湘桂线柳州至永州区段通信光传输网的优化

施建平

（南宁铁路局南宁通信段，高级工程师，广西 柳州 530003）

湘桂铁路柳州至永州区段光传输网是承载铁路中间站各类通信信息、行车调度运输信息的主要通道。随着既有铁路的提速改造及运输量的增加，业务需求由窄带音频电路业务和低速率的数据业务向宽带的高速率数据业务发展。早期建设的该区段通信系统容量较小，并且已无光纤资源能增开新系统，原有网络结构，电路配置，部分电路运行负荷分担不均衡，网络利用率低等，难以满足铁路运输信息及各类通信业务发展的需要。因此需要改造原有网络，优化电路配置，提高网络利用率。

1 区段传输网络优化的必要性

为了满足铁路运输引入的多种业务与通信宽带接入手段的需要，非常有必要提高区段传输网传输效率、改善传输效能，构建新一代多业务传输平台。尽管区段传输网所采用的接入技术多种多样，用户需求千差万别，网络结构变化多端，但始终需要一个具有高度可靠性、足够带宽的传输网络进行承载。鉴于目前对原有网络结构进行大规模改造以满足现阶段及今后业务需求仍很困难，只能有针对性地在网络结构、电路配置等进行优化。

1.1 区段传输网络资源紧张 柳州至永州区段通信是基于SDH155Mb/s的光传输系统，由铁路沿线各车站、通信站组成传输链路，承载业务的传送方式以2Mb/sTDM电路为主。建成以来由于铁路信息化的发展以及铁通业务的需求，铁路区段站通信资源极为紧张，已处于饱和状态，因历史原因造成在同一系统中共用的状况，以致几乎无2Mb/s电路可安排新通信业务，制约了铁路中间站各类信息的发展。

1.2 网络结构安全性低 由于区段传输为链型组网，并采用1+0保护方式（即无保护方式），在网络安全性方面，部分重要电路的保护需要依靠上一层具有环保护的传输系统实现，扩展性不足，资源配置不合理。部分节点单路由备用链路过长，电路配置不合理，以及未能充分运用系统的交叉能力，系统容量、新业务接入能力有限等，均不能满足长远及近期发展的需求。

1.3 业务的需求量大 目前，柳州至永州的区段传输系统主要开通了数字列车调度电话、TMIS、DMIS、TDCS、红外轴温探测、接入网中继、小站动力监控，以及铁通公司部分宽带互联网业务等。随着铁路客货运的发展，信息化需求不断增加，以及对网络通道、区段站机房、列车运行安全等监控需要的电路通道均不断增加，资源紧缺日益突显。繁多的业务量对于155Mb/s的传输系统已是不堪重负。

柳州至永州区段光传输网传输系统的资源电路配置，已不能适应既有线铁路发展的需要以及安全保障能力的提升，对既有区段光传送网进行优化整合很有必要。

2 区段传输网络优化的目标

柳州至永州区段光传输网优化目标就是在现有网络结构层次不改变的原则上，利用上层传输系统的富余资源，调整铁路区段站电路走向，迂回到达电路目的地，释放出一部分2Mb/s电路，既满足铁路区段站业务需求，又可以提高网络的安全性。

目前的传输网采用分层结构，一般的网络可分为3层：核心层、汇聚层、接入层，铁路通信系统或称骨干层、车站层、接入层。SDH网络的拓扑结构错综复杂，各VC通道承载的业务各不相同，不同的业务对网络的安全性要求也各不相同，这样就给网络业务的保护和资源管理带来困难。光SDH设备的容量可以分系统容量、配置容量、槽口容量、交叉容量、端口容量等多个方面。多种网络保护应用的链路复用段保护（1+1/1：N）、二纤单向通道保护环、二纤双向复用段共享保护环、四纤双向复用段共享保护环、双节点互通功能（DNI）、子网连接保护（SNCP）、逻辑子网保护等，均不同程度需占用网络资源。

2.1 柳州至永州传输网的现状 柳州至永州传输网由以下方式组成。

1）基于波分的2.5 Gb/s四纤复用段传输系统（核心层或称骨干层），其上下业务的站点为柳州、桂林、永州（如：西南环）。

2）基于光纤的2.5Gb/s二纤复用段保护环（汇聚层或称大站传输层），由于是二纤复用段保护环，其利用率仅为50%，其上下业务点为柳州、鹿寨、永福、桂林北、兴安、全州、东安、永州（如：桂湘环）。

3）基于光纤的区段155Mb/s二纤无保护传输系统（车站层），部分业务可通过上一层系统通道保护，其上下业务点为各铁路中间站。

4）铁路沿线各业务系统（接入层）。如数字列车调度电话、TMIS、DMIS、TDCS、红外轴温探测、接入网中继、小站通信机房动力环境监控等。

2.2 业务类型和电路分配及资源利用率 网络资源利用率方面可以采用不同的方法。其指标越高，业务分配就越合理，且网络的经济性越好。一般二纤复用段环资源利用率最大为50%，点对点无保护链及四纤复用段保护环资源利用率最大为100%，通道环视节点数量。

