准池铁路传输网设计

樊 勤

神华准池铁路是国家 《中长期铁路网规划（2008年调整）》明确的新建铁路项目，线路北起大准铁路外西沟站，南至朔黄铁路神池南站，正线长度179．862km，设计标准为国家I级双线电气化25t轴重重载铁路。准池铁路建成后，将打通朔黄铁路和大秦铁路南北两大运输通道，并与神华集团既有的甘泉铁路、包神铁路、神朔铁路、新巴准铁路和大准铁路，形成围绕 “晋西、陕北和蒙南”主要煤炭基地的环型辐射状重载铁路网。准池铁路设计4个车站，其中接轨站1个，中间站2个，越行站1个。调度划区为外西沟至神池南 （不含）间行车调度指挥纳入大准铁路公司调度所行调台。

作为大准、朔黄铁路的联络线，准池铁路的职能部门及各车站的运输指挥与经营管理等，必然与大准、朔黄铁路有着紧密的联系，因此通信网络必须互通互联。这就要求准池铁路在设计时，必须充分考虑与大准铁路、朔黄铁路通信、信息系统的兼容，同时兼顾未来业务的增长需求和发展趋势。

1 大准线主干传输网构成概况

目前大准线全线设有24芯直埋光缆、24芯架空光缆各1条，主干传输网为SDH2．5Gb／s光传输网，主干传输网节点采用华为OSN 3500光传输设备。全线利用不同敷设方式的2条光缆，建成具有自愈保护功能的环形复用段光传输网络，承载设备监测、运行维护的各类业务。业务接口主要有SDH155Mb／s，622Mb／s，2．5Gb／s 光 接 口，G．703E1和FE（电）接口，随着信息化建设的不断推进和发展，将来也会使用FE（光）接口和GE接口。

2 准池线传输网设计

2．1 业务需求分析

准池线的主要通信、信息业务系统包括：数字调度通信系统、无线列车调度系统、列车调度指挥系统 （TDCS）或分散自律调度集中 （CTC）、运输管理信息系统 （TMIS）、信号微机监测系统、电力远动系统、红外轴温智能探测系统、行车远程监控系统、自动电话系统、视频会议系统及办公网等。这些通信、信息业务均需传送至大准铁路调度中心，并与大准铁路相关的业务系统进行信息交换或共享。

2．2 设计思路

按照铁总建设 ［2014］62号 《铁路通信线路、传输及接入网设计规范》，对传输系统按分层原则进行通道组织，有利于承载业务的可靠性。重要节点利用不同传输系统和不同物理径路，实现保护等基本规定，准池铁路传输网设计思路如下。

1．传输系统按二层网考虑，干线长途传输网采用SDH2．5Gb／s传输系统；各站汇聚层和接入层传输网采用SDH622Mb／s光接入系统。

2．枢纽节点设置于大准铁路传输网枢纽节点——薛家湾通信站。

3．沿线各车站设SDH2．5Gb／s传输设备及SDH622Mb／s光接入网设备。

4．各车站站内的货运房屋、10kV变配电所、牵引变电所等处，设SDH622Mb／s传输及接入设备，分别与各站传输及接入设备构成站内通道保护环。

5．区间牵引变电所、分区所、AT所、信号中继站等处，设SDH622Mb／s传输及接入设备，接入所属站点干线传输系统。

6．在薛家湾通信站设置传输网网管及接入网网管各1套，用于传输网络的业务管理与监控。

7．主同步时钟信号考虑利用神池南通信站BITS设备，以节约投资成本，提高既有设备的利用率。

2．3 设备选型

由于大准铁路全线各站和朔黄的神池南站均采用华为公司的OSN及Optix系列光传输设备，考虑系统对接的兼容性和传输网在监控、管理方面的统一性，准池铁路传输设备选型仍以华为公司的OSN系列传输设备为主要选择对象。

OSN是华为公司新一代智能光传输设备，遵循国际标准，在SDH、WDM技术基础上引入了ASON技术，提供多种业务接口和各种速率等级的信号，可在同一个平台上实现高效传送语音和数据业务。其中，OptiX OSN 3500应用于城域传输网中的汇聚层和骨干层，向上可与OptiX OSN 9500、OptiX OSN 7500、OptiX 10G的设备组网，向下可与 OptiX OSN 2500、OptiX OSN 1500、OptiX Metro 3000、OptiX Metro 1000等设备混合组网，优化运营投资，降低建网成本。

OptiX OSN 3500的单设备接入能力是46路622Mb／s，8路2．5Gb／s，4路10Gb／s业务；OptiX OSN 2500的单设备接入能力是22路622Mb／s，6路2．5Gb／s业务；OptiX OSN 1500的单设备接入能力是14路622Mb／s，5路2．5Gb／s业务；OptiX OSN 2500／1500主要应用于边缘汇聚层和接入层。

在组网形式和网络保护方面，OSN系列设备支持四纤复用段环保护、二纤复用段环保护及线性复用段保护，共享光路虚拟路径保护和子网连接保护等网络级保护，支持复用段共享光纤保护等功能。

2．4 传输组网和保护

准池铁路全线仅敷设1条48芯干线长途光缆，无法构建具有实际保护意义的环形复用段保护网，但光缆纤芯资源比较充足，通过干线节点设备的冗余配置，采用复用段线性1＋1保护方式，可有效提高单点设备故障后网络的可靠性。因此，准池线传输网在薛家湾通信站到外西沟段，可利用大准铁路不同径路的2条光缆，构建理想的1＋1保护网；在外西沟到神池南段，利用准池铁路48芯光缆中的4纤，构建复用段线性1＋1保护。此种组网方式虽然会影响光缆中断点至神池南站的通信业务，但可有效避免因单点设备故障导致的全线业务中断情况的发生，最大程度地提高了传输网的可靠性。

