浅谈地铁通信传输系统的技术选择
时间：2020-12-13 08:05:36 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(沈阳地铁运营有限公司，辽宁 沈阳 110004)
摘 要：
文章对国内多个城市多条地铁通信传输系统技术应用及设备选择进行了对比，综合比较了现有的各种传输技术的优劣，为地铁新线建设通信传输制式的选择提供参考。
关键词：
地铁;通信传输系统;制式选择
中图分类号：
U231.7 文献标识码：
A 文章编号：
1007—6921(2009)19—0080—02
传输系统是地铁通信系统中的骨干系统，是组建地铁通信系统的基础。传输系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，为各种业务信息提供多种窄带、宽带传输通道，构成传输语言、文字、数据、图像的各种信息的综合业务传输网，是保证地铁运行所必须的信息传送媒体。
通过对现有传输技术进行比较，对既有业务需求进行总结，寻找适合地铁通信传输系统的建设方式。
1 地铁通信系统的组网现状
近年来，伴随着城市化建设的加快，人口密度增大，城市交通问题越来越突出，北京、上海、广州、深圳、南京等越来越多的城市都在进行地铁的建设，众多地铁线路，传输制式不尽相同，各有优缺点。表1列举了一些地铁项目的传输系统现状。
根据目前传输网络技术的发展情况及地铁传输系统的功能要求，适用于地铁传输系统有以下几种方式：
OTN (开放式传输系统)
SDH (同步光数字传输网)
ATM (异步传输模式)
MSTP (多业务传送平台)
上述四种传输技术各有特点，下面进行逐一分析比较。
2 传输技术的比较
2.1 OTN(开放式传输系统)
OTN(Open Transport Network)是德国西门子公司开发，是一种面向专网和支持多协议开放式传输系统，它采用时分复用技术，各级OTN网络设备的传输带宽为36Mb/s、150Mb/s、600Mb/s及2500Mb/s。它根据语音、数据、LAN以及视频等业务的相关标准设计了接口卡，从而使这些标准的设备可以通过OTN节点机毫无限制的直接互联。
OTN的主要特点：主要为专网而开发，适合地铁这样相对封闭的专用网络，在国内外地铁工程中应用广泛；
采用一次复用机制，在占用较少开销比特数的情况下，综合不同的网络传输协议，集成多种用户接口，一体化的实现低速和高速信息的接入和传输。可以直接提供工业界标准的通信协议接口，而不需借助接入设备；
设备简单、组网灵活、集中维护方便，且具有完善的网管功能。
OTN的不足：OTN设备由西门子公司独家研制生产，售后服务对原设备厂商依赖大；
兼容性差，与非OTN网络连接能力较弱；
由于OTN设备节点机业务接口有限，在业务接口多的站点需配置多个OTN节点机叠加实现；
由于OTN设备是西门子公司独家产品，设备价格相对较贵。
2.2 SDH(同步数字传输系统)
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是在克服了PDH网络可靠性低，设备冗余和故障点多等缺点的基础上发展起来的，是20世纪90年代开始大规模运用的光纤传输技术。网络是由SDH网元组成，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。具有155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10Gb/s等系列设备。
SDH的主要特点：它是传输系统的国际标准，具有全世界统一的网络节点接口，可在不同传输设备间进行兼容和互通，有一套标准化的信息结构等级；
可实现多种网络拓扑结构，设备简单，配置灵活，调度方便，可灵活地对不同方向的数据流进行分下和插入；
传输系统的安全保护机制完善，故障倒换时间短，适合于实时业务的承载；
具有丰富的开销，网络管理能力较强；
具有简单的复用过程，能对既有的PDH网络实现兼容，降低联网成本；
SDH的不足：传统的SDH只有标准的电、光接口，接口种类单一；
传输窄带业务(话音、数据、宽带音频)时，需增加接入设备(PCM、D/I设备)。无直接的视频和LAN接口，需外部增加视频接口设备和以太网路由器；
需要多个网络设备对SDH设备、接入设备、视频接口设备和以太网路由器等进行管理，给网络运营、管理和维护带来诸多不便。一般只提供点对点的通信通道，难以满足地铁通信系统中大量共线式通信信道的需求。SDH只能向用户提供固定数率的信道，不能动态分配带宽，不能进行统计复用。
