黃艷

【摘 要】傳輸系統(tǒng)是鐵路通信系統(tǒng)中主要組成部分，為鐵路所有業(yè)務(wù)網(wǎng)提供通道，已成為鐵路行車(chē)密切相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，其可靠性直接關(guān)系到行車(chē)及人身安全。文章主要是通過(guò)從設(shè)備級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)、業(yè)務(wù)級(jí)等3個(gè)層面的保護(hù)技術(shù)，闡述了鐵路傳輸系統(tǒng)安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】鐵路傳輸系統(tǒng)；MSTP技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TN915.07 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0105-02

引言

鐵路通信系統(tǒng)中為通信其他子系統(tǒng)和其他專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)提供信息傳輸及通道。傳輸系統(tǒng)是整個(gè)鐵路通信系統(tǒng)的主動(dòng)脈，承載著各種重要數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對(duì)行車(chē)安全起到至關(guān)重要的作用，因此保證傳輸系統(tǒng)的可靠性和安全性尤其重要。

一、定義

傳輸系統(tǒng)是一個(gè)基于光纖的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，為各種業(yè)務(wù)信息提供各種傳輸通道，構(gòu)成傳送語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息的綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)。鐵路傳輸系統(tǒng)主要承載了電話交換及接入系統(tǒng)、以太數(shù)據(jù)網(wǎng)、數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)、時(shí)鐘同步、GSM-R無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)、電源及環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急通信系統(tǒng)區(qū)間接入、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、會(huì)議電視、信號(hào)CTC、列控系統(tǒng)、電力和牽引供電系統(tǒng)SCADA、客服、公安、防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)、鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)TMIS、鐵路車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)ATIS、客票系統(tǒng)、列檢5T系統(tǒng)等業(yè)務(wù)，目前鐵路傳輸系統(tǒng)主要采用基于傳統(tǒng)SDH、內(nèi)嵌彈性分組環(huán)RPR的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)MSTP設(shè)備。

彈性分組環(huán)RPR技術(shù)是一種在環(huán)形結(jié)構(gòu)上優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的新型介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC層協(xié)議，能夠適應(yīng)多種物理層（如SDH、以太網(wǎng)、DWDM等），可有效地傳送數(shù)據(jù)、話音、圖像等多種業(yè)務(wù)類(lèi)型。

在RPR的技術(shù)背景下，進(jìn)一步推出了融合MSTP（內(nèi)嵌RPR）的技術(shù)。在保留SDH優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，將RPR處理功能融入其中，吸收了SDH環(huán)網(wǎng)的50ms快速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化MSTP的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理能力，并利用其環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、公平的帶寬分配、更加嚴(yán)格的服務(wù)等級(jí)（CoS）和服務(wù)質(zhì)量（QoS）以及更加安全的用戶隔離功能，逐步成為 當(dāng)前城域網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)。RPR的出現(xiàn)，解決了目前鐵路通信系統(tǒng)中大量IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的問(wèn)題。

二、功能

傳輸系統(tǒng)為其他系統(tǒng)提供STM-16、STM-4等多種速率等級(jí)光接口、GE/FE、E1等多種業(yè)務(wù)接口，保證其他系統(tǒng)和其他專(zhuān)業(yè)的接口及通道的需求。鐵路傳輸系統(tǒng)一般采用SDH傳輸制式，由三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，最上層為干線長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)（STM-64），主要負(fù)責(zé)完成各主干節(jié)點(diǎn)間的各類(lèi)業(yè)務(wù)連接、調(diào)度，提供2Mb/s、10M/100M FE（E）、POS155M（O）、622M（O）、2.5G（O）等接口；第二層為本地中繼層（STM-16），主要負(fù)責(zé)客專(zhuān)鐵路沿線車(chē)站間的各類(lèi)業(yè)務(wù)連接，提供車(chē)站2Mb/s、10M/100M FE（E）、POS155M（O）、622M（O）等接口；底層為接入層（STM-4），負(fù)責(zé)客專(zhuān)鐵路沿線GSM-R基站、線路所、信號(hào)中繼站、牽引變電所、開(kāi)閉所、分區(qū)所、AT所、配電所等業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的傳輸接入，承擔(dān)鐵路區(qū)間節(jié)點(diǎn)的傳輸業(yè)務(wù)，解決區(qū)間2Mb/s通道、10M/100M寬帶數(shù)據(jù)的接入，兼顧區(qū)間應(yīng)急通信及防災(zāi)監(jiān)控的接入條件。

三、保護(hù)技術(shù)

