论文部分内容阅读
摘要：随着社会经济水平的迅速增长，城市现代化建设的进一步加快，城市人口的大量涌入与增加，城市交通压力越来越大，地铁的出现极大缓解了城市人口出行的交通压力，作为高效便捷的新型交通工具，地铁在城市发挥的作用是十分重要的。而地铁能够顺畅运行是因为有地铁通信系统这样一个平台，地铁通信系统中包含了多个复杂的子系统，其中任何一个环节的可靠性要求都非常高，为保证地铁正常顺畅运行，本文将详细介绍地铁通信系统的各个技术要点，分析其可靠性，以供广大地铁建设工作人员更好地开展工作。
关键词：地铁；通信系统；技术要点
中图分类号：S972文献标识码： A
引言
地铁通信系统作为地铁正常运行的平台，对保证城市交通安全稳定有重要作用。但地铁工程造价昂贵，施工建设复杂，普及程度并不是非常高，因而对于地铁技术的研发，建设进度的加快，是十分必要的，而作为地铁建设中最重要的部分——地铁通信系统的建设更是重中之重。目前我国地铁通信系统的部分子系统还有赖于国外进口，并未能完全实现自主化进度，这对于我国地铁建设水平的提高及地铁建设的普及是十分不利的。因此必须加快地铁通信系统技术的开发研究，早日普及地铁出行，以缓解当前日益紧张的交通状况。
1.地铁通信系统的现状
1.1地铁通信系统架构
地铁作为城市交通运营主力军，不仅安全舒适、高效快捷，还具有运输量大、节能环保、降低污染的优点。地铁运行中最重要的组成部分是地铁通信系统，是地铁运行各环节中不可或缺的关键所在。因而分析地铁通信系统的现状对提高地铁建设是十分必要的。地铁通信系统主要由三大部分构成：运营通信系统、公共通信系统、公安通信系统。其中运营通信系统包括专用电话、公务通信、电脑监控等系统，公共通信系统由移动电话引入的子系统，公安通信系统包括无线通信指挥系统、视频监控系统这几部分[1]。这三者相互配合，共同为地铁通信系统的正常运营发挥着重要作用。地铁通信系统目前技术水平并未达到完美的地步，因而还存在着种种问题，其中主要包括以下几点：
(1)系统内部涵盖范围不清：首先这三个系统并没有规范用词，公共通信系统又称商用、民用系统，但其中又含有移动电视、广播电台等，这就使得其名称略显牵强，其次车厢内部的信息传递包括乘客信息、监控信息等内容并没有明确的分类，笔者认为应该划入到运营通信系统中的“乘客信息”子系统；(2)具体情况需要改进：在实践过程中集中告警系统操作已经日趋简单化，但其需求量小，如果地铁中包括综合监控系统就可以减轻对集中告警系统的重视程度，广播、电视等直接通过声音向乘客传递信息的系统，應该关注顾客的意愿，增设人性化的系统设置；(3)笔者认为传输系统的观念建设是最重要一大问题，传输系统在整个通信系统中具有重要地位，包括对上层市政公安部门等信息联络的增加，似的封闭式的工程架构逐渐开放起来，使得通信系统在安全上出现了许多变数[2]。
1.2地铁通信系统组成及作用
地铁在建设过程中需要考虑的因素有许多方面，比如排水、消防、通风、信号等，这些因素每一个环节出了问题都会导致地铁运行出现问题，因而如何才能让地铁各个系统安全运营就是关键，而地铁通信系统就是这样一个作用巨大的工具。地铁通信系统是所有机电系统的基础，其主要包括有：广播系统、监控系统、电源系统、传输系统等。地铁通信系统在调度和管控列车运行方面十分有效，不仅能提供各种信息给控制人员，还能在运行出现异常时提供事故处理方案。并且随着通信技术和计算机技术的不断完善，地铁通信系统的发展将会越加现代化。
2地铁通信系统的传输子系统
当前通信技术发展情况来看，主要的传输技术有 ： 多业务传输平台（ MSTP）,千兆/万兆以太网、异步传输模式（ATM）、准同步 数 字 系 统 （ PDH），同步数字系统（SDH），开放式传输网络(OTN）和弹性分组环技术（RPR)；根据地铁通信系统的业务要求，主要是传统的时分复用（TDM）语音业务和以太网业务，轨道交通已经在用的主要是SDH、SDH+ATM、OTN、MSTP 等传输技术，主要介绍多业务传输平台（MSTP）和弹性分组环技术（RPR）；基于 SDH 的多业务传输平台是因为，MSTP 传输技术是在 SDH 基础上开发的，是面向基础电路连接的 TDM 技术，这个主要是用于传输语音业务，为了满足更多业务传输的需求，MSTP 在原来 SDH 功能的基础上开发了基于 SDH 的以太网技术（EOS)、基于 SDH 的异步传输技术（AOS）两大核心处理功能，采用通用成帧规程(GFP)、虚容器（VC)级联技术、链路容量调整机制(LCAS)等技术，以宽带为开放平台，承载语音、文字、数据、图像等业务，实现多业务在单一平台设备上接入、数据交叉、映射、传输等功能，它将传统的 SDH 复用器、数字交叉链接器（DXC）、波分复用(WDM)终端、网络二层交换机和网络互联协议(IP）边缘路由器等多个独立设备集成为一个网络设备。