2.3 ATM(异步传输模式)
ATM(Asynchronous Transfer Mode)是1988年由ITU-T提出实现宽带综合业务数字网的核心技术。是未来宽带综合业务数字网定义的传输技术，它包括传输和交换，是一种面向接续的技术。能够进行各类电路仿真，承载语音、数据和图像业务，实现宽带接入及交换。
ATM的主要特点：信元长度固定，采用异步时分复用方式；
标准化设备，易于与其他通信系统互联；
工作方式面向连接，采用统计复用的方式，可动态和灵活的分配用户带宽，以及通过虚拟电路实现网络内的连接，是系统的传输容量得到充分的利用。可承载不同业务，支持多媒体应用，提供端到端的接入解决方案；
具有QoS保障，QoS能够控制网络上传输流的带宽、延时和精度水平，网络可靠性高。
ATM的不足：ATM归根结底是一种交换技术，是通过光接口连接ATM设备来构筑ATM传送网络的，因此欠缺类似SDH自愈环那样的功能，在处理故障和实现保护时用的时间较长，而且，实时性差，对语音业务支持不佳；
没有低速速率接口，需要增加接入设备；
网络控制协议复杂，标准化进程缓慢，设备价格昂贵。
2.4 MSTP(多业务传送平台)
2.4.1 MSTP(多业务传送平台)是SDH在多业务接入应用方面的发展。MSTP就是对所支持的以太网、ATM等多种业务经过处理后按一定的格式封装在一个或多个SDH、VC中进行传输。
MSTP的主要特点：MSTP采用了目前最为成熟的SDH组网和保护技术，保留了固有的TDM交叉能力和传统的SDH/PDH业务接口，继续满足话音业务的需求，同时又能提供ATM、IP业务接口。实现了实时、非实时的数据业务对传输网提出的网络带宽、多业务接入的传输。
MSTP的不足：MSTP虽然引进了二层交换处理模块，但是这些功能是作为电路层之上的附加层实现的，开销过多，管理维护复杂，光纤带宽利用率不高，建设和维护成本高，对于以太网共享业务支持困难。
2.4.2 MSTP(内嵌RPR)。
MSTP(内嵌RPR)的主要特点：MSTP(内嵌RPR)基于SDH平台，既能保证目前大量的TDM业务对传输性能的要求，同时融合了RPR技术对以太网数据业务高效、动态的处理功能，将不同业务最适合的承载方式集于一体。MSTP(内嵌RPR)实际上是在SDH环网的传输通道上根据实际应用需要设定传送TDM话音业务的VC通道和传送IP等数据业务的RPR通道带宽。传送话音的VC通道保持所有的SDH特性，其保护倒换遵从标准的SDH环网保护方式，从而保证了话音业务的QoS(时延和抖动)；
传送数据业务的VC通道支持RPR技术，并在RPR带宽的业务接入点进行业务分类、公平控制、拥塞处理，以保证数据业务的QoS。MSTP(内嵌RPR)设备即结合了SDH和ATM的优势，又实现了网络和业务的综合化，简化了网络层次，提高了带宽的利用率。
MSTP(内嵌RPR)的不足：没有低速速率接口，需要增加接入设备。
3 小结
OTN就技术角度比较适合轨道交通传输网，虽然互联互通能力相对较弱，但在业务接口层面互联的前提下可以满足互联需求，随着市场竞争价格也趋于合理，可以作为轨道交通传输网组网的一种选择。ATM技术、设备复杂，随着IP技术的发展，IP质量保证问题的解决，对ATM技术应用带来较大冲击，其发展前景不好。SDH只能向用户提供固定速率的信道，不能动态分配带宽，不能进行统计复用，对总线型宽带数据业务及图像业务的支持困难。
MSTP对各种数据业务，尤其是带宽需求大、传送质量要求高的视频业务，能提供较佳的解决方案。近年来，MSTP技术在轨道交通中得以广泛应用，成为主流解决方案之一。
综上所述，传输网技术选择不应该是单一的，应根据地铁传输网所需承载业务的系统功能要求和特点，考虑为不同的业务分别提供最适合的承载方式，并将这些承载方式合理的集成一体，最大程度地满足所承载业务的需求及最大限度的节约成本。
传输网制式上的选择可以是一个制式独立组网，也可以是多种制式混和组网，应根据具体线路、具体情况及当时的技术发展来确定。一个制式单独组网可以选择OTN，可以选择MSTP，也可以采用MSTP(内嵌RPR)，由MSTP承载语音业务及低速数据业务，RPR来承载视频和数据业务。无论选择什么制式组网，所选择的设备均应是在该制式下相对成熟的、可靠的、先进的，冗余配置，并且便于运维。
［参考文献］
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