為確保鐵路傳輸系統(tǒng)高可靠性、高安全性，傳輸系統(tǒng)保護(hù)從設(shè)備級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí) 、業(yè)務(wù)級(jí)3個(gè)層面給予全面的保護(hù)。

3.1 設(shè)備級(jí)

傳輸設(shè)備重要板件如交叉時(shí)鐘板、主控板、電源板、光接口板、2M支路板及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)板等1+1熱備份配置，在重要的2M業(yè)務(wù)如數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)、信號(hào)專(zhuān)業(yè)CTC系統(tǒng)等還采用支路保護(hù)倒換TPS技術(shù)，利用1∶N 的保護(hù)通過(guò)硬件設(shè)備板件實(shí)現(xiàn)2M業(yè)務(wù)的保護(hù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)級(jí)

傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)技術(shù)主要包括線型復(fù)用段保護(hù)LSP、環(huán)形復(fù)用段保護(hù)MSP、通道保護(hù)PP、子網(wǎng)連接保護(hù)SNCP、分組彈性環(huán)RPR保護(hù)。目前鐵路傳輸系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛的技術(shù)有二纖雙向環(huán)型復(fù)用段保護(hù)、四纖雙向環(huán)型復(fù)用段保護(hù)、子網(wǎng)連接保護(hù)、分組彈性環(huán)保護(hù)。

3.2.1、線性復(fù)用段保護(hù)，包括1+1 線性復(fù)用段保護(hù)和1：N線性復(fù)用段保護(hù)。

3.2.2、環(huán)形復(fù)用段保護(hù)包括二纖單向復(fù)用段保護(hù)、二纖雙向復(fù)用段

圖一a：在網(wǎng)絡(luò)正常情況下，網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)放在S1/P2光纖的S1時(shí)隙（對(duì)于STM-16系統(tǒng)，主用業(yè)務(wù)只能放在STM-N的前8個(gè)時(shí)隙1#—8#STM-1[VC4]中），備用業(yè)務(wù)放于P2時(shí)隙（對(duì)于STM-16系統(tǒng)只能放于9#—16#STM-1[VC4]中），沿光纖S1/P2由網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元C，網(wǎng)元C從S1/P2光纖上的S1、P2時(shí)隙分別提取出主用、額外業(yè)務(wù)。

網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的S2時(shí)隙，額外業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的P1時(shí)隙，經(jīng)網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元A，網(wǎng)元A從S2/P1光纖上提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)。

圖一b：當(dāng)網(wǎng)元A與網(wǎng)元B之間的光纜中斷后，全網(wǎng)進(jìn)行MSP保護(hù)倒換。

網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的業(yè)務(wù)方向：網(wǎng)元A到C的業(yè)務(wù)在網(wǎng)元A （故障端點(diǎn)）進(jìn)行橋接倒換，即將原本在S1/P2光纖上S1時(shí)隙的業(yè)務(wù)由交叉單元直接倒換到S2/P1光纖上的P1時(shí)隙上去（例如STM-16系統(tǒng)，是將S1/P2光纖上的1#—8#STM-1[VC4]全部環(huán)到S2/P1光纖上的9#—16#STM-1[VC4]），此時(shí)S2/P1光纖P1時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)被中斷。然后沿S2/P1光纖的P1（即保護(hù)通道）經(jīng)網(wǎng)元D、網(wǎng)元C穿通傳到網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B執(zhí)行橋接倒換動(dòng)作（故障端點(diǎn)），即將S2/P1光纖上的P1時(shí)隙所載的業(yè)務(wù)（包括A到C的業(yè)務(wù)）倒換回到S1/P2的S1時(shí)隙，業(yè)務(wù)占用工作通道（S1時(shí)隙）從網(wǎng)元B傳遞到C，網(wǎng)元C提取該時(shí)隙的業(yè)務(wù)，完成接收網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)。

網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的業(yè)務(wù)方向：網(wǎng)元C到A的業(yè)務(wù)，先由網(wǎng)元C將業(yè)務(wù)沿占用通道S2發(fā)到網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B執(zhí)行橋接倒換動(dòng)作（故障端點(diǎn)），即將S2/P1光纖上的S2時(shí)隙所承載的主用業(yè)務(wù)倒換到S1/P2光纖的P2時(shí)隙上，這時(shí)P2時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)中斷。然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)元C、網(wǎng)元D穿通到達(dá)網(wǎng)元A，在網(wǎng)元A （故障端點(diǎn)）進(jìn)行橋接倒換，將S1/P2光纖的P2時(shí)隙業(yè)務(wù)直接倒換到網(wǎng)元A落地。

通過(guò)以上方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時(shí)業(yè)務(wù)的自愈保護(hù)。