肯尼亚铁路临时通信系统解决方案的探讨

来源:今日轨道交通
关键字:肯尼亚铁路,临时通信,传输系统
发布时间:2015-02-09 13:29

　　摘要：非洲肯尼亚当地通讯网络较为落后，拟建铁路经过大部分地区无网络资源可利用。铁路建设期的临时通信对数据、图像等业务具有大量需求，所以建设1套成熟、先进的临时通信系统尤为重要。通过对肯尼亚蒙巴萨～内罗毕铁路临时通信系统的需求和不同类型通讯方式的分析，提出铁路建设期临时通信系统的解决思路。

　　关键词：肯尼亚铁路；临时通信；传输系统

　　一、概述

　　新建蒙巴萨～内罗毕铁路位于肯尼亚境内，呈东南至西北走向，经过海岸省、东部省、内罗毕特区，是连接港口城市蒙巴萨和首都内罗毕的标轨铁路，主线全长472.253km。铁路起点蒙巴萨市位于肯尼亚东南沿海的蒙巴萨岛，蒙巴萨岛濒临印度洋西侧，是东非最大的港口之一；终点内罗毕是肯尼亚的政治、经济、文化中心，也是东部非洲重要的交通枢纽，线路途径Voi、MtitoAndei、Sultanhamud等重要经济据点及Tsavo国家公园。

　　肯尼亚当地通信网络较为落后，拟建铁路所经过的大部分地区无网络资源可利用，无法实现指挥部与各标段项目部、拌合站、铺架基地之间数据交换、通话等需求，同时也不能实现项目信息化管理要求，因此决定建设临时通信系统解决本次工程施工通讯问题。

　　根据工程建设需要，全线设一个总指挥部、三个分指挥部、十一个项目部、十二个拌合站、十个AB料场、一个铺架基地、轨排基地、制梁场，临时通信系统的传输子系统在上述营地配置接入点。

　　二、系统需求分析

　　由于肯尼亚当地网络的落后状况及恐怖袭击事件发生，为了满足项目部与各标段间快捷的网络通信要求，项目部拟建设一套临时的数据网络系统，来提供端到端的信息交互和数据共享平台，此次建设的数据网络系统同时要搭载视频会议和视频监控的业务，能够满足高带宽、低延时的信息通信需求，为项目顺利实施提供可靠的信息传输保障。

　　根据各标段编制的指导性施工组织方案，蒙内铁路临时通信系统应满足以下通信需求：

　　1.电话、传真的通信需求

　　系统应能满足指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场之间电话、传真的通信需求。

　　2.内部无线通信的需求

　　系统应能满足指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场周边直径30km范围内内部无线通信的需求。

　　3.网络通信；文字、数据、图像传输及办公的需求

　　系统应能满足指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场之间网络通信；文字、数据、图像传输及办公的需求。

　　4.施工现场安全监控的需求，

　　系统应能满足对指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场、特大桥施工现场安全监控的需求，做到全面覆盖，无盲区。

　　5.视频会议的通信需求

　　系统应能满足指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场召开视频会议的通信需求。系统应能支持视频和文件的传输。

　　6.其它应用需求

　　三、系统设计方案

　　方案一、架设光缆永临结合

　　1.1光缆传输系统

　　将原设计两条24芯地埋通信光缆中的一条变更为架空光缆，沿拟建的铁路红线范围内架设，做为项目建设期间的临时通信网络干线，待正式通信工程施工时将此光缆转为正式通信工程备用光缆。

　　建设覆盖40个站点光纤传输系统，系统容量为500M以上；

　　光纤传输系统光缆采用24芯架空ADSS光缆，选择8m水泥杆支撑光缆架空敷设；在指挥部配置STM－4光纤复用器；在分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场等接入点配置STM－4光纤复用器，占用4芯光纤共同构成环网SDH622Mb/s传输系统。

　　1.2光缆网络通信系统

　　网络通信网采用接入层、会聚层、核心层三层架构。

　　1）在内罗毕指挥部网络中心设置千兆核心层交换机；

　　2）在指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场等接入点配置汇聚层千兆交换机和接入层网络交换机，接入层交换机和汇聚层交换机通过传输系统与核心交换机共同构成三层星形网络系统，满足网络通信、文字、数据、图像传输及办公的需求；

　　3）系统配置网络管理软件，实现对网络通信系统的配置、管理。

　　4）根据需要可在内罗毕指挥部网络中心配置路由器、WEB服务器、邮件服务器，接入肯尼亚当地网络，从而沟通国内和肯尼亚项目部的网络通信，也可满足项目部浏览Internet网的需求；

