信传输可以与信息管理保持同步性，这种特征使得在系统的运行过程中，后台管理人员能够及时通过对系统运行数据的收集与处理，发现系统中存在的潜在威胁，达到故障预警的作用。与其他通信传输技术不同，多业务传送技术能够实现点到点、多点到多点的传输业务整合，其覆盖面更广。

多业务传送技术属于一种融合型的通信传输技术，在很多地铁工程中应用非常广泛，但是由于其对于多点交换的通信传输的支持能力较弱，大带宽的产品缺乏，在当前的地铁传输系统建设中受到一定的限制。

3.4 分组传送技术

分组传送网是顺应IP业务流量高速增长而出现的一项技术，支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合的各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适用于IP 业务特性的“柔性”传输管道。点对点连接通道的保护切换可以在50 ms 内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复。继承了SDH 技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OAM，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力。完成了与IP/MPLS 多种方式的互连互通，无缝承载核心IP 业务。网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS 的区分和保证，灵活提供SLA 等特点。

3.5 基于IP的传送网

基于灵活IP 通信的设计理念，以传统的路由器架构为基础，增强OAM 机制，业务保护机制以及分组时钟传输能力，采用动态控制平面的自动路由机制进行业务转发。以路由器架构为基础的硬件结构具备丰富的三层路由能力，更好地支持多业务承载和适应IP 业务，具备IP 业务的三层交换能力，通过相应的协议，可以实现业务间的隔离。目前在城市轨道交通中应用较少，但其理念与目前地铁领域的业务IP 化发展趋势是相吻合的。

4 结语

近年来，随着地铁工程建设项目的增多，在地铁运营过程中需发挥通信传输系统的控制、传输作用。地铁通信传输系统需具有完整的功能，才能够充分接收、传输各种信息，保障地铁的安全、高效运营。通信传输技术的选择是地铁通信传输系统构建的关键，相关人员需结合业务演变的方向和通信传输的要求，保证技术选择与应用的合理性。