浅谈铁路通信传输系统方案

　　【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。