黄陵矿业铁路专用线传输接入网改造工程研究
朱铁栓
摘 ?要：根据黄陵矿业铁路专用线运输组织要求，分析通信设备现状和存在问题，根据相关规划和业务需求，结合通信传输技术的发展，通过详细的技术比选，分析确定采用MSTP技术的通信传输系统，构建安全可靠的622 Mb/s环网，接入网采用GPON技术，形成星型大容量、高效率接入能力，并充分利用既有程控交换机，节约大量投资。系统改造完成后，可满足视频、数据、语音多业务接入，网络更加安全高效，工程了取得良好的经济效益。
关键词：传输;接入;改造;铁路
中图分类号：U21 ? ? ? 文献标志码：A
1 项目概况
黄陵矿业铁路专用线位于陕西省黄陵县，主要承担着矿区及周边煤炭和矿区焦炭的运输任务，在矿业公司煤、化、电、路循环经济产业链中发挥着运输大动脉的作用。铁路专用线东起西延铁路黄陵车站，西至黄陵矿业二号煤矿处的双龙车站，正线全长53 km，线路标准为国铁II级标准，年运输能力1 800万t。
2 通信设备现状分析
2.1 设备现状
既有传输接入网采用光缆传输，以七里镇为中心链型方式组网，全网共6个站点，包括黄陵、黄陵西、七里镇、李漳河、二号煤矿、曹家峪。站点之间光传输采用华为155 Mb/s（SDH）光电传输（华为公司Metro1000）设备，接入网采用华为FA16设备，传输、接入网网管中心设于七里镇，系统于2007年开通。黄陵至二号煤矿敷设有8芯直埋光缆、24芯架空光缆，七里镇至曹家峪敷设有24芯直埋光缆，光缆于2008年敷设。
2.2 问题分析
传输网络保护能力不足，网络安全性差。设备采用单缆光口对接，传输环网的保护形式单一，通道安全与可靠性不能得到有效保障，运营安全存在一定隐患。
传输及接入容量不足。系统主要承载电话交换、调度通信、货运管理信息业务、车务监控、车辆红外、信号TDCS等业务，容量及资源已严重不足。随着数据网、综合视频监控、班组信息化等新业务的增加，系统已经无法满足铁路业务发展的需要。
接入能力不足，通道灵活性差。既有设备型号落后，交叉连接及灵活调度能力差，接口单一，使用不方便，不能适应多种接入业务的使用要求。
现网设备已运行10年以上，随着设备供应及技术服务支持的中断，系统无法扩容，板卡无法返修，购买备品备件非常困难，在网设备老化，网络维护运营成本增加。
综上所述，鉴于目前铁路运营安全不斷提高，各类业务带宽日益增加的情况下，传输、接入网改造工程的建设势在必行。
3 项目建设可行性
3.1 设备布置及房屋情况
根据调查得知，沿线车站均设有独立通信机房，既有传输接入机柜和配线架内部仍有空余。可以利用既有传输机位及机框内空间。根据以上分析，可通过对既有机房布置调整，满足现阶段新设备的放置需要。
3.2 电源情况
经过调查，沿线站点机房电源设备可利用既有机房电源设备。
3.3 光缆线路情况
黄陵站至二号煤矿站间敷设有8芯直埋光缆、24芯架空光缆。七里镇中心站至曹家峪站间敷设有24芯直埋光缆。均有空余纤芯。可通过对既有光缆纤芯的调整，满足现阶段传输接入设备的组网需要。
3.4 改造项目的建设对运营的影响分析
传输接入设备利用既有光缆线路，需要对既有光缆线路进行测试和跳接。
为了保证不影响既有通道的正常运行，只在需要腾挪既有设备时做好施工计划，在天窗点内完成，在既有机房内做安装、配线操作时要注意不能影响既有设备及配线安全。
综上所述，通过对既有站点设备用房、电源系统、光缆线路及对运营影响等方面的分析，在施工中采取适当措施，注意做好施工计划，合理配置人力、物力，加强安全意识，该次通信系统改造工程方案可行，对运营影响可控。
4 通信传输网改造工程方案
4.1 业务需求分析
传输网主要完成各种通信业务的汇聚和传送，为调度通信、货运管理信息业务、车务监控、车辆红外、信号TDCS等铁路专网业务和其他应用系统应用系统提供高质量、大容量的承载平台，完成对本线车站间、区间至车站物理层业务、数据链路层业务的支持，满足TDM、以太网等综合业务的接入、处理和传送要求，并实现与其他网络的互联互通。
通过对传输系统承载业务的调查，结合运营部门根据自身业务发展对传输系统提出的新需求，并依据铁路通信业务的发展，考虑将来可能的通道容量，及主要承载业务的通道需求，经计算，车站接入层各专业业务需求约352 Mb/s带宽，依据业务发展，按满足铁路业务发展通信系统容量并适度超前的原则。传输系统容量按接入层622 Mb/s考虑。
4.2 系统构成
MSTP传输平台在基于TDM传送的SDH功能的基础上，增加了EoS（Ethernet over SDH）处理功能，不仅可以MSTP+AN（接入网）方式来实现话音和低速数据业务，而且可将数据接口绑定封装为用户定义的传输带宽，进行透明传输。还可提供以太网二层交换功能，支持数据业务的汇聚，具备环路传输特征。采用MSTP技术的SDH设备已广泛应用在多种行业通信网络建设中，是该次专用线传输网改造中理想的通信网络平台。
综合考虑本线用户的分布和业务需求，并依据《铁路通信传输网发展规划》的要求，该次传输系统改造采用基于SDH的MSTP多业务传输为基础平台，采用接入层网络结构。接入层以各车站为节点构建SDH 622 Mb/s系统，在沿线七里镇、李漳河、二号煤矿站、黄陵西站、黄陵站、曹家峪6个车站设置STM-4 MSTP设备。通过对既有8芯直埋光缆、24芯架空光缆中的若干对纤芯进行置换，利用既有光缆实现传输系统的双物理径路保护。七里镇设传输系统网元级网管设备。
5 接入网改造工程方案
5.1 业务需求分析
接入网主要完成各种通信业务的汇聚和传送，为电话交换、局域网等其他应用系统提供高质量、大容量的承载平台，完成对本线物理层业务、数据链路层业务的支持，满足TDM、以太网等综合业务的接入、处理和传送要求，并实现与其他网络的互联互通。
5.2 系统构成
GPON（Gigabit-Capable PON） 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。
综合考虑用户的分布和业务需求，接入网系统改造采用采用无源光网络GPON构建接入网。接入网系统以七里镇为中心，在沿线七里镇、李漳河站、二号煤矿站、黄陵西站、黄陵站、曹家峪站6个车站设置基于PON的接入网ONU设备，七里镇设置OLT及模拟网关设备，接入既有程控交换机和局域网设备。在七里镇中心站中心机房设置网管设备。
6 结语
传输接入系统改造完成后，可以满足视频、数据、语音多业务接入，各业务定位清晰，安全可靠，便于维护管理铁路通信传送网络，有效地保证了干线铁路的通信畅通。构建全线统一、资源共享、安全高效的铁路数据通信网，可提供语音、数据、图像通信等多业务、高可靠、使用灵活、经济合理的网络平台。因此，该工程传输、接入网改造工程效益显著。
参考文献
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