时间:2015-04-24 10:17 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:汪小武 点击次数:
【摘 要】本文根据目前通信技术发展的状况,针对铁路运输中通信传输的系统方案进行讨论,包含(OTN)开放式传输网络、(SDH)光同步数字传输网及(ATM)异步传输模式三种方案,同时对各个方案特点进行分析。
【关键词】开放式传输网络;传输系统;光同步数字传输;网铁路通信
1 研究前提
铁路的通信系统任务是成立一个视听的链路网,保证提供传输服务,给乘客提供各类信息,且确保对车站和车上的旅客进行高层次的控制。通讯系统可以对管理、运营及维修人员和其他的系统设备采用传输比如数据、语音、图像等等的电信号,在适当的距离进行通信,所属通信服务范围包括运营的控制中心、车辆段、站内、车站及沿线。通信系统不是一个单一的子系统,它是多个独立的子系统组合。子系统在设计上能够协调的工作,不使用的环境下可以正确相互的作用;可以对各个子系统内故障进行的检测和报警,可以确保整个通信的系统可靠性。通信的系统主要包括电话、无限、线广播、闭路电视、有传输、时钟、不间断电源等等子系统。其中传输系统在通信系统所有系统中占据最主要地位,是铁路通信系统的核心,它的技术发展也比较迅速,本文就其方案进行简单地探讨。
2 方案讨论
通信系统的各个子系统当中,传输系统是最为重要的一个小系统,它的作用是指挥列车行进,运营的管理,公务的联络和传送各种信息的独立从而完整的内部通信网络,同时也构成铁路运输各部门之间的联系,完成了运输的统一指挥,行车调度的自动化、列车运行的自动化,提高了运输的效率,是必备的工具手段。
从实现铁路运输综合自动化角度去看,传输系统应该按照智能化、综合化和数字化为基础,具有功能齐全、可靠性高、扩展方便、检测监控和维护管理和组网灵活的特点。这不单为通信专业的其他系统提供了图像、音频、语音、数据传输的通道,而且为了信号给防灾报警系统(FAS)、电力监控自动化系统(SCADA)、机电设备监控系统(EMCS)、自动列车监控系统(ATS)和自动售检票系统(AFC)等等提供了灵活、可靠的通信信道,是铁路运输系统运行必备的信息传输媒体。
根据目前通信技术发展的情况,相对适合铁路运输的通信传输技术有SDH(光同步数字传输网)、OTN(开放式传输网络)及ATM(异步传输模式)三种制式,已经在铁路建设中有应用的实例。本文根据三种制式进行一些简单探讨。
2.1 OTN传输网方案
OTN是西门子的成员公司——比利时的ATEA公司生产开发的面向专用网络应用开放式的传输设备,针对很多在延伸网中混合的环境,如汽车高速公路、铁路、轻轨、地铁系统、矿井和机场以及输水管线、天然气或石油等传输的环境,石化和化学行业以及电力传输网络传输的环境,OTN一直是一个比较理想解决方案。现在产品系列中有三个主要成员,即2500Mbit/s、600Mbit/s 和150Mbit/s, 可以满足不同带宽的需求, 而且可从一个版本升级到另一个版本。
OTN源自于TDM的传输体制 (但结构是非标准的) ,具有多样的的接口, 如局域网(如快速以太网)、广播 (15HZ高品质语音卡) 、 音频(如模拟和数字的2 线和4线音频连接,E1、T1) 、视频(视频分配和视频监视,CCTV)、数据传输(如RS232,RS422,RS485)等,它可以把视频、 数据、音频、 宽带数据和话音等集中综合传输, 目前在国内铁路运输中应用较多。
2.2 SDH综合业务传输网方案
SDH传输技术是20世纪九十年代初逐步商用的同步数字传输体制标准, 它源自于TDM原理, 有及其成熟的ITU-T标准和产品, 其通用性、 可靠性、可用性都很强, 其是近代电信传输网的基础, 目前广泛应用于石油和铁路、 公用电信网、 高速公路、电力等专用网络。使用SDH组建的网是一组高度统一的、 智能化、标准化的的网络, 它使用全球统一的接口从而实现多个厂家设备的兼容,在全段全网络范围内实现协调一致管理和操作, 进而实现灵活的组网与业务调度,可以实现网络自愈功能, 从而提高网络资源的利用率,故在我国各行业获得了广泛使用。按照电的时分复用的方式进行光纤通信, 它的传输速率一直陆续提高, 过去二十多年来速率从8Mbit/s增长到10Gbit/s。目前40Gbit/s的系统已经开始投入到商用, 而更高速率传输系统的试验也已经获成功。这些高速系统的成功, 为各种各样的新行业、业务尤其是宽带业务及多媒体的业务, 供应了实现的可能性。
SDH传输网方案有以下的优点:
(1)符合现行国际规范, 可以提供统一的光数据接口, 实现满足不同传输设备之间互通连接。信息结构等级STM-1、STM-4、STM-16之间间具有平滑升级的能力。
(2)网络结构非常简单, 传输与接入的一体化让设备变得简单, 配置更加灵活, 电路调度极为方便。
(3)包含丰富的开销, 可以提供强大网络的管理功能。
(4)修改了 PDH(准同步系统) 网络可靠性较低、 设备比较冗余和故障点比较多等缺点, 具有简单复用的过程, 可以对既有的PDH网络实现兼容, 从而降低联网成本。
(5)大面积采用软件实现网络配置和管理。
(6)各类产品选择面广,其设备技术国产化有巨大优势、 备品备件供应有保证。
SDH网络通信方案的局限性在于它源自于电话的点对点的固定速率传输,不便于计算机的图像、数据等随时随地变化业务数据传输。目前, 可以提供符合SDH标准的较为成熟产品的厂家比较多, 国内、国际都有著名的厂商进行开发生产。SDH产品在国内外已得到广泛应用, 技术发展得已经十分成熟, 设备可扩展性比较强, 设备选型时同时有较大的选择余地, 可以通过竞争选用性能价格比更加优质的产品, 降低工程的投资。
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