城市轨道交通专用传输系统研究
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摘要：专用传输系统是城市轨道交通系统中的骨干系统，能靠性、準确和快速地传送轨道交通系统运营管理所需要的各种信息。专用传输系统采用技术先进、安全可靠、经济实用、便于维护的光纤数字传输设备组网[1]，构成具有承载语言、数据和图像等各种信息的多业务传输平台，并具有自愈环保护功能。
关键词：传输系统;通信系统;光纤;自愈环保护
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）11-0054-02
0 引言
城市轨道交通专用传输系统传采用华为先进成熟的增强型MSTP设备光纤数字传输系统[2]——Optix OSN7500II专用传输系统组网，实现在一台设备上承载TMD、分组和PCM三种业务，带宽最大可到40Gbit/s。同时拥有ASON智能光网络智能化，以实现网络资源的按需分配。可提供MPLS-TP环网保护技术，自动检测系统，出现异常时保证链路倒换时间在50ms内。
1 系统功能
1.1 基本功能
本系统为下列各类系统（包括但不限于）提供语音、数据及图像信息传送服务：公务电话系统;专用电话系统;无线通信系统;视频监视系统;广播系统;时钟系统;通信电源网管系统;乘客信息系统;办公自动化系统;集中录音系统;信号系统;自动售检票系统;供电系统等。
1.2 自愈功能
系统自动检测环路中是否出现链路故障，如果出现链路故障，环保护节点将会打开，组成新的环路继续工作，并发出故障报警信息。网络无单节点失效，在故障排除或电源恢复时，系统能够在无人工干预的情况下自动恢复正常工作。
1.3 分组功能
传输设备直接提供以太网业务接口，各业务所占用的以太网通道相互之间完全隔离。同种业务各节点所占用的以太网通道带宽共享。对以太网业务支持完备的业务等级、流量控制、带宽管理功能。
增强型MSTP设备支持以太网业务时，具有支持以太网业务的多方向汇聚的功能，最大可支持1：256的汇聚比。
1.4 系统保护
为了保证建成后的网络安全、高效，就必须建立可靠的、易扩充的、独立的通信网，而传输网络是通信网中最重要的子系统。光传输系统是整个轨道通信系统的命脉，影响着整个通信网络的正常运转和投资收益。本系统中提供了最完备的网络安全保护，达到最高效、最安全的承载。
本次系统设备，不仅支持传统SNCP、二纤双向复用段环网等网络保护类型，也支持业界领先的MPLS-TP环网保护方式;同时所有设备关键部件均配置了1+1热备份，保证了系统的可靠、安全运行。
MPLS-TP环网保护采用Wrapping保护倒换的方式，当检测到故障后直接在故障点将业务环回到保护路径，从而在业务层面保证了传输网络的安全稳定可靠运行且保护倒换时间小于50ms。
1.5 自诊断及维护功能
传输系统提具有自诊断功能，可进行故障测试、故障管理、性能监视、系统管理、配置管理等，并向集中告警，为终端提供告警信息。
城市轨道交通通信系统中各站点的光传输设备提供：
（1）SNCP保护;（2）MSP复用段环保护;（3）MPLS-TP分组环网保护。这不仅提高了系统的安全性以及可靠性，而且集中监测告警设备，向终端实时输出本网管采集的主要告警信息内容。
1.6 扩容与互连
专用传输系统具有良好的可扩展性，能为今后的业务发展预留充足的容量及扩展条件。传输网络采用SDH+技术，可兼容并连接本网络以外的其它网络或系统，具有很强的兼容性。
1.7 勤务电话功能
光数字传输系统在全线设置勤务通信电话，利用传输系统的开销字节为不同站点之间的工作人员提供一条专用的通话通道，维护人员可进行调试，可相互联络，有单呼、组呼、全呼三种模式。每一个传输节点一个通信电话。
1.8 组播功能
系统所提供的10/100M以太网接口和1000M以太网接口均支持组播功能，可实现信源管理、用户管理、组播安全控制、节约网络带宽等功能，在本工程可用于地铁系统中的视频传输业务、在线直播业务以及实时视频会议等。
智能MSTP设备的以太网数据板卡都支持组播功能，等以后上层管理网建成后，会要求提供组播业务，不需要对硬件和软件作任何改动，就可以满足用户对于组播业务的需要，实现和上层管理网的无缝衔接。
不启动IGMP Snooping和启动IGMP Snooping时组播报文传播过程的对比如图1所示。
此系统可以在不启动IGMP Snooping和启动IGMP Snooping组播报文传播两种方式中进行切换。
（1）在不启动IGMP Snooping时，将是点对点或者点对所有点的通信，即单播和广播方式。
（2）当启动IGMP Snooping时，主机与主机之间的路由器通过IGMP周期性地查询组播成员，用以更新组播成员信息。交换机收到组播数据时，向连有组成员的端口转发数据。
设备中启动IGMP Snooping不仅能节约网络带宽，而且各个VLAN独立转发，提高信息安全性。
2 系统组成
本系统采用华为先进成熟的增强型MSTP（基于SDH的多业务传输节点）光纤数字传输系统——Optix OSN7500II设备组网。传输设备可直接提供10＼20＼40Gbit/s的线路带宽，甚至可以平滑升级至40Gbit/s以上，带宽容量大大提高，可满足城市轨道交通系统更多的需求。设备比特速率及帧结构、结构及开销功能、同步复用映射结构符合ITU-T G.707、ITU-T G.708、ITU-T G.709建议的要求。同时，具备ASON智能光网络能力、且具备向承载纯分组业务平滑升级演进的能力。
控制中心、车辆段、停车场、车站等设备均采用大容量核心层设备OSN7500II，高阶交叉为360G，低阶交叉40G，分组交换能力320G设备高低阶交叉均在同一机架内实现。
时间同步设备选用华为SYNLOCK V3设备，不同组网环境下，实现通信设备及传输设备的高精度时间和时钟同步。并且支持在传统的传输网下的时间同步和频率同步。同步端口的类型多、密度高，能够满足汇聚侧和核心侧多端口的要求。
3 结语
本文中的城市轨道交通专用传输系统基于华为先进成熟的增强型MSTP设备光纤数字传输系统进行组网，充分利用了光纤数字传输设备的优势，提高了传输效率和可维护性。
参考文献
[1] 冯俊浩，李晗.光纤传输系统中存在的问题及对策[J].数字技术与应用，2019，37（02）：41-43.
[2] 陈峰.光纤数字传输系统复用技术在高速公路通信专用网中的应用[J].通讯世界，2016（16）：43-44.
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