郑州铁路北站地区光网络优化

喻沛然

摘 要：郑州铁路北站是亚洲最大的铁路编组场，它的光网络优化是在光纤通信与接入网技术相结合的基础上进行的。通过将原先既有的星型光网络改造成网状网络，再结合成熟的传输、接入技术使郑北地区的资源得到充分利用以达到最佳的效果。通过优化，不仅可以将站场内的自动电话业务纳入光网络之中，更可以有效地提高各种数字专用业务的安全可靠性，对郑北地区今后的数字化发展提供必要的传输条件，使网络更安全、更易于维护，更适应光网络组网向边缘网状网络发展的趋势。

关键词：郑州铁路北站;光网络;接入网;优化

随着铁路数字化和信息化发展，现代光纤通信技术在铁路行业逐步深入的应用，目前在铁路系统内已经开通运行了CTC、TDCS、TMIS、5T、数字调度等诸多的铁路专用通信业务，因此对2M、光纤资源的需求量较大。而在郑州铁路北站这个亚洲最大的编组场内，使用的仍是九十年代之后逐渐形成的光网络。由于当年的发展需要与现代的发展需求存在着较大的差异，因此这个呈星型分布的既有网络，无论在保护功能，还是在今后的应用方面，都已经无法满足用户的需求，亟须对网络进行优化改造。

一、网络优化的可行性、必要性和目的

随着现代通信技术的飞跃发展，如今无论是光通信技术还是接入技术都已经非常成熟并早已得到了广泛的应用。此外，针对郑北地区现有的资源现状，只要对其局部组网进行改造，并充分利用公司其他接入系统升级后拆除的既有设备资源，建立起郑北地区的传输接入网络，即可实现对网络的扩容和优化的目的，满足用户的需求。因此无论在技术方面还是经济方面都具有较高的可行性。

近几年，郑北地区开通使用了TDCS、数字调度、5T、红外远程复示监控等重要行车专用通信业务。可以看出，为适应各种通信业务的要求，满足铁路用户对各种通信业务的通信质量、通信安全性的需求，并在今后得到更好的发展，针对目前郑北地区的光网络存在的诸多问题，对网络进行优化整合显得尤为重要。

通过优化使传输网不仅可以保证各种业务的接入，更可以进一步成为开展新业务、争夺新用户的前锋。通过优化使传输网的资源潜力得到充分的发挥，整合现有的各方面优势和解决存在问题，建设成网络结构更清晰、支持业务更丰富、运营维护更方便、电路生产更高效、设备环境更合理、扩容升级更平滑的光网络。用更少的投资，做更好的事情。

二、对光通信技术、接入网络的认识

（一）光通信技术

光纤光通信作为现代通信的主要传输通信方式，在现代电信网中起着举足轻重的作用。它以高频率的光波作为载频、以光纤为传输介质而构成的光缆作为传输线路传输信号，具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、抗电磁干扰、保密性好、无串话干扰、线径细、重量轻、资源丰富、抗化学腐蚀等诸多优点。目前光纤通信技术正在向网络化、大容量、高速化、传送业务的多媒体化、全光化等方向发展。光纤通信正在改变着人们的生活和工作的方式，同时也在进一步促进和推动国民经济的高速发展。

所谓SDH网络是由一些基本网络单元（NE）组成，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。它具有全世界统一的光接口、强大的网管能力、使用的是同步映射结构，具有强大的网络生存性，并兼容PDH系列等优越的特点。目前已得到了广泛的应用和发展。

（二）接入网

接入网是业务节点接口（SNI）与用户网络接口（UNI）之间的一系列传输实体所组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力实施系统。它可以支持包括窄带和宽带的多种业务（如视频、电话、数据、对媒体等）的综合接入。目前接入网可以通过星型、总线型、环形三种最基本的拓扑结构组合成各种不同的网络结构，用以实现不同的功能。

三、郑北地区原有光网络存在的问题

原有的光网络图请见图1。

（一）网络的可靠性方面

由图中可见，郑北地区现存的光网络结构安全性差，结构合理性不高;电路运行符合分担不均衡，个别设备业务过于集中;由于使用多对独立的PDH 8M设备对接，因此电路转接点过多带来的故障点增多，且无法实现网络的自愈功能;光缆线路存在故障点并应用紧张，无备用迂回光线路等。

（二）网络的可控性方面

由于分期建设和建设工期的限制等诸多客观因素的影响，使得光传输网络使用相互独立的PDH 8M设备对接组成，电路转接点过多，虽不影响电路的开通，但在电路的调度、运行维护和设备、电路的可控性方面存在明显不足;不能实现所有传输设备、电路的远程监控管理，造成管理的实效性较低。

（三）网络光网络运用的合理性方面

因传输系统由PDH  8M设备组建，因此除2M速率业务外无法提供视频、电话、多媒体、宽带数据等多种业务的接入传输功能，造成对各种速率业务的接入能力不足的状况;出现较多利用同一系统进行往返转接的情况，占用了大量电路资源，致使电路运行混乱、资源紧张得局面。光缆线路的纤芯规划分配不合理，限制了设备组网的灵活性。