而弹性分组环技术（RPR）是一种基于IP业务为核心的新兴传输体制，适应网络发展的新方向，具有互联方便，技术先进的特点，在网络可靠性、可管理性、支持传统业务等方面存在很大优势。对城市地铁通信业务涉及到的语音信号、视频信号、局域网、各种数据业务等能提供良好的组网方案；RPR 采用环状拓扑结构，网络结构十分简单，RPR 分组环上所有节点被分配给唯一的逻辑地址，可标识254个节点，所有节点都可以基于逻辑地址进行快速的2层交换；RPR 以最高优先级分组的方式发布晶振时钟信号，时钟分组信令沿光纤传送，同时具备了冗余备份功能，从而保障在任何情况下保持网络同步；R P R 支持 S R P （空间复用技术），在分组环路上，能使多个节点成多段同时传送数据，而不相互影响，与 S D H 分配固定时隙不同的是，R P R 可根据用户需求分配带宽，光纤使用率相对SDH提高1倍，带宽利用率提高3～4倍，从而最大限度地利用了光纤资源；RPR 还可以针对不同等级业务采取不同保护方式，定义新的业务级别；但是，目前各个厂家开发的RPR 技术相互之间存在着兼容互通问题，还没有实现国产化，相比来说要较高成本，这种技术目前正在由IEEE 802.17 工作组进行标准化。
3结语
地铁通信系统作为地铁正常运行的平台，对保证城市交通安全稳定有重要作用。但地铁工程造价昂贵，施工建设复杂，普及程度并不是非常高，因而对于地铁技术的研发，建设进度的加快，是十分必要的，而作为地铁建设中最重要的部分——地铁通信系统的建设更是重中之重。目前我国地铁通信系统的部分子系统还有赖于国外进口，并未能完全实现自主化进度，这对于我国地铁建设水平的提高及地铁建设的普及是十分不利的。因此必须加快地铁通信系统技术的开发研究，早日普及地铁出行，以缓解当前日益紧张的交通状况。
【参考文献】
[1] 张育萍.城市轨道交通中通信系统传输技术比较与分析[J].现代城市轨道交通，2009，(05).
[2] 曾自怡.通信高频开关电源双重化改造方案[J].电力系统通信. 2012，(05).
关键词：地铁；通信系统；技术要点
中图分类号：S972文献标识码： A
引言
地铁通信系统作为地铁正常运行的平台，对保证城市交通安全稳定有重要作用。但地铁工程造价昂贵，施工建设复杂，普及程度并不是非常高，因而对于地铁技术的研发，建设进度的加快，是十分必要的，而作为地铁建设中最重要的部分——地铁通信系统的建设更是重中之重。目前我国地铁通信系统的部分子系统还有赖于国外进口，并未能完全实现自主化进度，这对于我国地铁建设水平的提高及地铁建设的普及是十分不利的。因此必须加快地铁通信系统技术的开发研究，早日普及地铁出行，以缓解当前日益紧张的交通状况。
1.地铁通信系统的现状
1.1地铁通信系统架构
地铁作为城市交通运营主力军，不仅安全舒适、高效快捷，还具有运输量大、节能环保、降低污染的优点。地铁运行中最重要的组成部分是地铁通信系统，是地铁运行各环节中不可或缺的关键所在。因而分析地铁通信系统的现状对提高地铁建设是十分必要的。地铁通信系统主要由三大部分构成：运营通信系统、公共通信系统、公安通信系统。其中运营通信系统包括专用电话、公务通信、电脑监控等系统，公共通信系统由移动电话引入的子系统，公安通信系统包括无线通信指挥系统、视频监控系统这几部分[1]。这三者相互配合，共同为地铁通信系统的正常运营发挥着重要作用。地铁通信系统目前技术水平并未达到完美的地步，因而还存在着种种问题，其中主要包括以下几点：
(1)系统内部涵盖范围不清：首先这三个系统并没有规范用词，公共通信系统又称商用、民用系统，但其中又含有移动电视、广播电台等，这就使得其名称略显牵强，其次车厢内部的信息传递包括乘客信息、监控信息等内容并没有明确的分类，笔者认为应该划入到运营通信系统中的“乘客信息”子系统；(2)具体情况需要改进：在实践过程中集中告警系统操作已经日趋简单化，但其需求量小，如果地铁中包括综合监控系统就可以减轻对集中告警系统的重视程度，广播、电视等直接通过声音向乘客传递信息的系统，應该关注顾客的意愿，增设人性化的系统设置；(3)笔者认为传输系统的观念建设是最重要一大问题，传输系统在整个通信系统中具有重要地位，包括对上层市政公安部门等信息联络的增加，似的封闭式的工程架构逐渐开放起来，使得通信系统在安全上出现了许多变数[2]。
