主頁（http://m.by236.com）：淺談地鐵通信傳輸系統的技術選擇

　　[摘 要]通信傳輸系統是地鐵通信系統的核心，傳輸系統的性能無論是對通信系統還是對整個地鐵系統都有很大影響。本文主要介紹了幾種應用比較廣泛的傳輸系統技術，并對這幾種技術做了技術上和經濟上的比較，最后提出了提高地鐵通信傳輸系統的技術安全的措施。 
　　[關鍵詞]地鐵通信；傳輸系統；數字化傳輸技術；ONT；安全 
　　中圖分類號：U285 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）47-0270-02 
　　一 通信傳輸系統概述 
　　它是一個以光纖和雙絞線為傳輸介質的綜合數字信號通信網絡；它負責軌道通信系統中的各列車自行控制、售票檢票、乘客信息、監控防災等多項功能，能及時發現問題和通報問題，傳輸數字信號或者音頻視頻等信息，是保障軌道正常運行、安全行駛、乘客安全的重要保障。隨著對軌道通信技術的要求越來越高，快速安全的數字技術（即ip 網絡） 已經完全代替了傳統的網絡技術。隨著文化科技的發展，列車不僅是數字信號的傳輸，還有對音頻、圖片及視頻處理的數據越來越多，要求也越來越高，則對于發展更加快及大數據的通信傳輸技術成了必要。 
　　二 通信傳輸系統特點及組網 
　　（一）地鐵通信傳輸系統特點 
　　1、適應性強 
　　地鐵通信系統既符合通信系統的規范又有軌道的特殊性。也就是既能傳輸普通的通信信息又能有特殊的業務流量。 
　　2、具有可擴展性 
　　隨著科技和生活的要求，地鐵通信系統在不斷擴展，地鐵通信技術也要不斷地擴大和完善，既要滿足當前的網絡通信現狀又要滿足以后軌道擴展，因此，具有可擴展性。 
　　3、具有可靠性 
　　為了保障列車正常運行及乘客安全或者站點及停車場安全等，則所傳輸的信息必須具有高可靠性、高速率等特點。 
　　（二）通信傳輸系統組網 
　　地鐵通信系統的組網可以說和一般網絡的組網大體相同，但由于地鐵通信系統的特殊性，導致了地鐵通信組網的特性。 
　　1、要考慮地鐵線路的方向性，是貫穿南北的還是東西走向的。地鐵線多長，有多少個站點，幾個主控制站點，幾個停車場等等這些線路問題。然后考慮購買哪些設備組網。 
　　2、目前多數通信系統基本上采用的是局域以太網，大多是帶寬共享的方式。 
　　3、根據具體情況來構建網絡是采用星型拓撲還是網狀或者環型等等。 
　　三 當前我國地鐵通信傳輸系統技術選擇的現狀 
　　地鐵是城市交通的重要方式，具有運輸量大、安全舒適和節能減排的優點，在交通運輸行業發揮了重要的作用。作為地鐵運行的重要環節之一的地鐵通信系統，對地鐵的發展發揮著至關重要的作用，為地鐵通信傳送信息，做到快速、精確和可靠，進而滿足地鐵通信的需要。在地鐵的發展中，存在有線電話、閉路電視以及其他同步系統，這就需要借助信息的傳輸，在保證信息來源可靠性的基礎上進行信息的傳遞。 
　　就我國地鐵通信傳輸系統技術的應用發展而言，取得了很大進步和發展，主要是對光纖數字設備進行了有效的應用，提高了工作的效率和質量。然而，由于各個方面的限制，我國地鐵的運行難以滿足當代社會發展的需求，傳統的傳輸方式相對來說比較落后，不符合現代地鐵交通的要求。另外，在信息傳輸的流程方面還存在著很大的缺陷，一般而言在信息傳輸中，在調度員發出信息以后，由控制中心到集群站到各個車站的中繼器，進而把信號放大，傳送給接收信息的人員。這種傳輸方式雖然滿足了工作人員之間的信息傳遞，但是對公眾的需求無法滿足，需要改進技術，不斷進行技術的創新，滿足日益提升的需求。 
　　四 地鐵通信傳輸系統的技術選擇 
　　（一） 常見地鐵通信傳輸系統的技術 
　　1、數字化傳輸技術 
　　傳統使用的數據同步技術（PDH）中存在很多弊端，如，系統結構比較復雜、冗余過程出現的故障點、安全可靠性較差等，達不到當前地鐵通信傳輸的需求。而數字傳輸技術（SDH）卻可以彌補這些缺陷，更好的實現地鐵通信傳輸工作的有效性，并且，該技術是綜合了精準與復用的交叉連接，以及憑借著光纖技術使信息達到同步，實現快速傳輸的效率，而且數字傳輸技術的兼容性也比較好，可以與地鐵通信傳輸中的各個傳輸設施有著良好的互通作用，還可以建立科學的信息機構，是地鐵通信傳輸中應用的主要技術。 
　　2、OTN傳輸系統技術 
