劉薦僑 北京快軌建設管理有限公司
地鐵是一種現(xiàn)代化的交通方式,其具有運輸速度快、運輸量大、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)在地鐵日常運營中肩負著對各項數(shù)據(jù)、語音、視頻等的傳送職責,也就是說,傳輸系統(tǒng)的運行水平決定著地鐵各個系統(tǒng)的實際運營水平。因此,為促進地鐵系統(tǒng)的高效運行,地鐵站必須重視通信傳輸系統(tǒng)建設,結合各個系統(tǒng)的具體應用情況與功能定位來選擇合適的技術,匹配性更強,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而言,同步數(shù)字技術的獨立性是其突出性的特點,其具有獨立性較強的傳輸模塊,可靈活地傳輸各類信息與數(shù)據(jù),還能增強各個設備之間連接的緊密性。與其他的技術相比,該技術的優(yōu)勢更為明顯,所應用的范圍也就更廣泛。
在停車場與站點運行過程中,通信傳輸技術能為地鐵運行正常、乘客安全等提供一定的保證,這也就突出了通信傳輸技術的可靠性,其通信速率高。
從長遠角度考慮,地鐵通信傳輸系統(tǒng)既要滿足現(xiàn)階段地鐵站的網絡通信要求,還要根據(jù)地鐵軌道交通未來的發(fā)展方向提供相應的支持。
而今,城市化進程不斷加快,地鐵建設成為現(xiàn)代化城市發(fā)展的重要標志。簡單來講,地鐵就是一種地下軌道交通方式。建造地鐵時,所選擇的施工技術為地下隧道鋪設法,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,從而對通信信號產生很大的影響。為確保地鐵可以高效而順利地運行,應實現(xiàn)通訊系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的實時化同步,營造一個安全的出行環(huán)境,因此,通信傳輸技術的應用變得十分關鍵。從地鐵實際運行的相關數(shù)據(jù)來看,地鐵運行需要一定的數(shù)據(jù)同步,這是保證精準指揮地鐵運行方向、確保安全運行的重要途徑。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)調處理。而從通訊系統(tǒng)角度來看,通訊技術應用范圍、使用頻率等會變得很廣很大。如,通過語音通信裝置來引導著乘客進站、上車,還可向乘客發(fā)送一些緊急通知,還會對乘客進行一定的提示等,這些方面都使用了通信技術。此外,地鐵內部環(huán)境相對特殊,通訊系統(tǒng)建設存在著一定的難度。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,相應的通訊信號暢通度比較差,若相關的技術處理不當,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為無線網絡系統(tǒng)建設不夠完善,其為諸多地鐵施工方所面臨的突出性問題之一。因此,我們要強化對無線網絡的覆蓋,以求在根本上處理通訊系統(tǒng)的相關問題。
在TDM 領域,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——MSTP。MSTP 主要是一種以SDH 為基礎的多業(yè)務傳送平臺,其傳承了SDH 的網絡倒換功能,也實現(xiàn)了對TDM 業(yè)務的有效支持,能兼顧以太網、IP 以及ATM 等相關業(yè)務的接入與處理。MSTP 設備主要是把以往的SDH 網元來實現(xiàn)高度集成與優(yōu)化,對TM、ADM 以及DXC 等進行科學的組合。從以太網角度來看,MSTP 可支持GFP、PPP 與LAPS 的封裝,也支持以太環(huán)網、以太網透傳以及二層交換等相關的功能。同時,MSTP 支持RPR 環(huán)網保護、SNCP 子網連接保護、MSP 復用段保護等。由于MSTP 對以太網、TDM 等相關業(yè)務具有很好的支持,因此,此種方案在地鐵通信傳輸系統(tǒng)中的應用是比較多的。
MSTP 對以太網、TDM 等業(yè)務的支持效果比較理想,然而,由于MSTP 是在SDH 基礎上衍生而來的,對以太網不管采取哪種封裝方法都會映射到SDH 幀結構內。此外,SDH 為了提高自身的可靠度,通常會在STM-N 幀結構內加設OAM,會嚴重影響傳輸效率,由此可見,MSTP 并不是最為高效、最為經濟的以太網承載模式。因此,我們應對MSTP 進行優(yōu)化與增強。
增強型的MSTP 主要是在原有的MSTP 與PTN 基礎上發(fā)展而來的,其屬于雙平面?zhèn)鬏敿夹g,其充分借鑒了二者的優(yōu)勢,能夠同時支持TDM、ATM 以及以太網業(yè)務。該技術主要借助SDH 平面來承載TDM 業(yè)務,其大大保留了MSTP 安全與可靠的性能,借助MSLS-TP 平面來承載以太網業(yè)務。新時期,地鐵數(shù)字化進程在不斷推進,特別是無線通信應用LTE、公務電話實現(xiàn)軟交換以后,在地鐵內部還存有少量的TDM 業(yè)務,分組業(yè)務高達90.0%以上,此時,選擇增強型MSTP 方案,可大大提高投資利用率與傳輸效率。
ATM,即異步傳輸,該技術具有圖像處理、數(shù)據(jù)交換與語音承載等功能。應用ATM 時,應選擇異步時分復用方法。異步數(shù)字傳輸能夠實現(xiàn)對寬帶用戶的科學性分配,主要是采取虛擬電路方法來連接通訊網絡,選擇此種技術的主要優(yōu)勢為能夠充分發(fā)揮出其容量傳輸?shù)男阅?。ATM 還能實現(xiàn)對多媒體的應用,可應付多種業(yè)務類型,能把科學的接入方案傳遞給地鐵運行系統(tǒng)。ATM 具有一定的理論依據(jù)支撐,可實現(xiàn)對傳輸流精準度、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,成為當前制約此種技術應用的關鍵因素。
OTN,即開放傳輸網絡,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,進而滿足語音、數(shù)據(jù)等的要求。該技術支持接口卡設計,以實現(xiàn)節(jié)點機間的直接互聯(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),可擺脫對相關接入設備的依賴,以便保證地鐵更為高效、便捷地運行,可提供相對完善的技術服務。OTN 推行一次復用機制,可整合各個網絡的傳輸協(xié)議,進而演變?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,如網絡連接性能不佳、對原設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量,我們可選擇MSTP、增強型MSTP、ATM 與OTN,營造一個高效而健康的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,是提高地鐵運行效率的重要途徑。