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原文传递基于有轨电车新型通信网络技术研究

论文题名：	基于有轨电车新型通信网络技术研究
关键词：	有轨电车;无源光网络;手拉手保护;优先级调度;组网方案
摘要：	本文以苏州有轨电车一号线为例进行了有轨电车通信技术的研究。苏州有轨电车一号线是国家发改委批复的国内第一条现代化有轨电车项目，在轨道交通领域具有很重要的研究意义，它也为后续其他有轨电车的建设模式提供了创新实践的依据。　　本文首先对地铁、高速公路、BRT等传统轨道交通中广泛使用的通信技术，如SDH、PCM等技术在业务承载能力、网络的扩容能力、技术标准成熟度等方面进行了对比研究，得出这些应用建设模式并不适合有轨电车的应用场景。其次，对GPON的技术原理、组网模型、保护方式、优先级调度等方面进行了研究，进一步论证GPON具备成熟技术标准、具备强大的优先级调度能力、安全性高；而手拉手保护的技术进一步完善了GPON保护的网络部署，解决了GPON传统树形组网不适合轨道交通通信的问题，使其易应用程度大幅提高。在以上研究的基础上，最终设计了具体的有轨电车骨干通信网络组网方案及基于该网络的GPON接入的创新性设计方案。　　本文主要工作及创新点：　　1、研究GPON技术的实现原理和建网模型，研究GPON的转发技术，如MAC地址的自动学习、转发表的建立、数据帧的封装、QoS特点、保护特性、安全性等，在此基础上，完成苏州有轨电车一号线骨干通信网络设计、需求调研等分析。　　2、创新性的将GPON技术与有轨电车业务融合，搭建符合苏州有轨电车一号线需求的骨干通信网络。研究苏州有轨电车一号线骨干通信网络的拓扑结构选择，进行GPON接入层网络设计工作，同时又创新性的将GPON的手拉手保护技术应用到有轨电车通信网络保护中，更可靠、更安全的为有轨电车正常运行服务。最后验证并部署苏州有轨电车一号线骨干通信网络的建设方案，通过验收测试，分析整理测试结果。　　3、本文首次在有轨电车通信中将交换、传输、接入、时钟等通信系统进行融合，端到端采用IP技术进行传送，并在调度、保护等各方面综合考虑，有效的将有轨电车的专用系统、警用系统融合在一起，成为一体化的系统，并使用统一网管进行调度、运行及监控。对用户来说，建网成本大幅下降，维护也比较方便，这是区别于传统轨道交通专网领域的另一种创新性的通信技术成功应用。　　本文最后以苏州有轨电车一号线网络交付试运行测试数据为例进行了研究分析。主要针对GPON接入容量、吞吐量、时延等通信指标进行了测试，并针对语音通信、QoS调度能力、手拉手保护倒换、无线基站切换等四个设计难点进行了深入的测试。测试结果表明，依据本文方案建成有轨电车通信网络可面向客户提供GPON接入方式；在提供端到端大容量的IP“管道”的同时，也提供了健全的手拉手保护和8级的QoS调度能力，提升了整个系统的可靠性和安全性；统一管理，统一运维，在同一平台上，可以对所有骨干通信网络设备进行管理调度；配置简单，端到端业务拉通，图形化配置，无需通过命令行下发业务。本次有轨电车骨干通信网络建设对有轨电车用户来说，成本大幅下降，设备集成化程度加大，带宽资源的利用率提高，用户的接入带宽有保证，维护也比较方便，是区别于传统轨道交通专网领域的另一种创新性的通信技术成功应用。
作者：	钱一波
专业：	电子与通信工程
导师：	刘南杰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京邮电大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文