劉薦僑 北京快軌建設(shè)管理有限公司
地鐵是一種現(xiàn)代化的交通方式,其具有運(yùn)輸速度快、運(yùn)輸量大、舒適安全、節(jié)能減排等優(yōu)勢,因而,此種城市交通方式受到人們的廣泛青睞。對于地鐵工程而言,通信傳輸系統(tǒng)占據(jù)著十分重要的地位。傳輸系統(tǒng)在地鐵日常運(yùn)營中肩負(fù)著對各項(xiàng)數(shù)據(jù)、語音、視頻等的傳送職責(zé),也就是說,傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行水平?jīng)Q定著地鐵各個系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營水平。因此,為促進(jìn)地鐵系統(tǒng)的高效運(yùn)行,地鐵站必須重視通信傳輸系統(tǒng)建設(shè),結(jié)合各個系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況與功能定位來選擇合適的技術(shù),匹配性更強(qiáng),以真正發(fā)揮出通信傳輸系統(tǒng)的功能。
對于地鐵通信傳輸技術(shù)而言,同步數(shù)字技術(shù)的獨(dú)立性是其突出性的特點(diǎn),其具有獨(dú)立性較強(qiáng)的傳輸模塊,可靈活地傳輸各類信息與數(shù)據(jù),還能增強(qiáng)各個設(shè)備之間連接的緊密性。與其他的技術(shù)相比,該技術(shù)的優(yōu)勢更為明顯,所應(yīng)用的范圍也就更廣泛。
在停車場與站點(diǎn)運(yùn)行過程中,通信傳輸技術(shù)能為地鐵運(yùn)行正常、乘客安全等提供一定的保證,這也就突出了通信傳輸技術(shù)的可靠性,其通信速率高。
從長遠(yuǎn)角度考慮,地鐵通信傳輸系統(tǒng)既要滿足現(xiàn)階段地鐵站的網(wǎng)絡(luò)通信要求,還要根據(jù)地鐵軌道交通未來的發(fā)展方向提供相應(yīng)的支持。
而今,城市化進(jìn)程不斷加快,地鐵建設(shè)成為現(xiàn)代化城市發(fā)展的重要標(biāo)志。簡單來講,地鐵就是一種地下軌道交通方式。建造地鐵時,所選擇的施工技術(shù)為地下隧道鋪設(shè)法,所選擇的建筑材料為鋼筋混凝土。鋼筋屬于金屬材料,其極易吸收、阻隔電磁波,從而對通信信號產(chǎn)生很大的影響。為確保地鐵可以高效而順利地運(yùn)行,應(yīng)實(shí)現(xiàn)通訊系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的實(shí)時化同步,營造一個安全的出行環(huán)境,因此,通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用變得十分關(guān)鍵。從地鐵實(shí)際運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)來看,地鐵運(yùn)行需要一定的數(shù)據(jù)同步,這是保證精準(zhǔn)指揮地鐵運(yùn)行方向、確保安全運(yùn)行的重要途徑。另外,從地鐵工作人員角度來講,故障維修與某些突發(fā)事件均要求工作人員借助通信來做協(xié)調(diào)處理。而從通訊系統(tǒng)角度來看,通訊技術(shù)應(yīng)用范圍、使用頻率等會變得很廣很大。如,通過語音通信裝置來引導(dǎo)著乘客進(jìn)站、上車,還可向乘客發(fā)送一些緊急通知,還會對乘客進(jìn)行一定的提示等,這些方面都使用了通信技術(shù)。此外,地鐵內(nèi)部環(huán)境相對特殊,通訊系統(tǒng)建設(shè)存在著一定的難度。由于地鐵處于地下隧道之中,其處在一個半封閉的環(huán)境之中,相應(yīng)的通訊信號暢通度比較差,若相關(guān)的技術(shù)處理不當(dāng),極易引發(fā)一定的通訊故障。一般來講,通訊信號不佳的主要原因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)不夠完善,其為諸多地鐵施工方所面臨的突出性問題之一。因此,我們要強(qiáng)化對無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,以求在根本上處理通訊系統(tǒng)的相關(guān)問題。
在TDM 領(lǐng)域,數(shù)字同步體系(SDH)是比較成熟、可靠的,然而,從數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)角度來看,其在數(shù)據(jù)傳輸方面的支持力較差,因此,我們必須提出一種優(yōu)化技術(shù)——MSTP。MSTP 主要是一種以SDH 為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)傳送平臺,其傳承了SDH 的網(wǎng)絡(luò)倒換功能,也實(shí)現(xiàn)了對TDM 業(yè)務(wù)的有效支持,能兼顧以太網(wǎng)、IP 以及ATM 等相關(guān)業(yè)務(wù)的接入與處理。MSTP 設(shè)備主要是把以往的SDH 網(wǎng)元來實(shí)現(xiàn)高度集成與優(yōu)化,對TM、ADM 以及DXC 等進(jìn)行科學(xué)的組合。從以太網(wǎng)角度來看,MSTP 可支持GFP、PPP 與LAPS 的封裝,也支持以太環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)透傳以及二層交換等相關(guān)的功能。同時,MSTP 支持RPR 環(huán)網(wǎng)保護(hù)、SNCP 子網(wǎng)連接保護(hù)、MSP 復(fù)用段保護(hù)等。由于MSTP 對以太網(wǎng)、TDM 等相關(guān)業(yè)務(wù)具有很好的支持,因此,此種方案在地鐵通信傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用是比較多的。
