光以太网在铁路信息管理中的运用
来源:用户上传
作者: 万永青
[摘要] 该文提出了光以太网在铁路信息管理中的组成方案，并探讨了光以太网的业务特点及实现。根据铁路通信网的特点，提出把铁路局范围的通信网当成城域网处理，并据此采用EoS技术设计构造一专业部门路局范围内的局域网。
[关键词] 光以太网 SDH 传输网
1 引言
光以太网是指运行在光纤上的以太网，其核心是将光网络的巨大容量和可靠性与以太网的低成本、简便性及可扩展性有机地结合起来，从根本上克服传统以太网的局限，最终将以太网在地域上扩张到广域网，并具备电信级网络的运营特性。
2 铁路光以太网组成方案
2.1 采用EoS方式在现有SDH的ADM 设备上增加以太网接口
根据EoS芯片的功能开发应用模块，实现SDH/SONET与Ethernet的互联。对于已扩容的干线传输网，如已扩容至10Gb/s有足够的SDH通道，则可以结合现有的传输网, 充分挖掘已有资源, 保护已有投资，构建服务于铁路信息化管理的光以太网解决方案。
2.1.1 通过EoS设备的千兆以太网(GE)口连接F-Engine S2205千兆交换机 ,再接入到用户驻地网。F-Engine S2205为可提供EoS接口的以太网交换机，其上联接口可直接与现有城域网的SDH设备相连接，下联方向通过以太网交换机或直接与大集团用户连接，为用户提供高速网络连接服务。
2.1.2 通过支持EoS的F-Engine s2300VDSL设备将EOV客户端与SDH网互联。
2.1.3 通过EoS接入设备AM1001将Ethernet局域网接入到SDH网中。
2.2 建立以太网技术为核心的干线网
2.2.1 10Gbit/s 以太网技术
10Gbit/s 以太网技术采用IEEE 802.3 MAC协议，其标准的帧格式和帧长度和以往的以太网有差别，主要体现在：①引入了全新的64B/66B编码方式。②仅定义了光纤介质类型。③支持无中继距离超过50Km(SMF/1550nm),适用于城域网。④定义了全新的物理层介质类型。⑤仅支持全双工的MAC层操作。⑥在WAN类型中引入了WIS接口子层,提供MAC帧到OC-192帧的映射和速率匹配机制,并且通道开销,线路开销和段开销字节被大量简化。
2.2.2 通信站间采用EoDWDM
为了满足不断增长的传输容量的需求，可以在干线传输网将光以太网交换机置于通信站，并行建立一套的IP over Optical 纯光以太网，同时实现与既有SDH 互联。采用Ethernet MAC 协议,IP over Optical 方案是一种简单、高效和相对低成本的纯光以太网。这种基于DWDM的高速长距离光以太网在城域骨干网上取代SDH/SONET是一种趋势，也可以用于铁路的干线传输网。
3 光以太网的业务实现及应用
3.1 光以太网提供的业务及特点
3.1.1 专线业务 (OE-PL) 光以太网提供的专线连接，类似于传统的E1和E3业务，它直接模拟固定的TDM电路，为客户提供面向点到点的连接，通过底层的SDH 通道或波长提供固定带宽。
3.1.2 虚拟专线业务(OE-VLL) 光以太网提供的虚拟专线连接（OE-VLL）与(OE-PL)类似，但是带宽没有固定地分配给每个客户，它通过统计复用为专线用户分配带宽。
3.1.3 接入业务 接入也是点到点连接，与(OE-PL)和(OE-VLL)不同的是其终结点。(OE-PL)和(OE-VLL)是端到端连接，而接入是终端用户到网络服务点的连接。通过耦合进ATM/FR等业务或汇聚到更大的管道，接入可以超越服务点。接入服务可以是专线方式(OE-PL)的，也可以是虚拟的。
3.1.4 汇聚业务 汇聚提供了多点到点的连接，它模拟了FR/ATM网的星形配置，可以通过专线或虚拟的方式实现。服务提供商能够利用汇聚服务提供批发业务。
3.1.5 专线局域网和虚拟局域网 光以太网支持两种多点到多点的局域网扩展。专线局域网通过SDH通道或波长的专用带宽提供了跨越任意所配置节点之间的连接。例如娱乐、电话以及各种应用等。用户不需要自己维护复杂的接口设备就可以与服务提供商接口。
光以太网的连接业务具有以下特点：对于本地设备10Mbit/s、100Mbit/s自适应；基于以太网联网标准；能无缝升级到1Gbit/s；基于网络的业务实现减少了客户投资，并且避免了客户维护的复杂性；应用独立，通过单一接口提供所有网络业务支持；灵活地满足无连接的IP流量性能要求和固定比特率的话音通信要求；能迅速激活新业务，从业务订购到实现可以立刻完成；用户支持和设备维护基于网络实现。
EoS光以太网的连接业务的优势有：保护已有的网络和设备投资；能适应未来任何应用和带宽需求；灵活的带宽定制和业务选择；促进了带宽和业务的方便扩展；由于其简单性，减少了服务提供的挑战与障碍。
3.2 光以太网的业务实现
基于EoS的芯片技术可提供的主要业务是透明的局域网数据传输。以铁路调度管理信息系统（DMIS）为例。调度管理信息系统（DMIS）网络由铁道部调度指挥中心局域网、各个路局调度指挥中心局城网、相关铁路分局调度指挥中心、以及基层站段局域网构成。铁路通信网为其提供2 Mb/s专线通道和64 kb/s的X.25端口，并为基层网的每个车站提供 19.2~64 kb/s或2 Mb/s的连接通道。若局域网间采用EoS方案连接，只需租用现有的光同步网，就可以很方便地将其在全国各地的各相关部门连接起来，根据需要分配接入带宽，享受电信级的语音、数据和图像服务，且不用担心安全和QoS，在高层次上满足信息共享和交流的需要。
3.3 光以太网的应用
根据铁路运营、管理信息化的迫切要求，实施“站站通”工程需组成一个高速、安全可靠的全局范围的局域网络，可以实现各车站的信息共享、办公自动化、视频会议以及网页浏览和电子邮件等应用。本着低成本、高可靠性、 高扩展性、易网管的设计原则，设计采用EoS方案构造10M全局范围局域网络。
4 结语
光以太网具有诸多优点：结构简单、成本低廉、有良好的兼容性能、充分的网络灵活性、克服了接入网与干线网之间的瓶颈效应、实现LAN与 MAN、WAN网络的无缝对接。把光以太网技术应用于铁路通信网，必将在铁路信息化建设中发挥重要作用。
参考文献
[1] 蔡鸣. EoS¬¬――实现电信级光以太网的新技术[J]. 光通信技术, 2006, (5): 10~13.
[2] 高悦广等. 在SONET/SDH架构上实现以太网透明传输的方案[J]. 电子质量. 2006, (5).
[3] 宋国栋等. 光以太网及其解决方案[J]. 电信技术, 2006, (10):34~36.
[4] 北电网络（中国）有限公司. 光以太网的业务[J]. 电信技术, 2006, (5): 54~56.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-244161.htm
