地铁通信骨干传输网扩容方案探讨
摘 要 分析 2 种地铁通信骨干传输网的扩容方法，结合现场经验，从系统构成、系统功能、扩容需求等方面提出具体实施方案及注意事项。
关键词 地铁; 通信; 骨干传输网; 扩容
从城市发展规划、居民出行便利、公司运营经济效益等角度考虑，地铁建设的最终目标是由线成网，逐步形成真正意义上的地铁轨道交通网。
以广州地铁为例，到 2020 年，其线网远期规划是由城市轨道线、市郊列车线及城际轨道线 3 层线网组成的全长677 km 的轨道交通网。伴随着广州市轨道交通线网的形成与运行，线网通信系统是线网安全运行的重要基础与前提保障，它的基本结构就是骨干传输网系统。通过骨干传输网，能够透明地传输线网机电系统中的通信、信号、AFC( 自动售检票) 、主控( 包括 FAS( 火灾自动报警系统) 和 BAS( 环境与设备监控系统) ) 、SCADA( 电力监控系统) 和 EMIS( 管理信息系统) 等系统的信息，构成传送语音、数据和图像的综合业务传输网。
随着线路的不断增加，面临着地铁通信骨干传输网的扩容问题，下面就广州地铁夏南 OCC( 运营控制中心) 节点割接及以太、2 Mb、PCM 等业务扩容项目展开，分析具体方案。
1 系统概述
1． 1 系统构成
广州地铁骨干传输网络现包含 MSTP( 城域网多业务传递平台) 设备 4 套，环网容量为 10 Gb，采用复用段保护模式。拓扑图如图 1 所示。
1． 2 系统功能
通信骨干传输网系统的基本功能，主要用来传输地铁线网的调度通信、公务电话、无线通信、视频监控图像、时钟同步、PIDS( 乘客信息显示系统) 以及信号、AFC、MCS( 主控系统) 、FAS、EMCS ( 地铁设备监控系统) 等系统的各类信息，并提供迂回路由。
1) 将轨道交通线网的各线、各类调度信息集中与互通，以实现线网控制中心统一管理和集中指挥，包括地铁线网全线的调度运行与多线混跑，线网的跨线区域供电，及时组织和指挥线网线路的抢修和抢险等，快速提供直接有效的通信联络，从而达到对轨道交通全线、全员的调度管理。
2) 将线网内各线公务电话实现互连互通，为城市轨道交通的运营、管理部门提供快速、优质的语音服务，为轨道交通运营和管理人员提供最便捷的联系手段，并实现线网内各线公务电话经过指定轨道交通汇接局与市话局的互连互通。
3) 实现线网内各线无线通信系统语音和数据的互联互通，达到提高线网内各线无线通信系统运营管理的灵活性和安全性的目的。
4) 可向线网各线通信系统内被同步的数字传输设备提供统一、精确的时钟定时信号，以达到线网各线通信传输网高效、准确地互通各方面的综合信息。
5) 对于使用地铁运 营管理现 代化的配套设备———专用视频监控系统而言，通过线网通信骨干传输网，能将轨道交通线网中各线实时监视车站客流、列车出入站及旅客上下车的图像信息，真实、具体和集中地反映到线网调度管理中心，成为加强运行组织管理水平、提高工作效率、确保旅客安全正点行驶的重要手段和措施。
6) 传输轨道交通线网中机电系统里其他子系统的数据管理和监控信息。例如，信号系统的 ATS( 列车自动监控系统) 信息，在线网中相关 2 条线路或多条线路的控制中心传送; AFC 系统的票务管理数据信息，在线网中相关线路的 AFC 管理中心和清分中心传送;MCS、FAS 和 EMCS 系统的数据信息，在线网中相关线路和应急指挥中心传送。
1． 3 扩容需求
由于在现有大石 OCC、公园前 OCC、鱼珠 OCC 节点的 2 Mb、以太网、PCM 等业务需求数量增加，故而需要在目前传输设备的基础上扩容，增加相应的子框，满足本次需求，同时便于今后增加更多的 2 Mb 和以太网业务; 另外，还新增加了一个夏南 OCC 节点，需要配置相应的设备，并割接入网。
