【摘要】隨著高速公路的發(fā)展，未來(lái)交通系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)將轉(zhuǎn)向大顆粒IP業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)傳輸所需的帶寬將迅速增長(zhǎng)，針對(duì)交通系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)對(duì)光纜通信網(wǎng)絡(luò)的新要求，同步數(shù)字體系技術(shù)的引入成為必然。本文主要介紹同步數(shù)字體系技術(shù)的基本原理以及其在交通系統(tǒng)通信中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】同步數(shù)字體系；交通系統(tǒng)；同步數(shù)字體系

隨著現(xiàn)代通信的不斷發(fā)展，要求傳送的信息不僅是話音，還有文字、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等。加之?dāng)?shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們希望現(xiàn)在信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)。在上世紀(jì)70-80年代陸續(xù)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性、擴(kuò)展的復(fù)雜性、帶寬的局限性，僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無(wú)濟(jì)于事。同步數(shù)字體系應(yīng)用在接入網(wǎng)中，可以將該技術(shù)在核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域，充分利用同步數(shù)字體系同步復(fù)用，標(biāo)準(zhǔn)化的光接口，強(qiáng)大的網(wǎng)管能力，靈活的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)能力和高可靠性所帶來(lái)的好處，將在接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中長(zhǎng)期受益。

１．同步數(shù)字體系技術(shù)簡(jiǎn)介

該技術(shù)是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊（STM-1，155Mbit/s）為基本概念，其模塊由信息凈負(fù)荷（payload）、段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）、管理單元指針（AU）構(gòu)成，其突出特點(diǎn)是利用虛容器方式兼容各種PDH體系。同步數(shù)字體系傳輸網(wǎng)具有智能化的路由配置能力、方便維護(hù)監(jiān)控管理能力強(qiáng)、光接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)。同步數(shù)字體系的技術(shù)特點(diǎn)主要有：

（1）同步數(shù)字體系傳輸系統(tǒng)在國(guó)際上有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口，使網(wǎng)管系統(tǒng)互通，因此有很好的橫向兼容性，它能與現(xiàn)有的PDH完全兼容，并容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào)，形成了全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制標(biāo)準(zhǔn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

（2）同步數(shù)字體系接入系統(tǒng)的不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的排列非常有規(guī)律，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，它利用軟件能將高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了一次復(fù)用的特性，克服了PDH準(zhǔn)同步復(fù)用方式對(duì)全部高速信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)分解然后再生復(fù)用的過(guò)程，由于大大簡(jiǎn)化了DXC，減少了背靠背的接口復(fù)用設(shè)備，改善了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳送透明性。

（3）由于采用了較先進(jìn)的分插復(fù)用器（ADM）、數(shù)字交叉連接（DXC）、網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能就顯得非常強(qiáng)大，具有較強(qiáng)的生存率。因同步數(shù)字體系幀結(jié)構(gòu)中安排了信號(hào)的5%開(kāi)銷(xiāo)比特，它的網(wǎng)管功能顯得特別強(qiáng)大，并能統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、智能化、信道的利用率以及降低網(wǎng)絡(luò)的維管費(fèi)和生存能力起到了積極作用。

（4）由于同步數(shù)字體系有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它所組成的網(wǎng)絡(luò)非常靈活，它能增強(qiáng)網(wǎng)監(jiān)、運(yùn)行管理和自動(dòng)配置功能，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)性能，同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行靈活、安全、可靠，使網(wǎng)絡(luò)的功能非常齊全和多樣化。

（5）同步數(shù)字體系有傳輸和交換的性能，它的系列設(shè)備的構(gòu)成能通過(guò)功能塊的自由組合，實(shí)現(xiàn)了不同層次和各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，十分靈活。

（6）同步數(shù)字體系并不專屬于某種傳輸介質(zhì)，它可用于雙絞線、同軸電纜，但同步數(shù)字體系用于傳輸高數(shù)據(jù)率則需用光纖。這一特點(diǎn)表明，同步數(shù)字體系既適合用作干線通道，也可作支線通道。例如，我國(guó)的各級(jí)電信網(wǎng)，國(guó)家與省級(jí)有線電視干線網(wǎng)就是采用同步數(shù)字體系，而且它也便于與光纖電纜混合網(wǎng)（HFC）相兼容。

（7）從OSI模型的觀點(diǎn)來(lái)看，同步數(shù)字體系屬于其最底層的物理層，并未對(duì)其高層有嚴(yán)格的限制，便于在同步數(shù)字體系上采用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持ATM或IP傳輸。

（8）同步數(shù)字體系是嚴(yán)格同步的，從而保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠，誤碼少，且便于復(fù)用和調(diào)整。

