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摘要：本文分析城市轨道交通传输网络承载的业务特点，简单讨论组网及接口发展趋势。对比介绍传统的MSTP、OTN技术和现在的PTN、MSTP+技术，以及传输系统的发展趋势。
关键词：城市轨道交通；传输；MSTP+；PTN
1、概述
传输系统是通信系统的骨干系统，能迅速、准确、可靠地传送地铁运营管理所需要的各种信息，构成传送语音、文本、数据、图像等各种信息的综合业务传输网。
2、传输系统业务需求分析
2.1接口分析
（1）无线通信系统。目前无线系统多采用800Mtetra系统，传输系统提供控制中心至车站、车辆段/停车场点对点E1中继通道，以及总线型FE接口用以传送网管信息。
（2）专用电话系统。专用电话系统的接口需求同无线系统。录音系统通常包含在专用电话系统内，还需额外为录音系统提供总线型FE接口。
（3）公务电话系统。目前，软交换技术已逐步替代了传统的程控交换设备，传输系统在控制中心、车站、车辆段/停车场分别提供总线型FE接口用来传送数据和网管信息。
（4）闭路电视监视（CCTV）系统。CCTV系统近年来发展迅速，全高清IP网络的数字监视系统已大规模应用，传输系统现在通常提供总线型GE接口，云存储技术的发展对传输系统提供的通道带宽提出了更高的要求。
（5）广播（PA）系统。数字广播系统在轨道交通领域现已发展成熟，传输系统在控制中心、车站、车辆段/停车场为广播系统提供总线型FE接口用来传送数据信息和网管信息。
（6）时钟系统。控制中心一级母钟与车站、车辆段/停车场的二级母钟校时信号以前多采用RS422低速接口，通常需要额外配置PCM设备来提供这类低速率接口。所以，近来新建的轨道线路时钟系统都采用基于以太网接口的NTP接口模式，传输在控制中心、车站、车辆段/停车场提供总线型FE接口用以传送数据信息和网管信息。
（7）乘客信息（PIS）系统。传输系统在控制中心、车站、车辆段/停车场为PIS系统各提供GE总线型光接口，用以控制中心下发到各站点及列车上的媒体信息、控制信息以及列车与车站设备反馈的网管及设备运行状态信息。
（8）计算机网络系统。传输系统在控制中心、车站、车辆段/停车场为计算机网络系统提供总线型FE接口，以实现办公自动化，邮件等多种功能。
（9）电源（UPS）系统。传输系统在各站点为电源系统提供总线型FE接口用来传送电源系统的网管信息、电池监控信息等数据。
（10）其他外部系统。信号系统、自动售检票（AFC）系统、综合监控、电力监控系统（PSCADA）等均需传输系统分别在各站点提供总线型的FE网络接口，实现控制中心至各站点的数据传送和网管信息传送等。
2.2系统保护要求
传输系统保护机制主要分线路保护和核心板卡冗余保护两个方面。线路保护主要指传输系统网络自愈保护倒换功能，环路中传输设备发生故障和光缆断路时，传输环路自动脱离设备和组成新的环路继续工作，网络无单节点失效。核心板卡保护主要针对电源板、主控板、交叉板、时钟板等关键板件采用1+1热备保护。系统保护倒换时间不大于50ms。
2.3组网要求
由于城市轨道交通控制中心、车站、车辆段/停车场等地点可能比较分散，线网内部分系统需要互联互通等需求，因此传输系统组网方式必须灵活。城市轨道交通传输系统组网通常采用环型组网方式，环间采用相交或者相切来实现互联。当有扩容需求时，可通过增加环路或者环内增加站点灵活扩容。
3、传输系统的发展趋势
3.1传统的传输技术
（1）MSTP技术
MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform）又称多业务传送平台，是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。
对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH那里集成了优秀的承载、调度能力，对于可变带宽业务，可以直接在MSTP设备上提供端到端透明传输通道，充分保证服务质量，可以充分利用MSTP的二层交换和统计复用功能共享带宽，节约成本，同时使用其中的VLAN划分功能隔离数据，用不同的业务质量等级（QOS）来保障重点用户的服务质量。
由于MSTP基于SDH采用电路交换核心，其本质仍是TDM（时分复用）。对数据业务的传输采用PPP或ML-PPP映射的方式，映射效率低，造成较大的带宽浪费，在传输大容量的视频类业务时这种带宽浪费尤其严重。因此，传统的MSTP系统比较适合以TDM业务为主，以太网业务为辅的传输网络。
（2）OTN（opentransmissionnetwork，开放式传输网络）技术
OTN技术仍然基于时分复用技术，属于同步传输体系，但其帧结构与传统的SDH不同。OTN设备由较强的业务接入能力，提供接口类型全面。
OTN网络结构简单，自愈能力强，网络易于扩容升级，网络带宽分配灵活。但此技术的独有性，厂商唯一性，多线路融合和升级改造都存在问题，在轨道交通中应用逐步减少。
3.2目前普遍应用的传输技术
（1）PTN（packettransportnetwork，分组传送网）技术
PTN是在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，采用了面向连接的分组交换技术，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，设备基于分组内核，以分组业务为核心并支持多业务接入。具有更低的总体使用成本，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。
在对TDM业务的支持上，目前一般采用PWE3（pseudowireemulationedge-to-edge，端到端伪线仿真）的方式。TDMPWE3支持非结构化和结构化两种模式，封装格式支持MPLS格式，分组时钟同步实现方式目前可采用IEEE1588V2。
PTN具有完善的QOS机制，能够保证TDM和高等级数据业务低延时、低抖动和高带宽需求，而带宽数据业务峰值流量大且突发性强，PTN同时具备分类、带宽管理、优先级调度和拥塞控制等QOS能力。
（1）MSTP+（也叫HybridMSTP）技术
MSTP+技术是以SDH技术为基础，融合SDH技术和IP技术的新一代增强型多业务传送平台。
MSTP+平台其实质是采用TDM内核加PTN内核来实现TDM和分组业务的最佳处理。双核集成在一块交叉板上，其中TDM内核基于传统的电路方式处理TDM业务，具备E1、T1、STM-1/4/16/64等多种TDM业务颗粒的处理能力，实现TDM业务的最低传输成本；PTN内核基于分组方式处理分组业务，支持FE、GE、10GE等多种IP业务颗粒，实现分组业务的最低传输成本。
MSTP+即为传统的MSTP设备增加PTN特性，实现TDM和分组双平面的无缝互通。
4、结语
综上，随着城市轨道交通各系统专业的发展，尤其是视频图像类业务需求不断增加，传输系统业务呈现出IP业务为主，TDM业务为辅的趋势。目前MSTP+、PTN等技术很好的解决了分组数据流的连续性和可运维能力，提高了IP业务的传送能力，也保持了传统的MSTP网络端到端的OAM管理能力，并可根据不同的QOS机制提供差异化的服务。
参考文献：
[1]唐建峰，徐荣.IP化分组传送[M].北京：北京邮电大学出版社，2010：5-100.
[2]李勤超.城市轨道交通通信传输系统应用[J].都市快轨交通，2012，25（2）：91-94.