2 方案介绍
2． 1 方案 1
方案 1 是在割接新节点入网后，在网络中下挂2 ． 5 Gb 设备，用于 2 Mb、以太网、PCM 业务扩容，如图 2 所示。
具体实现过程是将业务分配在 2 个子框中，其中一个子框用于处理以太网业务，另一个子框通过 2块2． 5 Gb 光盘和上面的主子框相连接，相当于把一个 2． 5 Gb的业务串连到 10 Gb 的环中，主要用来下 2 Mb 和部分小颗粒带宽以太网业务，如图 3 所示。
2． 2 方案 2
方案 2 是在割接新节点入网后，结合业务扩容，扩展成 2 个 10 Gb 的光环，如图 4 所示。
具体实现过程是将上面的 2 块 10 Gb 板卡移到新扩容的子框中，两套设备分别组成 10 Gb 环路，各子框分别对本框中的业务进行落地，对业务进行负载均分，两套设备之间采用 2． 5 Gb 互联，对需要跨子框的少量业务进行疏导和调度，如图 5 所示。
2． 3 方案比较
2． 3． 1 操作方便性
方案 1 对板卡的调整较小，操作较方便。
方案2 需要对10 Gb 板卡及业务板卡进行调换，涉及较多的业务调整，后期业务割接较麻烦。
2． 3． 2 扩容方便性
方案 1 是把新扩的设备通过 2 块 2．5 Gb 光盘和上面的主子框相连接，相当于把一个 2． 5 Gb 的业务串连到10 Gb 的环中，这样整个网络业务调度的瓶颈就在互联的 2．5 Gb 板卡处，新扩的设备业务承载容量不能超过 2．5 Gb，不利于网络的后期扩容。
方案 2 是将上面的两块 10 Gb 板卡移到新扩容的子框中，两套设备分别组成 10 Gb 环路，各子框分别对本框中的业务进行落地，对业务进行负载均分，两套设备之间采用 2．5 Gb 互联，对需要跨子框的少量业务进行疏导和调度，这样就不存在业务扩容的瓶颈问题，后续扩容较方便。
2． 3． 3 设备的稳定性
方案 1 中大量的板卡都集中在一套设备中，不利于设备散热，再者，大量的业务都集中在一套设备中，如果组网的设备出现故障，会造成较大的影响。
方案 2 中板卡都均匀分配在两套设备中，散热较好，业务负载分担，安全性较高。
综合考虑，选择采用方案 2。
3 方案实施
3． 1 扩容步骤
步骤 1: 完成新加硬件安装及基础板卡数据配置。
步骤 2: 完成新光路测试。
步骤 3: 备份原有站点数据。
步骤 4: 原有节点以太网业务变更，各站点新扩容设备预数据配置，包括基本数据及所有以太网数据。预配置新增 2 Mb 下地业务及串通业务配置。
步骤 5: 进行新环网的联网测试，包括单站矩阵及业务保护盘的倒换测试、复用段倒换测试、以太网通道连通性测试、2 Mb 误码测试。
3． 2 注意事项
1) 为保证实施过程中物理连接的顺利，在割接前一定要新旧环网的光路通畅。
2) 在割接过程中，中央网管组必须实时全程关注业务运行情况，实时监测电路的传输状态，发现故障先把故障处理好，再进行下一步操作。
3) 在进行第 1 个步骤时，光路连接后一定要进行光路和 2 Mb 的误码检测，确保光路经过跳接后业务能正常通畅。
4) 现场准备光纤清洁设备，在拔纤和插纤的时候进行清洁。
5) 在割接时随时，确认原有电路正常与否，业务正常与否，对原网络随时进行监控，确保新旧网络在割接前后都能及时发现问题并处理。
4 结语
采用方案 2 进行通信骨干传输网扩容后，系统运行稳定，在下一步线网扩大规模及业务容量增加时可广泛采用。
参考文献
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