　　5）在系统接入肯尼亚当地网络的前提下，系统配置防火墙，为系统提供安全防护。

　　1）高带宽：此次网络建设所承载业务种类繁多，有实施的视频流、办公数据交互、以及其他基于IP网络业务的信息系统，鉴于此，在核心层到汇聚层采用千兆光纤互联，保障核心网络千兆互联的吞吐能力，为多业务流提供高带宽的保障。

　　2）低延时：VOIP、IPTV等以IP为承载体的业务逐渐多样化，端到端的信息传输已经不、QOS的保障，使得一些对网络延时有较高要求的业务、诸如VOIP、IPTV、视频监控、视频会议等关键业务受到影响，降低了业务的体验和效率。

　　3）高性能：此次在设备选型上考虑几个重要的技术参数、包括交换容量、数据包的线速转发、核心设备的主要配件冗余、等方面来提高整体网络架构的高性能的要求，同时核心设备提供插槽式板卡来保证后续业务扩容的扩展能力。

　　4）传输容量大，组网灵活，传输距离长，安全稳定，传输不易受天气地形影响。

　　5）建网周期长（12-18个月），需铺设光缆，复杂地形铺设费用高。光缆建设需要占用大量土地，协调难度大。

　　方案二、微波传输

　　2.1微波传输系统

　　根据项目规划设计，蒙内铁路沿线共建设车站46座，依据无线覆盖模拟，如果后期建设铁塔，需要46座基站铁塔。先期建设靠近施工指挥部、项目部、各个站点30座铁塔用于临时通讯，该铁塔可以复用于后期的铁路无线通信系统。采用微波站与无线站点共站方式，微波基站到项目驻地5公里范围内采用光缆架空敷设。超过5公里范围利用微波传输。

　　在指挥部、分指挥部、项目部、拌合站、AB料场、铺架基地、轨排基地、制梁场等接入点各配置1套一体化无线微波传输设备，形成链形网络。再依托无线微波通信网络，搭建PCM接入网，承载各站间电话、传真的需求。

　　2.2微波网络

　　2.3微波传输设备配置清单

　　序号设备材料规格要求单位数量

　　1 水泥立杆 8m 根 900

　　2 GSM-R铁塔 50m 座 30

　　3 12芯光缆 GYFXYK M 90

　　4 8GHZ微波设备 RTN950A 台 30

　　5 千兆核心交换机 S7700 台 1

　　6 防火墙 USG2260 套 1

　　7 千兆汇聚交换机 S5700 台 39

　　8 千兆接入交换机 S2700-52P-PWR-EI 台 16

　　9 千兆接入交换机 S2700-26TP-PWR-EI 台 65

　　2.4微波传输方案特点

　　1）微波通信要求应具备视距传输条件；

　　2）传输距离长，跨越空间能力强，适于山区、林区等地域通信；

　　3）抗自然灾害能力强，易于快速恢复。通信质量能够满足各种通讯业务的要求；

　　4）投资省，建设周期短（9-12个月）；

　　5）频率资源有限，微波通信频率必须向当地政府通讯主管部门申请；

　　6）传输容量有限，传输质量受天气和地形影响大；

　　方案三、卫星传输

　　3.1卫星传输系统

　　租用卫星转发器，使用卫星双向通信系统、射频传输设备以及调制解调器等，将卫星中心站设在内罗毕指挥中心，配置卫星HUB系统，建立基于亚太7KU-AFR的运营网络，通过地面/卫星专线连回北京，由卫星公司北京地面站实现统一的网管。其它沿铁路沿线分布的各个营地分别设立卫星远端站，组成星状网结构。通过中心站完成数据互换和地网网络的接入。

　　内罗毕与卫星公司北京地面站之间可租用卫星SCPC专线，带宽500Kbps/500Kbps，用于北京用户总部和非洲端站之间的视频会议和数据传输，此外还用于卫星网管信息的传输。

　　卫星公司北京地面站与用户国内总部，可租用通讯专线（2MbpsSDH以太网地面专线），用于实现视频会议和数据传输。在内罗毕接入当地Internet网。

　　3.2卫星传输系统

　　3.3卫星传输设备配置清单

　　序号设备材料规格要求单位数量

　　1 卫星天线 3.7mKu频段双向卫星天线套 1

　　2 卫星室外单元 20WKu频段BUC 台 1

　　3 低噪声放大器 KU频段LNB PLL 台 11

　　4 卫星HUB Model 12102 Universal 4 套 1

　　5 卫星SCPC设备 Modem 套 1

　　6 卫星天线 1.8mKu频段双向卫星天线套 10

　　7 卫星室外单元 8WKu频段BUC 台 10