（四）网络的扩展方面

由于分期建设，网络结构的整体规划达不到长远发展的需求，网络的延续建设性差，且（由于）现存设备性能的限制导致新电路的开通、接入、维护复杂，故障延时较长，设备性能的升级扩展性差，无法适应用户对新技术、新业务需求的发展。

四、网络优化的内容

针对郑州铁路北站地区的实际情况，在进行网络优化时主要从网络结构、传输设备、光缆线路三个方面着手。

（一）网络结构的优化

从图1可以看出，郑州铁路北站地区既有的光线路网络基本呈星型分布，各点间无迂回通路。根据郑北地区各点的业务分布情况，在上到5T-下发AEI、下发楼-下编尾、下到AEI-下到5T、下到AEI-上发AEI之间新敷设光缆即可将郑北地区的光线路网络改造称为网状网络，实现光线路的网络优化，提高光路的迂回保护能力。（如图2）

（二）传输设备的优化

从图1可以明显看出：郑州铁路北站地区是由PDH 8M传输设备组成的传输网络。每两个点之间的PDH 8M传输设备相对独立，仅能提供2M速率的业务通道，并且许多2M业务电路在机房的传输设备之间往返转接多次。这不仅浪费资源而且对业务的保护方面也存在极大的隐患，提供多类型、多速率的传输通道更是无从谈起。

针对实际的业务分布情况，可利用分公司升级后拆除的SDH 622传输接入设备来替代PDH 8M传输设备，并利用改造够的光纤资源构建环形的接入网系统。就郑州铁路北站的业务状况而言，SDH 622传输接入设备足够满足现今乃至今后该地区新业务发展的需要（接入网络图如图3所示）。郑北地区接入网系统建成后传输系统可直接与既有的郑州市城域网组成相切环型组网结构，接入系统则可通过V5接口就近与程控交换机相连。

（三）光缆线路的优化

在郑北地区既有的光缆中，YIS机房至上到AEI、上发AEI、下到AEI、下发AEI四处的光缆在途径的四个信号楼中仅熔解出一部分光纤供TMIS业务使用，其余光纤均为直达状态。因此光纤的利用率较低，出现故障时排除困难，造成延时较长。因此在对光缆线路的优化中，着重在四个信号楼中进行整改。将途径四个信号楼中的光缆全部落地熔出，并将四个AEI点未成端的纤芯熔出成端。这样既缓解了单条光缆纤芯运用紧张的问题使光缆线路可以提供更多的光纤通路，又增加了光纤运用的灵活性与合理性，使迂回光纤起到了保护作用，增加了光路业务的安全性，减少了故障延时。

（四）网络优化的实施

优化方案在光缆敷设阶段，只要防护得当则不会影响业务的正常运行;在设备优化的过程中只要有足够的备用光纤，即构建新的传输接入网络，业务割接时也可凭借业务网络本身的保护功能将业务调整入新的网络之中而避免对业务的影响。

网络优化的难点在于怎样才能在保证业务正常运营的基础上进行光缆线路的优化。尤其是对四个信号楼内光缆的优化更显得尤为困难。因此在优化方案中要按照“先一般、后重点”的原则，对能够倒代且业务影响范围较小的地点进行整治（如四个AEI点），然后再分次分批地对四个信号楼内的光缆进行割接整治。在割接前要按照最坏的情况指定详细、全面指定割接方案及应急措施。主要的应急手段：先利用已整治好的光纤资源开通新径路的PDH 8M传输系统，将业务倒入其中，并利用站场内的电缆实回线+HDSL开通具备各种接口类型的2M通道供出现紧急情况时使用。这样在割接时即使一旦出现光路中断也可保证业务的正常使用。

五、网络优化后的特点

经过优化后的郑州铁路北站地区光网络可具备以下特点：

1.可缓解光纤紧张的状况，提供富裕的光纤通路，提高光纤使用的灵活性与合理性。

2.可以提供光通路不同径路的迂回保护。

3.可以实现传输网络的自愈保护功能，大大提高郑北地区业务的安全性和可靠性。

4.避免了资源的浪费，使电路运用趋于清晰化、合理化。

5.可以实现对网络的远程监控，便于日常维护和故障处理，可极大压缩故障延时。

6.可以提供多类型、多速率的地区接入业务，为今后的发展提供有利条件。

7.与总部开展的“增收节支”活动相结合，针对网络现状，通过利用既有的光缆和设备资源，节省了大量的资金投入，达到了较好预期目的。

六、结束语

郑州铁路北站光网络优化从用户需要和实际情况为切入点，针对既有网络中存在的种种问题和缺陷及亟待解决的问题确定优化目标，根据目标对现有网络进行优化改造，使得资源得到了充分的发挥。本文限于篇幅和个人水平的限制，难免会出现许多缺点和不足，有待于今后进一步改善和提高。

参考文献：

[1]《SDH技术》孙学康、毛京丽编著，人民邮电出版社，2002年.

[2]《综合宽带与接入技术》，陶智勇、周芳、胡先志编著.北京邮电大学出版社，2002年.

[3]《光网络的组成与优化设计》，龚倩、徐荣、张民、叶培大编著.北京邮电大学出版社2002年.

[4]《光网络的生存性技术》，吴彦文、郑大力、钟肇伟编著，北京邮电大学出版社，2002年.

[5]《光纤通信原理》，邓大鹏编著，人民邮电出版社，2003年.