MSTP 對以太網(wǎng)、TDM 等業(yè)務(wù)的支持效果比較理想,然而,由于MSTP 是在SDH 基礎(chǔ)上衍生而來的,對以太網(wǎng)不管采取哪種封裝方法都會映射到SDH 幀結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外,SDH 為了提高自身的可靠度,通常會在STM-N 幀結(jié)構(gòu)內(nèi)加設(shè)OAM,會嚴(yán)重影響傳輸效率,由此可見,MSTP 并不是最為高效、最為經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)承載模式。因此,我們應(yīng)對MSTP 進(jìn)行優(yōu)化與增強(qiáng)。
增強(qiáng)型的MSTP 主要是在原有的MSTP 與PTN 基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其屬于雙平面?zhèn)鬏敿夹g(shù),其充分借鑒了二者的優(yōu)勢,能夠同時支持TDM、ATM 以及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。該技術(shù)主要借助SDH 平面來承載TDM 業(yè)務(wù),其大大保留了MSTP 安全與可靠的性能,借助MSLS-TP 平面來承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。新時期,地鐵數(shù)字化進(jìn)程在不斷推進(jìn),特別是無線通信應(yīng)用LTE、公務(wù)電話實(shí)現(xiàn)軟交換以后,在地鐵內(nèi)部還存有少量的TDM 業(yè)務(wù),分組業(yè)務(wù)高達(dá)90.0%以上,此時,選擇增強(qiáng)型MSTP 方案,可大大提高投資利用率與傳輸效率。
ATM,即異步傳輸,該技術(shù)具有圖像處理、數(shù)據(jù)交換與語音承載等功能。應(yīng)用ATM 時,應(yīng)選擇異步時分復(fù)用方法。異步數(shù)字傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)對寬帶用戶的科學(xué)性分配,主要是采取虛擬電路方法來連接通訊網(wǎng)絡(luò),選擇此種技術(shù)的主要優(yōu)勢為能夠充分發(fā)揮出其容量傳輸?shù)男阅?。ATM 還能實(shí)現(xiàn)對多媒體的應(yīng)用,可應(yīng)付多種業(yè)務(wù)類型,能把科學(xué)的接入方案傳遞給地鐵運(yùn)行系統(tǒng)。ATM 具有一定的理論依據(jù)支撐,可實(shí)現(xiàn)對傳輸流精準(zhǔn)度、時長與帶寬等的控制,利于提高系統(tǒng)可靠度。然而,ATM 也具有一定的弊端,即成本高,成為當(dāng)前制約此種技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
OTN,即開放傳輸網(wǎng)絡(luò),其開發(fā)者為德國西門子公司,其屬于一種開放性傳輸系統(tǒng),可支持多種協(xié)議,進(jìn)而滿足語音、數(shù)據(jù)等的要求。該技術(shù)支持接口卡設(shè)計,以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)間的直接互聯(lián)。該系統(tǒng)能夠把通訊協(xié)議接口及時提供給地鐵系統(tǒng),可擺脫對相關(guān)接入設(shè)備的依賴,以便保證地鐵更為高效、便捷地運(yùn)行,可提供相對完善的技術(shù)服務(wù)。OTN 推行一次復(fù)用機(jī)制,可整合各個網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議,進(jìn)而演變?yōu)槎喾N用戶的接口,不管是低速還是高速數(shù)據(jù),都可傳輸與接入。然而,此系統(tǒng)也存在著一定的缺點(diǎn),如網(wǎng)絡(luò)連接性能不佳、對原設(shè)備廠的依賴度過高以及兼容性不高等。
在各大城市的公共交通系統(tǒng)中,地鐵成為重要組成部分,其主要是為了緩解城市地上交通擁堵現(xiàn)象,分散地面交通壓力,提高人們的出行效率。為保證地鐵通信傳輸質(zhì)量,我們可選擇MSTP、增強(qiáng)型MSTP、ATM 與OTN,營造一個高效而健康的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,是提高地鐵運(yùn)行效率的重要途徑。