　　OTN 傳輸技術是一種開放式網絡傳輸系統，該系統主要應用在地鐵領域，集成了系統所需的接口和功能，該傳輸技術具有網絡統一化管理、對業務一步復用、信息傳輸和接受一體化系統、集成了多個專業的接口等特點。 
　　該系統主要由四部分組成，一是接口模塊，顧名思義是系統之間相互聯系的結構設備，是 OTN 傳輸系統中重要的組成部分；二是網絡管理系統，是利用 windows 系統與 PC 機的結合，再通過 NT 平臺來將通訊界面圖形化，具有可移動性、操作便利性等，可在地鐵通訊傳輸網的各個節點進行管理和聯結；三是寬帶光纖環適配器，主要起到信息傳達的作用，將收取系統中各個模塊的信息通過光信號傳播，將其傳達到各個接口模塊；四是節點機箱，是利用相關的傳輸設備，對所有接口的信號進行傳輸和交換的作用。 
　　該技術在地鐵通信傳輸中應用的也極為廣泛，操作簡單、運行快速、無需其他輔助設備等特征，但是，該技術系統卻存在缺陷，售后過于復雜，而且售后對技術系統維護處理時，必須由出廠商來執行，相對于其他技術系統來說消耗的資金也比較高。 
　　3、多生成樹協議傳輸技術 
　　多生成樹協議傳輸技術又名 MSTP 傳輸技術，該技術是一種多項傳輸技術，是基于 SDH 技術基礎上引用發展的。該技術在運行的過程中，可將傳輸的 SDH 復用器、WDM 終端、DXC 等地鐵通信傳輸中應用多個獨立的設備集成到統一的網絡設備上，這便于多個設備的控制和管理，而且通過對設備的統一管理還能省去很多人力。該系統在局域網中使用具有較強的優勢，是局域網中應用的主流技術，可實現對地鐵通信傳輸中的多個網絡節點的融合的作用。該技術具有對運行用戶有著獨立生成樹協議的特點，而且，應用環境也很廣，可以在自適應、全雙工等模式下運行，可以對運行中對 MAC地址學習的功能。 　　第三代MSTP技術最明顯的特點是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保證QoS并解決接入帶寬公平性的問題，支持虛級聯和鏈路容量自動調整（LCAS）機制，支持多點到多點的連接。MSTP技術可實現城市軌道交通系統通信網絡和業務的綜合化和一體化。既簡化了網絡層次，提高了帶寬的使用效率，又降低了通信系統的運營維護成本，可供選擇的廠家較多。MSTP技術已經成為軌道交通通信網傳輸系統制式的選擇之一。 
　　4、ATM 傳輸技術應用系統 
　　該技術可以兼容和聯通多種不同的設備，實現相互之間信息傳輸的作用，主要是以寬帶為綜合業務進行數字網絡的傳輸方式，該傳輸技術具有全球網路節點的統一性，可以對寬帶傳輸進行動態分配，有效的提高了地鐵通信傳輸中的網絡利用率。 
　　另外，ATM 傳輸技術具有異步復用的信息功能，可以支持多媒體以及更多業務的應用，在地鐵通信傳輸中會涉及到一些圖像的傳輸，而該傳輸技術具有的網絡管理效能對圖像的傳輸非常有利。可是，ATM 傳輸技術也存在一定的缺陷，該系統在自愈環中倒換的時間無法做到準確的控制，這也導致很難實現路由器的迂回保護的作用，而且，該技術在使用中需要不斷的對 ATM 管網的起始點進行重新計算，在這種情況下的通信速率根本達不到地鐵通信傳輸的要求。 
　　5、彈性分組環技術 
　　彈性分組環技術（RPR） 是一種新的及為IP 數據傳輸的光纖數據傳輸。為了優化數據分組或者數據包，來提高通信效率，采用的是基本的環形組網。RPR的優點為：一帶寬利用率高，利用統計技術給用戶分配帶寬。二能支持突發數據及優化數據分組。三能保證數據實時性，通過不同等級及環保保護功能。四實時性和采用同步數字序列的異步傳輸網絡技術的實時性性能相同。 
　　6、IP 網絡技術 
　　目前網絡數據的傳輸基本上都是基于地址的，無論是IP 地址還是端口地址或者MAC地址。它的傳送時間和恢復時間比較長，則承載能力不如前面的網絡技術。IP 技術一般設計在秒級，可以選擇路由，可以保護網絡結構。對于IP 技術的接口而言，不支持音頻等低速率接口，如果是高速率接口還有配置輔助設備。 
　　（二） 對地鐵通信傳輸技術的選擇 
