浅谈地铁通信传输系统

邓军敏?江云箭

摘 要：地铁通信系统是整个地铁的中心环节，是保障地铁能够正常运行的基础，本文对于地铁通信传输系统的常见系统进行简要的分析。

关键词：地铁通信系统；运行；分析

1 背景

随着现代化信息技术的迅速发展，地铁通信传输系统的设计方案逐渐优化，突破传统的通信传输系统的局限性，具有更加突出的便捷性和高速性。地铁的通信传输系统直接关系到整个地铁是否能够正常运行，随着地铁在全国范围内大中型城市的普及，对于地铁传输系统的要求也逐渐提高，作为一种便捷高速的城市通信工具，地铁的通信传输系统需要更加符合其运行特征的设计方案，充分发挥优势，带来广泛的社会效益和经济效益。

地铁通信系统的任务是建立一个试听链路网，确保提供传输服务，给旅客提供信息，并且保证对车站及车上旅客进行高层次控制。通信系统允许运营、管理及维修人员或其他系统设备通过传输诸如语音、数据、图像等电信号，在一定的距离进行通信，这些通信的服务范围包括运营控制中心、车站、车辆段、站内及沿线。通信系统不是单一个子系统，而是多个独立子系统的组合。这些子系统在设计上能协调工作，在不同的运营环境下正确地相互作用；应能对各自子系统内的故障进行检测和报警，从而确保整个通信系统的可靠性。通信系统主要包括传输、无线、电话、闭路电视、有线电视等子系统。

2 传输技术的介绍

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各种窄带、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，是保证地鐵运行所必须的信息传送媒体。

根据当前通信技术的发展情况，比较适合地铁的通信传输技术有OTN（开放式传输网络）、SDH（同步数字传输系统）及ATM（异步传输模式）三种制式，并在轨道交通建设中均有已经应用的先例。下面就这三种制式进行一些比较。

2.1 OTN（开放式传输系统）

OTN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、600 Mb/s及2500 Mb/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就按，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的优点：（1）在国内外城市轨道交通工程中有较为成熟的应用；（2）传输容量能满足单线通信的要求；（3）各种语音、2.4-19.2Kbit/s低速数据灵活传输；（4）设备简单、方便，系统配置、调试快速且简单，且具有完善的网管功能；（5）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；

OTN的不足：（1）售后服务对原设备厂商依赖大；（2）兼容性差，与非OTN网络连接能力较弱；（3）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；（4）独家供应，设备价格较贵；（5）产品选择范围单一，应用环境相对固定，适用于城市轨道交通或企业小专网系统；（6）适合新建线，对既有线改造或多条线连网时有一定难度。

2.2 SDH（同步数字传输系统）

SDH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、复古和交叉连接的网络。具有155 Mb/s、622 Mb/s、2.5 Gb/s、10 Gb/s等系列设备。

SDH的优点：（1）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；（2）可实现多种网络拓扑结构，设备简单，配置灵活，调度方便；（3）传输系统的安全保护机制完善，故障倒换时间短；（4）具有丰富的开销，网络管理能力较强；（5）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。（6）可提供SDH产品的厂家较多，设备价格不会太贵。

SDH的不足：（1）传统的SDH只有标准的电、光接口，接口种类单一；（2）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）。（3）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；（4）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、管理和维护带来很多不便；（5）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；（6）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是ITU-T提出的实现宽带综合业务数字网的核心技术，它是在总结、分析传统电话网的电路交换和数据网的分组交换的基础上发展起来的，是兼具面向连接和数据包交换特点的一种比较成熟的技术，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的优点：（1）信元长度固定，只有53字节，信元头得功能也非常简单；（2）采用异步时分复用方式；（3）动态分配带宽，网络资源利用率高；（4）支持多业务、多媒体应用，提供端到端得接入解决方案，支持高速交换；（5）窄带和宽带业务基于同一网络平台，具有宽带音频接口和窄、宽带视频接口，尤其适用于图像的传送；（6）系统具有较强的网络管理能力，可靠性较高。

ATM的不足：（1）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；（2）没有低速速率接口，需增加接入设备；（3）网络控制协议复杂，标准化进程缓慢，设备价格昂贵。

3 结语

OTN、SDH、ATM三种传输制式均比较适合构建城市轨道交通的通信传输网，基本上都能满足目前城市轨道交通通信业务的要求，在一定时间内都将使城市轨道交通通信传输系统的首选技术方案。综上所述，传输网技术选择不应该是单一的，应该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。

参考文献

1.OTN-开放式传输网络 李琦 地铁与轻轨 2001年

2.网络在地铁通信传输中的应用 金大成 电气化铁道 2001年

3.光同步数字传输网 韦乐平 人民邮电出版社 1993年