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标题: 关于轨道交通里的传输系统的一点自己的理解  [查看完整版帖子] [打印本页]

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时间:  2012-1-4 14:18

作者: flychenfulai     标题: 关于轨道交通里的传输系统的一点自己的理解

传输系统

1 概述

一般可采用两种制式实现：一种制式为基于SDH的多业务传送平台（MSTP）（包含接入设备），应采用内嵌RPR设备或能实现内嵌RPR系统性能、保护以及接口要求相似技术的设备。特点是基于SDH技术。具有灵活的数据业务处理能力，但是需要增加接入设备。

另外一种制式为开放式传输网络（OTN）。接口类型丰富、集中维护管理方便、非标协议、成本高。

1.1 传输系统是通信系统中最重要的骨干系统，传输系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，提供同时满足RPR及MSP保护的以太网业务、TDM业务通道，构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。

1.2 传输系统需要具备各种业务接入功能，为其他通信系统和信号、综合监控、自动售检票、乘客信息等系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道。

1.3 传输子系统具有集中维护管理功能，采用简明、直观的维护管理界面和系统安全机制，监视每个传输节点主要模块和用户接口模块的工作状态，可提供声光报警和打印告警数据。

2 系统构成

2.1 要求：

2.1.1 系系统要求：系统应具有网络自愈、集中网管、自动诊断、故障检测、与其它地铁线路传输网络互连互通等功能；,

2.1.2 组网要求：

1)网络无单节点失效。

2)控制中心和备用控制中心的任意一个节点失效不影响另一节点与全线各节点之间的业务通道通信。不能影响其他系统的业务,切换时间要求(50ms倒换要求)。

3)传输系统承载业务带宽(10Gb/s)及SDH设备等效接入能力要求。

2.2网络结构

2.2.1基于SDH的多业务传送平台（采用内嵌RPR的MSTP设备）（包含接入设备）




公安系统和民用、专用的区别。四纤是不是更加可靠安全。

本次专用传输系统是采用2纤复用段保护环方式组网方案.。网络发生故障时主用环路和备用环路自动切换时间小于50ms. 下面详细描述网络发生故障时传输系统的切换过程。

以上组网应用符合ITU-T G.841建议要求，并且保护倒换时间小于50ms。

Adm:分叉复用器.

在全线车站、一个控制中心、一个车辆段（备用控制中心）设置传输设备，利用隧道两侧敷设的光纤，组成两个2纤复用段保护环，两个环在控制中心、车辆段（备用控制中心）相交并互为保护。传输节点均包括1套PCM设备。采用时隙保护的方式。

2.2.2具有勤务电话，光数字传输系统应在全线设置勤务通信电话，用于调试、维护人员相互联络，应能根据需要单呼、组呼、全呼各站。数量定为1个/传输节点。
2.2.3同步设备（适用于MSTP设备）：传输系统的网络同步采用主从同步方式。自TCC接引同步信号，向传输设备提供标准同步定时基准信号。

3 系统功能

3.1 基本功能：传输系统具备各种业务接入功能，要为以下各系统提供传输通道：
Ø公务电话
Ø专用通信
Ø无线通信
Ø广播
Ø时钟
Ø闭路电视
Ø通信电源（高频开关电源及UPS）
Ø综合监控系统
Ø信号
Ø自动售检票
Ø办公自动化
Ø门禁
Ø乘客信息系统
Ø其它

3.2传输设备应能提供下列业务接口：

Ø以太网接口（符合IEEE 802.3 标准的10Mb、100Mb、1000Mb/s以太网接口）。用于通信各子系统以及其它专业以太网业务使用。
Ø2Mb/s数字接口：用于PABX局间中继、公务/专用电话数字中继及无线基站链路等。
Ø2/4线音频接口：用于广播音频、监听，通道类别采用共线、点对点方式，接口类型为2线音频600Ω，2/4线音频接口应可以互换。
ØRS422低速数据接口：用于信号、广播控制、时钟、无线及其它系统预留。通道类别采用点对点或共线方式。
ØSTM-N接口（适用于MSTP设备）：STM-N接口用于将来与上层的线网传输系统互联。
Ø对接口的要求：主、备控制中心和各车站传输设备应至少预留1个通用槽位，以适应将来业务增长需求。为保证传输设备的安全性，主、备控制中心传输设备如果需要配置扩展子架，子架互联接口应采用1+1冗余备份设置。

