城市现代有轨电车工程基础：传输与电话系统

1.传输系统

根据当前通信技术发展及国内外轨道交通设备运用现状，传输系统主要有基于SDH的MSTP、基于内嵌RPR（弹性分组环）的MSTP、千兆以太网和PTN传输技术。

（1）基于SDH的MSTP（多业务传输平台） MSTP即多业务传输平台技术，是为建立承载TDM电路、分组数据和信元的统一平台而发展的。MSTP技术的基本思路是将多种不同业务通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙，而SDH设备与二层、三层分组设备在物理上集成为一个实体。即将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成业务层和传送层一体化的下一代SDH节点。随着城域网技术的发展、成熟及设备的大量应用，基于SDH技术的多业务传输平台方案已在轨道交通建设中得到广泛应用，线路速率可达到2.5～10Gb/s。但是MSTP对于IP数据的传输，节点间不能实现公平共享带宽，有一定的延迟和带宽的浪费。

（2）基于内嵌RPR（弹性分组环）的MSTP RPR（IEEE 802.17标准）是一种新兴的MAC层协议，是为优化在环形拓扑上传输数据包而提出的一种全新的IP包承载技术。具有双环结构、空间复用机制、灵活的业务带宽颗粒、带宽动态共享和分配、统计复用、各节点公平接入、支持业务级别、自动识别网络拓扑结构、基于源路由的保护倒换等主要特点。基于内嵌RPR的MSTP方案，实际上是在MSTP环网带宽上划分出独立的通道来支持RPR技术。然而RPR的国际标准虽已完成，但部分内容仍在变动，不同厂商设备互连互通存在问题。

（3）千兆以太网 千兆以太网（802.3z）是被广泛使用的计算机网络标准，随着数据业务的增加，语音、视频等业务的IP化，千兆以太网的应用范围不断增加，由计算机局域网逐步拓展到工业控制、电信接入网、城域网等领域。随着802.1p（流量优先权控制）、802.1q（VLAN标准）、802.1s（多生成树协议）、802.1w（快速生成树协议）等技术的应用，千兆以太网已经发展成为一种可管理、高可靠性、满足多种应用需要的技术，在性能指标上能够满足城市轨道交通数据业务传输的要求，非常适用于数据业务的传输。

（4）PTN（分组传送网） PTN是一种光传送分组网络架构和技术，它在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务传输。PTN继承了SDH/MSTP良好的组网、保护和可运维能力，又利用IP化的内核提供了完善的弹性带宽分配、统计复用和差异化服务能力，能为以太网、TDM和ATM等业务提供丰富的客户侧接口，非常适合于高等级、小颗粒业务的灵活接入、汇聚收敛和统计复用。PTN能够更好地融入已有的IP化业务能力，更容易和其他IP化网络对接，但是造价较高。

2.电话系统

电话系统的构建一般有三种方案较可行，即设置数字程控交换机、利用公网交换机的虚拟网功能组件广域虚拟交换网络和利用软交换技术构建电话网络。(www.xing528.com)

（1）设置数字程控交换机 该方案采用设置数字程控交换机的方式，满足本工程电话业务的需求。该方案优点显而易见：技术成熟可靠、功能强大、应用广泛。且有本工程对所用程控交换机拥有完全的控制权，独立使用该程控交换机的全部功能和容量。

（2）公网交换机组建专用虚拟网 虚拟专用网，英文简称VPN，是利用公用电话网的资源向某些机关、企业提供一个逻辑上的专用网。其最显著的特点是利用公网资源实现专网功能，使用户不必投资购买PBX设备，而由电信运营商在公网上实现虚拟（软件方法）PBX功能。可以节省前期一次性投资，并且减少运营维护人员及相关运营维护。但该方案缺乏对其公务电话系统的产权，使用不够灵活；多点引入公网，故障点多，不能保证本工程电话系统的可靠性；且通话费、月租费高，从长远看不够经济。

（3）软交换 VoIP（Voiceover IP）是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输的技术。VoIP的主要优势在于它提供了一种利用IP网络解决语音通信的手段，而IP统一网络恰恰是通信网络的发展趋势。VoIP与传统语音系统相比更加灵活，能提供更多的终端种类（模拟语音电话机、PC、IP电话机），还能够为用户提供新的基于多媒体的增值服务。VoIP的主要劣势在于其话音质量与传统语音系统相比还是稍差，缺乏端对端的QoS保证，无法实现调度功能，同时投资较高。

3.组网方案选择

结合传输系统、电话系统方案比选情况，本次传输与电话系统组网方案有如下选择。

（1）基于SDH的MSTP+传输接入单元 可以在车辆段、各牵引变电所均设置一套基于SDH的MSTP设备及一套传输接入单元，电视监视系统、SCADA系统均通过MSTP提供的以太网端口进行数据传输；各牵引变电所内的电话分机通过传输接入单元接入MSTP设备，通过2M通道接入车辆段内的程控交换机。这样以SDH技术为基础，继承SDH优点，利用较少的网络带宽实现多点接入和带宽共享，根据具体业务的需求动态灵活分配，提供有效流量控制，实现SDH、ATM和IP多种业务的混合传输。缺点是MSTP对以太网数据业务的传输效率较低。

（2）千兆以太网+语音接入网关 可以在车辆段、各牵引变电所均设置一套工业千兆以太网交换机，各牵引变电所均设置一套语音接入网关，电视监视系统、SCADA系统均通过以太网端口直接传输；各牵引变电所内的电话分机通过语音接入网关将语音数据转换为以太网数据，再通过以太网接口进行传输。以IP技术为基础，专为数据业务制定，能很好地满足IP业务的需求，能有效解决突发数据业务的传输需求。缺点是故障倒换时间较长，且相对于基于SDH的MSTP+传输接入单元方案而言，投资较高。