同步數(shù)字傳輸自愈網(wǎng)及其在軌道交通中的應(yīng)用

同步數(shù)字傳輸自愈網(wǎng)及其在軌道交通中的應(yīng)用摘要介紹了同步數(shù)字分級(jí)傳輸(sdh)的特點(diǎn),比較了四種不同的sdh自愈網(wǎng)的機(jī)理、特性及適用環(huán)境,結(jié)合軌道交通中通信業(yè)務(wù)的特點(diǎn),提出了合適軌道交通傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式:對(duì)于單條或幾條軌道交通線,宜采取二行通道保衛(wèi)環(huán),當(dāng)軌道交通構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí),可采取二行復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)。本文關(guān)鍵詞語同步數(shù)字分級(jí)系統(tǒng),自愈網(wǎng),軌道交通1同步數(shù)字分級(jí)傳輸系統(tǒng)(sdh)的優(yōu)點(diǎn)1)兼容性—不同廠家的設(shè)備在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)互通,避免在管區(qū)接壤處或由于選用不同廠家的設(shè)備而帶來互不相通的麻煩。2)靈敏性—上下通路不需要在ddf架上人工跳接,只需用軟件控制直接上下,通路組織非常靈敏方便。3)可靠性—保衛(wèi)能力強(qiáng),用sdh設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)多條理的保衛(wèi),如:中繼段保衛(wèi)、復(fù)用段保衛(wèi)、通路保衛(wèi)等。4)簡(jiǎn)便性—在用sdh設(shè)備構(gòu)成了sdh網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)也建立了一個(gè)sdh管理網(wǎng)絡(luò),用戶只需把持網(wǎng)管終端就可實(shí)現(xiàn)對(duì)所建sdh網(wǎng)絡(luò)的管理,包含故障定位與報(bào)告、性能分析與報(bào)告、安全控制、通路配置等,維護(hù)非常簡(jiǎn)便。為此,傳輸網(wǎng)一般選用成熟的sdh組網(wǎng),在軌道交通中亦是如此。2四種sdh環(huán)形自愈網(wǎng)的比較所謂自愈網(wǎng),指的是無需人為干涉,網(wǎng)絡(luò)即可在極短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù),使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障。環(huán)形網(wǎng)保衛(wèi)一般是指采取adm構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈的一種方式,稱為自愈環(huán)。自愈環(huán)按光纖數(shù)量可分為二纖環(huán)和四纖環(huán);按接收和發(fā)送信號(hào)的傳輸方向可分為單向環(huán)和雙向環(huán);按構(gòu)造可分為通道保衛(wèi)環(huán)和復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)。下面比較四種不同sdh環(huán)形自愈網(wǎng)的原理及應(yīng)用環(huán)境。2.1二纖單向通道保衛(wèi)環(huán)二纖單向通道保衛(wèi)環(huán)由兩根光纖實(shí)現(xiàn),其中一根用于傳業(yè)務(wù)信號(hào),稱w1光纖,另一根用于保衛(wèi),稱p1光纖,如此圖1所示?；驹坎扇?+1的保衛(wèi)方式,即利用w1和p1光纖同時(shí)攜帶業(yè)務(wù)信號(hào)并分別沿兩個(gè)方向傳輸,但接收端只擇優(yōu)選取其中的一路。圖1二纖單向通道保衛(wèi)換環(huán)例如:節(jié)點(diǎn)a至節(jié)點(diǎn)c進(jìn)行通信(ac)。在a點(diǎn)將業(yè)務(wù)信號(hào)同時(shí)送往光纖w和p,w沿順時(shí)針將信號(hào)送到c,而p則沿逆時(shí)針將信號(hào)也送到c。正常時(shí),w中為主信號(hào),因而在節(jié)點(diǎn)c接收來自w的信號(hào)。節(jié)點(diǎn)c至節(jié)點(diǎn)a的通信同理(ca)。工作原理見圖1。