3.3提供多种传输方式：传输网的各节点设备上，能提供以下类型的信道：
Ø点对点直通式
Ø一点对多点式
Ø总线式

3.4具有网管功能：传输系统通过本地管理接口和控制中心维护管理终端可方便地对节点设备、传输通道进行配置和管理，监视每个传输节点设备主要模块和用户接口模块的工作状态，可提供声光报警功能和告警信号数据输出。

3.5可扩展性：由于数据业务地域分布、业务流向和业务量的不确定性对光网络平台的可扩展性提出了很高的要求。传输系统需要较好的、可以平滑的、同时成本很低的升级扩展功能。可扩展性，为今后的业务发展预留容量及扩展条件。传输网络具有较好的兼容性能，可兼容并连接本网络以外的其它网络或系统。

3.6具有保护功能:可采用mesh组网技术。
Ø网络级保护：采用线性1＋1 、 2/4纤MSP、子网连接等多种保护方式，本文采用的是2纤双向复用段保护环。
Ø设备级保护：对设备硬件、控制单元、控制软件的保护。对交叉连接板、主控制板、时钟同步板、电源板等重要板件采用1+1保护，2M业务处理板采用1:N保护。

3.7具有自愈功能：采用两纤双向复用段倒换环保护方式，当工作环路光纤发生故障和断路时，可以自动判断并切换到备用环路光纤工作，同时向网管系统上报故障信息。自动切换可在50ms内完成，切换不影响用户的正常使用。

3.8自诊断功能：监视每个传输节点主要模块和用户接口模块的工作状态，可提供声光报警和打印告警数据。同时提供网元层、网元管理层和网络管理层的分层管理，具备系统、性能、配置、故障和安全等功能。

3.9系统控制和通信功能：系统控制和通信功能由网元控制板（NCP）完成，主要包括：给各单板下达配置命令，并采集它们的性能和告警。通过ECC通道实现网元之间网管信息的互通。通过E1、E2字节实现网元之间公务电话的互通。

3.10开销处理功能：可以对开销字节进行修改或再编号。

3.11对系统的交叉连接能力的要求。1024x1024vc4

3.12每个节点配备勤务电话

3.13 RPR功能。

3.13.1 RPR封装协议和映射颗粒说明：RPR功能是指基于SDH 平台，内嵌RPR 功能，而且提供统一网管的功能。其关键特征为：以太网业务适配到RPR MAC 层，然后映射到SDH 通道中传送。具体来讲，就是直接接入的或经过汇聚的以太网业务映射到RPR MAC 层时，采用IEEE 802.17中定义的远程转发（Remote forwarding）方式，实现对IEEE 802.3MAC帧的透明传送。

3.13.2 RPR保护倒换策略说明
源路由方式和环回方式的保护倒换。

Source Steering方式基于环形结构提供了从源到宿的两条不同路由，当其中之一故障时，源节点将通过拓扑更新信息将业务流从故障路由切换到正常工作的路由发送，实现业务保护倒换。

Wrapping方式基于反向的双环结构，在故障发生时，由故障两侧相邻节点将对故障方向的信息发送和由故障方向的信息接收倒换到另一环的相反方向，从而实现保护倒换。

1）Wrapping保护

Wrapping保护方式是指当环路上的某个地方发生故障时，则在故障相邻节点自动环回，把内环和外环连在一起。Wrapping保护倒换的时间不超过50ms。这种保护方式的优点是保护速度快，丢失数据少，缺点是浪费带宽。
下图所示是一个Wrapping保护的例子，业务从节点4途经节点3和节点2发向节点1。当节点2和节点3之间发生断纤时，则节点2和3自动环回，使内环和外环连在一起，起到保护的作用。

Wrapping保护

2）Steering保护

Steering保护方式是指业务不需要从发生故障的地方倒换，而是通过拓扑发现协议生成故障后的新拓扑后，源节点直接按照新的拓扑发送数据给目的节点。当环上节点少于等于16个时，Steering保护倒换的时间不超过50ms。这种保护方式的优点是不浪费带宽，缺点是当组网规模较大时保护倒换的速度较慢，并且在新路径建立之前部分数据被丢弃。
下图所示是Steering保护的一个例子。在环路发生故障前，节点4发往节点1的业务从外环经过节点3和2到达节点1。当节点2和节点3之间发生断纤时，拓扑自动发现协议发现新的拓扑，这时业务按照新的拓扑从内环经过节点5和6到达节点1。

Steering保护

3）Wrapping+Steering保护

Wrapping+Steering的保护方式就是环路发生故障时，环网先采用wrapping的方式进行倒换，保证环网的倒换速度，减少丢包；通过拓扑发现协议生成故障后的新环路拓扑后，再采用Steering的保护方式，使业务按照新拓扑的最优路径直接发送给目的节点，减小带宽的浪费。