（9）標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放型光接口可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，降低了聯(lián)網(wǎng)成本。

2.同步數(shù)字體系的傳輸原理

同步數(shù)字體系采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STM-N（Synchronous Transport，N=1，4，16，64），最基本的模塊為STM-1，四個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4，16個(gè)STM-1或四個(gè)STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16；定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元（TU）或管理單元（AU）的過(guò)程，它通過(guò)支路單元指針（TUPTR）或管理單元指針（AUPTR）的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)；復(fù)用則是將多個(gè)低價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道層或?qū)⒍鄠€(gè)高價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過(guò)程。

3.SHD技術(shù)在交通系統(tǒng)通信中的應(yīng)用

3.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

交通通信網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，決定了交通通信網(wǎng)分級(jí)、分層、分區(qū)的傳輸網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。國(guó)調(diào)中心至各大區(qū)調(diào)度中心的交通通信為一級(jí)傳輸網(wǎng)，大區(qū)調(diào)度中心至各省級(jí)調(diào)度中心的交通通信為二級(jí)傳輸網(wǎng)，省級(jí)調(diào)度中心至各地區(qū)級(jí)調(diào)度中心的為三級(jí)傳輸網(wǎng)，地區(qū)級(jí)調(diào)度中心至各縣級(jí)調(diào)度所為四級(jí)傳輸網(wǎng)，各縣級(jí)調(diào)度網(wǎng)就是五級(jí)交通傳輸網(wǎng)了，交通系統(tǒng)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)流向比較特殊，是從低級(jí)向高級(jí)的流向，因此網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、容量也必須符合這一要求，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，還需要根據(jù)實(shí)際情況，考慮網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理的復(fù)雜度，確定網(wǎng)絡(luò)的層次架構(gòu)。

3.2同步數(shù)字體系用戶接入設(shè)備的布置

省級(jí)調(diào)度中心配置一套同步數(shù)字體系用戶接入設(shè)備，將各地區(qū)通信網(wǎng)至省調(diào)及上級(jí)調(diào)度的主通道業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行分叉/復(fù)接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組：地區(qū)級(jí)調(diào)度中心配置一套同步數(shù)字體系用戶接入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組。同步數(shù)字體系用戶接入設(shè)備，其基本平臺(tái)是一套高性能的STM－1同步數(shù)字體系傳輸設(shè)備，多臺(tái)同步數(shù)字體系用戶接入設(shè)備能夠組成STM－1的同步數(shù)字體系網(wǎng)，也能夠接入到STM－4或STM－16的網(wǎng)絡(luò)中組成同步數(shù)字體系子網(wǎng)，同步數(shù)字體系傳輸與復(fù)用部分應(yīng)符合ITU建議G.782，G.707，G.826，G.813。

3.3業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

考慮將來(lái)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展，根據(jù)業(yè)務(wù)需要分配帶寬顆粒，在傳輸系統(tǒng)中，一次分配4個(gè)左右2M，二次分配3個(gè)左右2M，局間提供分組交換所需的2M。綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)設(shè)備需滿足如下業(yè)務(wù)需求：2/4線音頻專線接入、Z接口延伸業(yè)務(wù)、熱線電話、以太網(wǎng)等。

3.4保護(hù)方式的選擇分析

同步數(shù)字體系的特點(diǎn)是其光環(huán)自愈功能，在光纖被切割等故障發(fā)生時(shí)仍能在很短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通信，這在保證整個(gè)通信系統(tǒng)的可靠性方面起了重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中需要結(jié)合節(jié)點(diǎn)的分布、格局、不同的保護(hù)方式，主要有兩種不同的網(wǎng)絡(luò)配置方案：（1）自愈環(huán)保護(hù)，較適應(yīng)于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信容量較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大型網(wǎng)絡(luò)更為實(shí)用，（2）SNC（子網(wǎng)連接保護(hù)），較適應(yīng)于網(wǎng)孔型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于交通通信網(wǎng)通信容量較小，分支較多更為適用，該配置方案可靠性強(qiáng)，投資小，公共點(diǎn)僅需一套設(shè)備，時(shí)延短。

4.結(jié)語(yǔ)

同步數(shù)字體系已經(jīng)是一套在電信網(wǎng)中成熟應(yīng)用的技術(shù)，而結(jié)合交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀、交通系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)特點(diǎn)、系統(tǒng)特征等多個(gè)方面的需求，本文闡述了同步數(shù)字體系技術(shù)的普遍性和應(yīng)用于交通通信網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其他通信系統(tǒng)的特殊性，為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供一些方案參考。 [科]

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