若bc節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷,來自w的ac信號(hào)丟失,按接收時(shí)擇優(yōu)選取的原則,在節(jié)點(diǎn)c將通過開關(guān)轉(zhuǎn)向接收來自p的信號(hào),進(jìn)而使ac間業(yè)務(wù)信號(hào)得以維持而不會(huì)丟失。故障排除后,開關(guān)返回原來的位置。從功能上來看,此種保衛(wèi)屬子網(wǎng)連接保衛(wèi)類型;從業(yè)務(wù)容量上看,環(huán)的業(yè)務(wù)量等于所有進(jìn)入環(huán)的業(yè)務(wù)量總和,即節(jié)點(diǎn)處adm的容量stm2n。這種組網(wǎng)方式較少運(yùn)用。2.2二纖雙向通道保衛(wèi)環(huán)1+1二纖雙向通道保衛(wèi)環(huán)的構(gòu)造如此圖2。其中工作原理與二纖單向通道保衛(wèi)網(wǎng)基本一樣,但返回信號(hào)沿相反方向。這種組網(wǎng)方式投入成本不大,被保衛(wèi)的單位是通道,組網(wǎng)方便,使用靈敏、安全,因此合適于軌道交通線通信傳輸網(wǎng)的運(yùn)用。圖2二纖雙向通道保衛(wèi)環(huán)2.3四纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)如此圖3所示,四纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)采取兩根工作光纖(一發(fā)一收,w1和w2)和兩根保衛(wèi)光纖(一發(fā)一收,p1和p2)。其中w1和w2分別沿順時(shí)針和逆時(shí)針雙向傳輸業(yè)務(wù)信號(hào),而p1和p2分別構(gòu)成對(duì)w1和w2的兩個(gè)方向的保衛(wèi)環(huán),在每一節(jié)點(diǎn)上都有相應(yīng)的倒換開關(guān)作為保衛(wèi)倒換之用。這種構(gòu)造的最大業(yè)務(wù)量可達(dá)單個(gè)adm容量的k倍(k為節(jié)點(diǎn)數(shù))。正常情況下,節(jié)點(diǎn)a至節(jié)點(diǎn)c的信號(hào)(ac)沿w1順時(shí)針傳至節(jié)點(diǎn)c,節(jié)點(diǎn)c至節(jié)點(diǎn)a的信號(hào)(ca)沿w2逆時(shí)針傳至節(jié)點(diǎn)a,p1和p2空閑。當(dāng)bc節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí),利用aps協(xié)議,在b和c節(jié)點(diǎn)中各有兩個(gè)倒換開關(guān)履行命令,即在b節(jié)點(diǎn),w1和p1溝通,w2和p2溝通,c節(jié)點(diǎn)也完成類似功能。圖3四纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)這種組網(wǎng)方式投入成本大,被保衛(wèi)的單位是復(fù)用段,保衛(wèi)容量大,因此合適于對(duì)骨干傳輸網(wǎng)的保衛(wèi)。如當(dāng)軌道交通構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí),在由各條線的控制中心構(gòu)成一個(gè)骨干上層傳輸網(wǎng)時(shí)能夠采取。但它不適用于單條軌道線運(yùn)用。2.4二纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)二纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)采取了時(shí)隙交換(tsi)技術(shù),如此圖4所示。在一根光纖中同時(shí)載工作通路w1和保衛(wèi)通路p2,在另一根光纖中同時(shí)載工作通路w2和保衛(wèi)通路p1。圖4二纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)利用w1/p2光纖的一半時(shí)隙傳業(yè)務(wù)信號(hào),另一半時(shí)隙留給保衛(wèi)通道,另一根光纖也同樣處理。因而當(dāng)光纖斷裂時(shí),可通過節(jié)點(diǎn)b的開關(guān)倒換,將w1/p2光纖上的業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)隙移到w2/p1光纖的保衛(wèi)時(shí)隙;通過節(jié)點(diǎn)c的開關(guān)倒換,將w2/p1光纖上的業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)隙移到w1/p2光纖上的保衛(wèi)信號(hào)時(shí)隙。