王兴龙

【摘 要】 地铁的发展速度不但代表了一个城市现代化的程度，也代表了一个城市的发展水平。地铁的通信技术水平也直接反映了地铁现代化、自动化的水平。为确保城市轨道交通系统的安全可靠的高效运行，实际上可以对语音，图像，数据 等相关信息进行传输和操作维护管理，必须建立可靠，独立的通信网络传输 地铁的通 信直接由轨道交通运营管理。它是不可或缺的自动综合业务数字网络，保证乘客安全 列车的快速高效运行。移动通信是保障地铁在各个方面的安全，提高服务质量，改善交通运输效率和管理水平的重要手段。特别是由于地铁是电力牵引，行车速度高，列车密度大的一种交通方式，更不能离开移动通信。本文基于地铁的通信传输系统设计，设计了基本的光传输网络组网系统。

【关键词】 系统设计 SDH MSTP 通信系统

一.绪论

随着我国经济实力的增强和城市轨道交通的飞速发展，城市人口急剧增多。在城市轨道交通线路网络之中，穿插着很多复杂的系统。其中包括：车站建筑、通风空调、车辆系统、供电系统，通信传输系统、信号系统、给排水系统、FAS/BAS、AFC、自动扶梯等 10 个大型系统构成。又有多个子系统包含在了每个大型的系统之中。因此，城市轨道交通需要依靠强大的功能来保持系统的正常运行和乘客快速安全的出行。那么为了及时、可靠、有效的上傳各种检测信息、控制信息及视频信息，就需要一套强大的传输系统。由于可靠性高。带宽大及低干扰的特点使光传输网成为骨干传输网的首选。

二.地铁通信光传输组网的理论基础

2.1光传输网的基本原理。可以提供通信传输服务的实体和其中传输过程中的需要使用的逻辑配置组成了网 络系统。在不同的地点之间，利用电信号或者光信号通过光缆和微波传输网，传递用户 信息的网络资源，这种由各种光传输设备组成的实体网络，称为信息传输网。在通信网中，传输网作为核心一层的存在。

传输网作为核心位置的网络，可以服务于各个业务网。由于它的位置在各个接入设备与端局和交换机的交换节点之间，传输网必须要承载着长距离、大容量、高安全性的传输业务。传输网的位置决定了它在通信网之中承上启下的作用，它承载的业务类型丰富多样，所以传输网的好坏决定了一个通信网的服务质量和是否能够正常开展通信传输业务。

2.2光传输网的基本特性。本次选用光传输网作为通信网核心内容的主要原因，是光传输网在实际应用中具有如下的突出优点。1、通信容量大，传输速率高。通过主要传输媒质：光纤，传输光波。光波的优点在于具有1014 HZ 的高频，相比一般的电磁波的传输频率更高，波长更短。因此在载波通信中，更高的载波频率代表了更大的信息容量。同时，数字通信的带宽了相比与模拟的方式，具有更宽的带宽，所以传输速率更快。 2、中继距离长，损耗低。随着光纤材质的进一步改良，目前我们使用的光纤材料的损耗值已经基本上达到了理论极限，相较其他传输媒质，损耗都要低得多。若能将石英光纤进一步发展为非石英光纤，通信的中继距离可达到几千千米甚至上万千米。3、信号串扰小，具有很强的对抗干扰的能力。由于光波的频谱相较于一般电磁辐射的频谱有着非常大的差距，所以电磁辐射很难讲频谱叠加到光信号的频谱上，也就是说电磁辐射进入光纤的纤芯之内，也就很难影响光信号的传输。而检测器只会响应一定波段上的光频，基本不会响应电磁波。因此，光传输网具有对抗电磁干扰的能力比较好。另外，光纤作为一种绝缘材料，也很难受到雷电等自然因素的影响。这些特点使光传输网更加适合使用在电气化铁道一类的场景，尤其适合用于城市轨道交通运营的通信传输系统中。

三.轨道交通通信光传输网的拓扑结构

光传输网本质上就是光纤与光器件的结合，通过平面拓扑模型这种网络结构体来定位网络分布、互联网所载位置和终端用户，将光传输网的基本模型通过拓扑图来实现。设计网络的平面拓扑模型，是光传输网基本设计的最开始步骤。

3.1 光传输网的物理拓扑结构。通信光传输网的结构就是由若干的网元设备和错综复杂的交叉着的电缆及光缆几何排列所构成的。网络是否可以有良好的利用率、可靠性和有效性基本上都是由网络结构所决定的。通信光传输网络有如下的几种基本的物理拓扑结构。 1、链状网络拓扑。利用传输通道将网元顺次连接起来，首端位置和尾端位置不进行连接。这种结构的特点是经济性强，上下行灵活。但是一旦发生一个节点的网络故障，就会造成整条线路的失灵，不够安全可靠。 2、星型网络拓扑。这种网络需要设置一个中心节点，然后将其他的节点与中心节 点相连，但是其他节点互不相连，中心节点要担任 OXC 的功能。这种网络非常有利于带宽分配，同时便于管理，适用于业务分配型的网络。但是中心位置承载的压力非常大，一旦出现故障，就会造成全网瘫痪。

3.2 光传输网的逻辑拓扑结构。逻辑拓扑反映了网元之间的业务量的分布关系，通过对逻辑拓扑结构的设计，可以 解决一些业务需求与物理设计在目的和功能上发生的矛盾，较快的适应业务中变化的需要，同时还可以有效节约网络资源。逻辑拓扑的结构主要有以下的几种形式。 1、星型拓扑。这种网络分为两种，其中包括单星型和双星型两种网络结构。单星型具有一个逻辑中心，双星型具有两个逻辑中心，其他的网络节点分别与中心相连。双星型具有更良好的安全性和可靠性，即使一个中心节点瘫痪也可以继续工作，可以适应业务量较重的网络。 2、平衡式拓扑。平衡式的逻辑拓扑结构类似于线形和环形的物理拓扑结构。在这类结构中，业务只能从由光缆接通传输的节点间能进行通信传输。对于没有物理连接的节点之间的通信业务传输，就要通过中间节点来完成。这种网络拓扑的本质就是一种点到点的通信方式，因此这种网络相较其他全光通信网络，灵活性很低。这类的拓扑体系比较单一，仅仅适用于相邻节点之间发生业务传输的网络。

四.结论

随着城市轨道交通的发展，这种高速、快捷、绿色的出行方式逐渐获得了现代人的青睐。地铁通信光传输技术的进步将极大的改善地铁通信的速度和效率，为安全出行、高效出行提供便利。

【参考文献】

[1] 刘晓娟，林海香，司徒国强.城市轨道交通综合监控系统[M].西南交通大学出版社，2011：1-92.

[2] 孙桂芝，孙秀英.光传输网络组件与运行维护[M].机械工业出版社，2011：2-60.

[3] Simon Haykin，Michael Moher，Inreoduction to Analog and Digital Communications[M].Pubilshing House of Electronics Industry，2007：159-197.

[4] 陈雪.无源光网络技术[M]. 北京：北京邮电大学出版社，2006：13-18.

作者简介：姓名：王兴龙 ;出生日期：1990年2月10日;性别：男;民族：布依族;籍贯：贵州省安龙县;职务：部员（科员）;学历：大学本科;单位：四川叙大铁路有限责任公司