1.2地铁通信系统组成及作用
地铁在建设过程中需要考虑的因素有许多方面，比如排水、消防、通风、信号等，这些因素每一个环节出了问题都会导致地铁运行出现问题，因而如何才能让地铁各个系统安全运营就是关键，而地铁通信系统就是这样一个作用巨大的工具。地铁通信系统是所有机电系统的基础，其主要包括有：广播系统、监控系统、电源系统、传输系统等。地铁通信系统在调度和管控列车运行方面十分有效，不仅能提供各种信息给控制人员，还能在运行出现异常时提供事故处理方案。并且随着通信技术和计算机技术的不断完善，地铁通信系统的发展将会越加现代化。
2地铁通信系统的传输子系统
当前通信技术发展情况来看，主要的传输技术有 ： 多业务传输平台（ MSTP）,千兆/万兆以太网、异步传输模式（ATM）、准同步 数 字 系 统 （ PDH），同步数字系统（SDH），开放式传输网络(OTN）和弹性分组环技术（RPR)；根据地铁通信系统的业务要求，主要是传统的时分复用（TDM）语音业务和以太网业务，轨道交通已经在用的主要是SDH、SDH+ATM、OTN、MSTP 等传输技术，主要介绍多业务传输平台（MSTP）和弹性分组环技术（RPR）；基于 SDH 的多业务传输平台是因为，MSTP 传输技术是在 SDH 基础上开发的，是面向基础电路连接的 TDM 技术，这个主要是用于传输语音业务，为了满足更多业务传输的需求，MSTP 在原来 SDH 功能的基础上开发了基于 SDH 的以太网技术（EOS)、基于 SDH 的异步传输技术（AOS）两大核心处理功能，采用通用成帧规程(GFP)、虚容器（VC)级联技术、链路容量调整机制(LCAS)等技术，以宽带为开放平台，承载语音、文字、数据、图像等业务，实现多业务在单一平台设备上接入、数据交叉、映射、传输等功能，它将传统的 SDH 复用器、数字交叉链接器（DXC）、波分复用(WDM)终端、网络二层交换机和网络互联协议(IP）边缘路由器等多个独立设备集成为一个网络设备。
而弹性分组环技术（RPR）是一种基于IP业务为核心的新兴传输体制，适应网络发展的新方向，具有互联方便，技术先进的特点，在网络可靠性、可管理性、支持传统业务等方面存在很大优势。对城市地铁通信业务涉及到的语音信号、视频信号、局域网、各种数据业务等能提供良好的组网方案；RPR 采用环状拓扑结构，网络结构十分简单，RPR 分组环上所有节点被分配给唯一的逻辑地址，可标识254个节点，所有节点都可以基于逻辑地址进行快速的2层交换；RPR 以最高优先级分组的方式发布晶振时钟信号，时钟分组信令沿光纤传送，同时具备了冗余备份功能，从而保障在任何情况下保持网络同步；R P R 支持 S R P （空间复用技术），在分组环路上，能使多个节点成多段同时传送数据，而不相互影响，与 S D H 分配固定时隙不同的是，R P R 可根据用户需求分配带宽，光纤使用率相对SDH提高1倍，带宽利用率提高3～4倍，从而最大限度地利用了光纤资源；RPR 还可以针对不同等级业务采取不同保护方式，定义新的业务级别；但是，目前各个厂家开发的RPR 技术相互之间存在着兼容互通问题，还没有实现国产化，相比来说要较高成本，这种技术目前正在由IEEE 802.17 工作组进行标准化。
3结语
地铁通信系统作为地铁正常运行的平台，对保证城市交通安全稳定有重要作用。但地铁工程造价昂贵，施工建设复杂，普及程度并不是非常高，因而对于地铁技术的研发，建设进度的加快，是十分必要的，而作为地铁建设中最重要的部分——地铁通信系统的建设更是重中之重。目前我国地铁通信系统的部分子系统还有赖于国外进口，并未能完全实现自主化进度，这对于我国地铁建设水平的提高及地铁建设的普及是十分不利的。因此必须加快地铁通信系统技术的开发研究，早日普及地铁出行，以缓解当前日益紧张的交通状况。
【参考文献】
[1] 张育萍.城市轨道交通中通信系统传输技术比较与分析[J].现代城市轨道交通，2009，(05).
[2] 曾自怡.通信高频开关电源双重化改造方案[J].电力系统通信. 2012，(05).