根据OSN系列设备的不同特点，干线长途传输网采用OSN 3500设备，在大准铁路薛家湾通信站、二道河站、外西沟站和准池铁路八里铺站、高家堡站、董半川站、卧厂站以及神池南站设置，配置2．5Gb／s光线路板组建2．5Gb／s传输网络，根据业务发展需求可升级为10Gb／s传输网；车站汇聚层设备采用OSN 2500传输设备，在准池铁路八里铺站、高家堡站、董半川站、卧厂站设置，用以汇聚各站接入层信号；各车站站内的货运房屋、10kV变配电所、牵引变电所、分区所、AT所、信号中继站等处采用OSN 1500传输设备，分别与各站传输设备构成站内通道保护环。薛家湾通信站至外西沟段，可利用大准铁路不同径路的2条光缆构建复用段线性1＋1保护，外西沟至神池南站，利用OSN设备组成传输系统，完成通信网各系统的业务传送。

2．5 主要通信业务的实现

1．电话交换业务。用户侧自动电话接入各站ONU设备，ONU通过E1接口与OSN传输设备对接，上连至安装于薛家湾通信站的OLT设备；OLT设备再通过V5接口与大准铁路既有程控交换机对接，实现准池、大准自动电话的统一管理。大准程控交换机根据需求扩容升级。

2．数字调度业务。沿线各车站新设数字调度分系统，通过本站OSN传输设备上连至大准铁路既有数字调度主系统，根据需求开通调度电话业务。站场通信系统利用各站的数字调度分系统，构成以车站值班员为中心的站场运输行车指挥系统，在值班员处设值班台，有作业关系的单位设专用分机或值班台。对大准数字调度主系统进行扩容，增加主、备数字环板，一主一备，热备份。

3．列车调度指挥业务。沿线各车站设TDCS分机，通过OSN传输设备的以太网业务处理单元上连至大准TDCS中心机房，根据需求完成TDCS用户的部署。

4．无线信号补强业务。无线信号的弱场补强采用光纤直放站加漏缆覆盖方式。在线路区间较长或有隧道的地段设光纤直放站，光纤直放站信号通过邻近车站OSN传输设备的E1接口，上连至大准调度中心无线调度总机。

5．电源及环境监测。各站设电源及环境监控设备，实时采集本站交流电源，高频开关电源及蓄电池组的运行数据，通过本站OSN传输设备的以太网处理单元，将采集信息传送至大准铁路的电源及环境监控中心。

6．视频会议系统。各站会议电视终端，通过本站传输设备以太网处理单元，统一接入大准铁路视频会议MCU系统。

7．应急通信系统。由中心设备和现场设备组成。薛家湾设中心设备，现场设备采集相关的救援信息，通过无线传输将信息传送至邻近车站，由邻近车站的传输设备上连至薛家湾应急通信中心设备。现场到相邻车站无线传输通道，由各站无线通信设备提供。

8．微机监测业务。通过E1接口接入本站传输系统，由传输系统将信号传送至微机监测中心。

9．红外轴温探测及车号识别业务。各站红外探测站及车号识别业务由本站传输设备提供传输通道，接入设于大准铁路调度中心的红外监测中心和TMIS数据中心机房，各站需设置监测点，由本站的地区通信网提供复示通道。

10．电力远动及视频业务。通过本站传输系统上连至大准电力调度中心。

11．信息业务。包括铁路货物运输管理、办公管理和公安管理，通过传输设备以太网处理单元，实现各站信息业务的传送。

12．站间安全信息传输系统通道。各站之间由2芯光纤构成主用工作通道，2芯通信电缆作为热备通道，实现站间安全信息的传送。

3 总结

本着 “建设一段，开通一段”的思路，准池铁路在完成基本建设的外西沟、八里铺，高家堡等部分站点，根据设计安装了OSN传输设备。通过前期的试运行证实，采用华为OSN系列设备组成的传输系统，实现了准池铁路数字调度通信系统、列车调度指挥系统、电力及环境监控等各类铁路通信业务与大准铁路相关业务的交换与共享。通过试行也发现，利用以太网板传送数据业务时，收发两端的设备类型必须一致，不同类型的设备间传送，会导致通道误码增加，降低传输质量，这也验证了选择OSN的必然性。在试运行的几个站点，通过设备的冗余配置，利用同一光缆内不同纤芯构建的复用段线性保护网，有效的避免了单点设备故障导致全线业务中断的发生，保证了准池通信网的安全、可靠、稳定、高效运行。

［1］ 高华丽，董礼海．移动通信在铁路通信系统中相关应用［J］．数字化用户，2013（23）．

［2］ 王黎明．浅析铁路通信传输的组成和实现方式［J］．青年科学（教师版），2014（4）．

［3］ 潘慧军．铁路通信传输的构成及实现方法分析［J］．信息通信，2013（5）．

［4］ 高畅．铁路通信传输的构成及实现方法研究［J］．信息通信，2013（5）．

［5］ 张红恩．铁路通信施工中数字调度系统的应用［J］．中国新通信，2014（5）．

［6］ 魏毅．关于数字调度系统在铁路通信中的实践探讨［J］．中国科技博览，2012（28）．

［7］ 白中秀．铁路通信发展概述与前景展望 ［J］．科技风，2014（6）．