核心层（骨干层）开通业务主要为至铁道部及其他出铁路局的业务，系统运行稳定，安全性好（四纤复用段保护环），资源富余，但上下业务点少；大站传输层，为铁路局内主要站段通信业务，上下业务点较骨干层多一些，鉴于二纤复用段保护环的特点及利用率，资源有一定富余度；区段传输系统为无保护链型组网，铁路沿线车站都能上下业务，资源已基本用完。

因而对既有网络进行优化，需要对区段传输网络甚至更上层干线传输网络的现状、网络的构成、组网方式、业务类型、带宽分配、资源利用率等方面进行全面了解，找出阻碍网络发展和增开业务电路的症结，有针对性地优化网络，使网络结构电路配置更合理、传输资源得到充分利用、网络更便于维护管理的同时增强网络的安全性，以满足铁路客货运输信息化不断发展及业务增加的需求。

3 传输网络优化的重点

由于网络通道利用率偏低，特别是综合业务在不同业务网不同传输时通道是否闲置；因前期设备性能的局限造成的对新业务接入能力的不足、通道利用不高；通道使用缺少整体规划或在整体规划下由于电路的紧急开通，造成的电路运行混乱，致使电路调配日益复杂、上下电路难度增加、交叉矩阵浪费严重且使用不均衡及电路运行的清晰度低等问题。为此，如何利用网络的不同层次调配资源，合理配置电路就成了传输网络优化的重点。

骨干层传送网波分2.5Gb/s系统由于上下业务站点少，不能兼顾区段业务，因而不需优化。为此主要优化重点在大站传输层与区段传输层、接入层之间，从资源配置、电路走向、上下业务和接入网中继电路数量配置等方面进行优化。

3.1 大站传输层电路资源的利用 根据网络分层的分工，建议低阶通道疏导、归整尽量在网络的不同方向接点进行。在网络的骨干层采用高阶通道整体规划，减少对交叉资源的消耗。

高阶通道可根据业务的类别（如话音、数据等）进行通道分配，也可以根据业务的流向或局向（即电路的落地点）归类进行通道分配。对高阶通道的占用尽量按短路由规划、并考虑通道利用的均衡，减小通道分配负荷的不平衡度。

在大站传输层网络中，由于上下业务站点较多，可利用大站点之间的传输资源（如柳州—鹿寨—永福—桂林等），将某一大区间（如柳州—鹿寨）内小站业务按南北2个方向分别配到柳州，一部分小站的电路可直达柳州，另一部分可经鹿寨配置上传经大站传输层到达柳州，这样该区段传输系统南北2段资源利用率大幅提高，可释放出更多的区段传输电路资源。

3.2 减少中继电路数量及用户集线比

3.2.1 减少中继电路数量 根据每个RT（远端终端）话务量大小分配E1接口数量和根据用户数和用户话务量配置每个端口的E1数量。通过减少接入层接入网中继电路E1接口数量，达到充分利用资源的目的。

3.2.2 调整用户集线比 中间站电话业务量不大，铁通用户通话量也不大。通过计算及话务量调查，只要不会造成呼损，可将原接入网中继的用户集线比由4:1改为8:1，甚至16:1。通过调整用户集线比，可以释放一部分2Mb/s中继电路所占用的资源。

3.3 充分利用交叉资源 合理运用干线、区段传输系统的高低交叉来配置电路，使交叉资源得到充分利用。在大站传输层设备中，其高阶交叉能力与低阶交叉能力关系到业务量的接入。每个线路和支路端口中共有多少个VC4端口做了交叉连接，做VC4交叉连接和做VC12交叉连接的端口都要认真核实安排，避免重复运用，尽可能地选择最优交叉连接，充分利用交叉资源。

3.4 时隙的配置 在做保护电路配置时，根据支路板级联特性，级联和时分不能同时进行，业务自时分总线出来后不能再进行时分，即业务只能进行时分一次；在时隙配置中，依据时分配置的共性，掌握其算法，在维护、扩容及改建中做到资源的最佳利用。通过对电路配置的优选，更改优化电路径路，减少接入网中继数量及调整用户集线比，合理运用交叉资源，科学的安排保护电路，优化组合分配时隙。这样可以释放出一部分2Mb/s电路资源，以满足开通新增电路的需求。

4 结束语

湘桂铁路柳州至永州区段光传输网通过优化，整合了现有的各层优势并解决存在问题，使传输网的资源潜力得到充分的发挥，并使网络建设成结构更清晰、支持业务更丰富、运营维护更方便、电路生产更高效、设备运用更合理、扩容升级更平滑的传输网络。不仅可以保证各业务的开通并可进一步开展新业务，用更少的投资，做更好的事情。

铁路通信网是铁路行车、公务联络、信息传递的重要环节。随着运输业务的发展，各类信息系统的运用，对光传输系统的安全性要求更高，需要优化区段光传输网，提高利用率，使传输网络达到最佳状态，安全、可靠地为铁路通信服务。为了在一定时期内满足铁路业务发展的需要，传输网结构更进一步的优化还有待于在实际维护工作不断摸索、实践。