于是圖3所示的四纖環(huán)可簡(jiǎn)化為圖2所示的二纖環(huán),但容量?jī)H為四纖環(huán)的一半。當(dāng)故障排除后,倒換開關(guān)將返回到原來的位置。這種組網(wǎng)方式與運(yùn)用方式類似于四纖雙向復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)。綜上所述,通道保衛(wèi)環(huán)保衛(wèi)的單位是通道,倒換與否由被保衛(wèi)通道信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)劣而定。這種環(huán)屬專用保衛(wèi),保衛(wèi)時(shí)隙為整個(gè)環(huán)專用。這種保衛(wèi)方式正合適于對(duì)軌道交通中通信業(yè)務(wù)的保衛(wèi)。對(duì)于復(fù)用段保衛(wèi),業(yè)務(wù)量的保衛(wèi)以復(fù)用段為單當(dāng)復(fù)用段出現(xiàn)問題時(shí),整個(gè)節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段業(yè)務(wù)量都倒換至保衛(wèi)段。復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)需要采取aps協(xié)議,而且從性質(zhì)上來看,多屬于分享保衛(wèi),即保衛(wèi)時(shí)隙由每一個(gè)復(fù)用段分享。正常情況下,保衛(wèi)段往往是空閑的。復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)可以以采取專用保衛(wèi)方式,但用得很少。因而只要當(dāng)軌道交通構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí),骨干傳輸網(wǎng)才可能考慮復(fù)用段保衛(wèi),否則晦氣于單個(gè)通道的安全運(yùn)用。表1列出了四種自愈環(huán)網(wǎng)的特性比較(其中的容量為相對(duì)容量),并列出了相應(yīng)的三種典型分布(相鄰業(yè)務(wù)量,均勻業(yè)務(wù)量和集中業(yè)務(wù)量)的比較情況。表中的錯(cuò)連問題指在保衛(wèi)倒換時(shí)業(yè)務(wù)信號(hào)的走向出現(xiàn)毛病,導(dǎo)致錯(cuò)連。解決的方法能夠采取壓制功能,即丟掉錯(cuò)連的業(yè)務(wù)量。位,倒換與否按節(jié)點(diǎn)間復(fù)用段信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)劣而定。表1重要自愈環(huán)特性的比較由表1能夠看出,二纖通道保衛(wèi)環(huán)投入成本低、業(yè)務(wù)恢復(fù)速度快、且具有端到端的保衛(wèi),合適于軌道交通線的運(yùn)用;由于二纖或四纖復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)投入成本大、業(yè)務(wù)恢復(fù)速度不及通道保衛(wèi)環(huán)、且沒有端到端的保衛(wèi),因此此種組網(wǎng)方式不合適于單條軌道交通線的運(yùn)用,只合適于骨干傳輸網(wǎng)的應(yīng)用。3結(jié)束語軌道交通中通信具有通信間隔短,業(yè)務(wù)量不大,接入業(yè)務(wù)種類繁多,對(duì)安全要求高等特點(diǎn)。根據(jù)這些特點(diǎn),十分是業(yè)務(wù)不能中止,具有雙向通道自動(dòng)保衛(wèi)倒換的sdh自愈環(huán)最合適于在軌道交通中使用。假使一條軌道線過長(zhǎng),考慮到sdh時(shí)鐘的特點(diǎn)要構(gòu)成兩個(gè)自愈環(huán)時(shí),亦應(yīng)首先考慮sdh的接入應(yīng)用,以保證通信業(yè)務(wù)不影響軌道交通的運(yùn)行安全;其次能力考慮到大業(yè)務(wù)量的復(fù)用段保衛(wèi)環(huán)的運(yùn)用。因而當(dāng)軌道交通網(wǎng)還沒構(gòu)成時(shí),對(duì)于單個(gè)或幾個(gè)軌道交通線來說,通信最重要實(shí)現(xiàn)的是各種業(yè)務(wù)的快速、安全可靠地接入和傳遞,