下图所示是Wrapping+Steering保护的一个例子。在环路发生故障前，节点4发往节点1的业务从外环经过节点3和2到达节点1。当节点2和节点3之间发生断纤时，先进行wrapping倒换，节点2和3自动环回。在拓扑自动发现协议发现新的拓扑后，进行Steering倒换，这时业务按照新的拓扑从内环经过节点5和6到达节点1。

Wrapping+Steering保护

3.13.3有效速率说明

数据包的传送要建立在Ring这种拓扑结构上。而且是一种双环结构，每个环上最大的带宽1.25Gbit/s, 双环最大带宽2.5Gbit/s. 外环携带内环数据包的管理字节，内环携带外环的管理字节。这样，双环互为保护和备份。

4子系统技术方案（接口，接口界面及各种参数配置计算等）

4.1具备网管功能，网管结构为:

传输网络一般在控制中心大楼设置传输网络管理终端设备，对传输网络进行集中管理。传输网管采用中文界面，支持设备的端到端的业务配置。

传输网络管理设备具有自诊断功能，可进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理，并且能与通信集中告警（或综合网管系统）终端相连，实现集中告警对各系统的管理。

4.2软件平台和硬件平台

计算机；操作系统，数据库软件以及网管软件、接口软件。

4.3接口
Ø2M/s数字接口：用于PABX（程控交换机）局间中继、公务/专用电话数字中继及无线基站链路、pc政务以及其他。通道类别为点对点方式，接口类型为G.70375Q。
Ø2/4/线音频接口：有宽带广播视频接口采用共线方式，以及用于广播监听语音（300-3400hz）的点对点接口类型为2线音频600Ω，2/4线音频接口应可以互换。
ØRS422低速数据接口：用于信号、广播控制、时钟、无线及其它系统预留。通道类别采用点对点或共线方式。
Ø以太网接口(10M/100M口、GE口)：用于通信各子系统以及其它专业以太网业务使用。
与cctv，pis,iscs系统的接口为1000M/s的速率，其他的为100M都采用共线的方式。
主、备控制中心和各车站传输设备至少预留1个通用槽位，以适应将来业务增长需求。
为保证传输设备的安全性，主、备控制中心传输设备与子架互联接口采用1+1冗余备份设置。

传输系统与上述系统接口界面在传输系统配线架。
1）与无线通信系统：传输系统在车站、停车场、车辆段为无线提供E1和及以太网接口，接口位置在传输系统的配线架外侧。
2）与公务电话系统：车辆段、控制中心、各车站公务电话交换机数字中继与传输系统之间采用2Mb/s数字中继接口。工程界面在各节点DDF架外线侧。配置数量列于下表。
表：

序号	站 点	接口名称	配置数量（个）	工程界面	备 注
1	车辆段	2M E1	32	传输系统   配线架外线侧	G.703 标准   GB7611.87   75 Ω同轴
2	控制中心	2M E1	3
3	16 车站（4+12）	2M E1	16×3

网管系统、
计费系统与传输系统的接口：车辆段、控制中心、各车站的公务电话交换机网管接口与传输系统之间采用10/100M以太网接口。工程界面在各节点通信设备室DDF外线侧。配置数量列于下表。
表：

序号	站 点	接口名称	配置数量（个）	工程界面	备 注
1	车辆段	10M/100M.T   以太网接口	1	综合布线系统   配线架外线侧	RJ.45
2	控制中心		2
3	16车站（4+12）		16×1

3）与专用电话系统：
控制中心专用主系统，数字中继接口（与传输接口）：2M接口………20路（使用17路，备用3路）
车站专用分系统，数字中继接口（与传输接口）： 2M接口………4路（使用4路）
车辆段专用分系统

：数字中继接口（与传输接口）：2M接口 …..20路（使用17路，备用3路）
控制中心车辆段及停车场数字式录音设备（1+1热备方式）：与传输系统的接口：LAN接口1个LAN
专用电话子系统与传输系统接口
1）以太网接口
接口用途：用于集中网管系统和录音系统通信管理
接口位置：控制中心、16车站、车辆段信号楼通信设备室综合配线架。
接口类型：10/100Bas-T
接口数量：22个（网管）分布见下表
表：网管系统

序号	接  口 位 置	接口类型	接口数量	备  注
1	控制中心通信设备室	10/100MB-T	3	由于传输只能提供1个，其余我方自己解决。
2	车辆段通信设备室	3	由于传输只能提供1个，其余我方自己解决。
3	16车站通信设备室	1×16