　　上述闡述的集中地鐵通信傳輸技術中，每一項傳輸技術都有著各自的特征和一些缺陷，如，數字化傳輸系統（SDH）傳輸技術雖然能通過固定的寬帶進行分配設置，但是，該傳輸技術在維護中特別復雜；而開放性網絡傳輸技術（OTN）必須采用專用網絡，才能實現信息傳輸的功能，而且該技術的造價也比較高；而 ATM 傳輸技術的建設中，為了滿足傳輸速率需要建設多種網絡來實現，但是，也導致網絡的重復建設，直接增加了造價成本；隨著IP 技術的發展，目前互聯網基本上采用的是IP技術，IP技術在保證數據質量和可靠性等方面相比較而言是最合適軌道通信的；彈性分組環傳輸技術（RPR）雖然造價成本也高一點，但是從綜合建設性能上來說要比前集中傳輸技術有著很多優勢，如果條件允許的話可以考慮 RPR 傳輸技術在地鐵通信傳輸技術中應用。而多生成樹協議傳輸技術（MSTP）從整體功能、造價等方面都比較優異，是當今地鐵通信傳輸技術中主要應用的傳輸技術。 
　　綜合考慮，軌道通信系統不應該只考慮單一技術，應該考慮在符合情況的前提下，盡量降低成本。可以采用混合組網的方式，來構架最佳的、成熟的、可靠的網絡。目前這些傳輸方式已經運用到實際軌道中，而且可以綜合運行，都基本上符合軌道傳輸技術。當然還有很多其他技術，工作人員要根據軌道具體情況進行比較分析，關鍵是怎樣構建合適的及最佳的軌道通信系統。隨著現代人們生活質量的提高及科技的發展，單一的軌道通信技術基本上不能夠滿足需求。因此，應該綜合考慮各種技術，取長補短及充分利用各個技術的特點來把幾種技術結合使用。 
　　五 影響地鐵通信傳輸系統技術安全的因素與措施 
　　（一） 影響地鐵通信傳輸系統技術安全的因素 
　　1、硬件條件不過關 
　　硬件條件指的是地鐵進行通信傳輸所需要的設備，如果設備的質量不過關，與系統其它環節不協調，再好的通信環境也是白費力氣，容易造成通信傳輸安全上的問題。列車使用不同廠商提供的設備，需要提前做好實驗準備，因為使用不配套的設備容易造成重大安全隱患。而設備的不成熟也會造成通信系統的障礙的發生，導致地鐵通信傳輸不正常。 
　　2、人為因素 
　　地鐵工作人員在工作時沒有遵守相應的規章制度，操作違規，造成通信設備硬件上的損壞，影響通信的正常傳輸。一些地鐵工作人員在工作崗位上缺少責任意識，在面對出現的地鐵通信問題時，不能快速有效地找到問題原因，積極解決問題，導致事故情況嚴峻，處理起來變得復雜，影響列車的運輸指揮，造成地鐵通信傳輸安全性受到威脅，導致地鐵運輸崩潰。 
　　（二） 加強地鐵通信傳輸系統技術安全的有效措施 
　　1、提高設備硬件條件，減少故障發生率 
　　上面有說過通信傳輸設備的硬件條件會影響傳輸的安全性，對此，要加強對設備的保護及保養，確保設備的質量，令各個設備之間安全配套。在對通信設備進行改進時，要不斷融入科學技術含量，促進通信系統的安全、快速發展。此外，鐵道部也要加強對設備來源的監督管理，確保設備質量合格。列車在使用設備前，管理人員應仔細觀察設備出產商的成長、誠信資質，保證設備的安全、合格。此外，生產設備的廠商應該符合國家的管理規定，生產高質量設備，確保設備在使用中的安全性。通信設備質量的提高，有助于營造安全的通信傳輸環境，降低通信事故發生的概率，提高地鐵通信傳輸的安全性。 
　　2、加強工作人員的責任安全意識 
　　工作人員的責任安全意識有助于加強解決問題的能力，提高通信傳輸的安全性。鐵道部應制定相應的規章制度，完善責任安全體系，深入貫徹安全責任教育，提高鐵道部工作人員的安全意識，加強面臨安全問題的靈活處理能力。如今，科學技術的飛速發展促進了通信技術的不斷改進，隨之而來的則是通信設備的不斷完善與健全。面對通信設備的快速更替，僅僅只依靠以前固有的知識是不能完全應對通信技術的快速發展的。地鐵部門的高層管理人員需要不時地組織工作人員參加通信技術學習研討會或崗位培訓，培養工作人員的安全責任意識，提高通信技術知識，做到對通信設備維護的熟練操作。 
　　結語 
　　綜上，對于地鐵的正常運行而言，地鐵通信傳輸系統具有非常深刻的意義。當今，在大家對地鐵要求日益增高的背景下，加強對地鐵通信傳輸系統的研究十分必要。文中筆者著重論述了幾種地鐵通信傳輸技術。在日后工作中，研究人員應該結合實際條件選擇科學合理的傳輸系統技術，并積極做好地鐵通信傳輸系統的技術安全工作。 
　　參考文獻 
　　[1] 楊柏鐘.確保城市軌道交通通信傳輸系統穩定運行的幾個關鍵環節[J].城市軌道交通研究，2011（05）. 
　　[2] 章達，楊勇.地鐵通信傳輸系統方案研究[J].科技傳播，2011（18）. 
　　[3] 盧山.淺談地鐵通信傳輸系統的技術選擇[J].內蒙古科技與經濟，2009（19）