16车站、控制中心、车辆段的10/100Bas-T接口分别通过传输系统连接组成VlAN专网。
2）2M（E1）链路接口
Coral 专用电话子系统的2M 数字链路接口，严格遵照国际电联（ITU-T）的标准协议：
接口类型：E1
物理层上，满足G.703建议标准。可采用75 Ω同轴电缆，以不平衡方式与数字传输系统连接，也可以采用120 Ω对称电缆，以平衡方式与数字传输系统连接。
接口用途：专用电话子系统内部网络数字中继链路接口；
接口位置：控制中心、车辆段、16车站的DDF配线架
接口数量：98个（见下表）
表：2M数字中继链路配置表

序号	连  接 局 向	接  口	数 量
1	控制中心	2M E1	17个
2	车辆段		17个
4	16个车站		4×16=64个
合计			98

（4）与cctv的接口

传输系统为本系统提供分别在控制中心、备用控制中心、各车站、车辆段提供两个冗余1000M以太网光接口，带宽800M，传输方式采用共线以太网传输，与传输系统分界点在配线架外线侧。

我方系统需要通过传输系统进行以下信号的传送：实时图像信号、录像回放信号、控制信号、网管信号。

我方系统在各站点分别配置了1台以太网交换机，所有相关设备均接入此交换机，然后再将需要上传的数据上传给传输系统。



我方系统与传输的接口配置

（1）控制、实时图像传输、录像回放接口
接口用途：完成电视监视系统的实时图像、录像回放、控制信号的传输。
接口类型：千兆以太网光口。
传输带宽：千兆
连接方式：CCTV交换机光纤接口端子
接口数量：1个控制中心、1个备用控制中心16个车站、1个车辆段各2个

（2）网管接口
接口用途：完成电视监视系统的网管信号的传输。
接口类型：与控制、实时图像传输、录像回放接口共用
传输带宽：与控制、实时图像传输、录像回放接口共用
连接方式：与控制、实时图像传输、录像回放接口共用
接口数量：与控制、实时图像传输、录像回放接口共用

（5）与广播系统的接口：

传输系统提供的传输通道服务于中心设备与车站设备、车辆段设备之间，用于语音的传送和数据的发送与接收。传输通道由传输系统提供，包括音频通道和数据通道。音频通道每个车站占用2路，1路带宽为300-16KHz，用于传送广播音频，1路带宽为300-3.4KHz，用于传送监听音频；数据通道每个车站及车辆段各占用1路，接口形式为RS422，采用共线传输方式，用于中心与车站及车辆段广播设备之间的数据通讯。

（6）与时钟系统的接口：一级母钟提供40路RS422接口通过传输系统将校时信号传送至沿线各车站、车辆段的二级母钟。

二级母钟接收经传输系统传来的一级母钟校时信号，接口类型为RS422接口。二级母钟通过数据接口接收控制中心时钟网管系统的控制信息，并将故障告警信号通过传输系统送至中心一级母钟，由一级母钟将告警信号送至时钟系统网管设备，接口类型为RS422接口。

（7）与电源系统：与传输系统的接口

主用控制中心、车辆段（备用控制中心）、车站专用电源系统的信号传输通过传输系统来实现，电源设备数据信息通过以太网总线传输方式（10/100M）；
物理接口形式为：RJ45。
接口类型：数据
接口形式：10/100Mbps以太网接口
物理接口：RJ45标准接口
接口数量：主用控制中心1个，车站12个，车辆段（备用控制中心）1个
接口用途：用于传送主用控制中心、车辆段（备用控制中心）、全线车站的电源监测信息。
分工界面：主用控制中心、车辆段（备用控制中心）、车站DDF架外线侧


需要图片可以跟我要~

[ 本帖最后由 tomtuo 于 2012-1-5 10:46 编辑 ]

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时间:  2012-1-5 15:11

作者: pmdriver

好文章。

我也是做轨道交通通信的。

现在用低速率接入也比较少了，随着公务、专用、无线系统的接口IP化，地铁传输系统的未来也将采用PTN.

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时间:  2012-2-1 13:10

作者: flychenfulai

嗯，不过对于ptn知道的还不多，得学习了

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时间:  2014-8-15 14:17

作者: 菜鸟学徒

12年的帖子啊~~~需要图片还能拿到否？

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时间:  2014-8-15 14:17

作者: 菜鸟学徒

12年的帖子啊~~~需要图片还能拿到否？

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