我国运营城轨交通城市之多、线路之长和客运量之大，均位居世界前列，并且保持了快速的规模化发展态势，称得上是名副其实的“城轨大国”。
2016年，我国首次提出“云计算+城轨”的理念。2019年底，全球第一个“城轨云”平台项目在呼和浩特落地，通过技术、场景与落地实践相互印证，带动了城轨云行业从0到1的起步与发展。
如今，我国城市轨道交通行业正站在一个新时代的路口，智慧城轨的本质就是利用人工智能、物联网、云、大数据等新兴技术，与场景深度融合，打造安全、高效、体验的全面提升。而城轨云作为智慧城轨发展的重要平台，简化了城轨的生产、管理和服务等子系统，支撑城市轨道交通的快速发展，同时也面临着承载网建设的诸多挑战。
1 城轨云对传统建网模式提出挑战
从云的演进路线，我们发现，带宽的需求在不断增长，也要求时延越来越小，同时需要新的网络解决方案实现一张物理网络基于带宽，时延，安全等不同的SLA组合提供分区按需灵活调整能力，以满足上云业务的诉求。因此，云和网不能再以独立的价值存在。对于城轨云来说，也势必要有与之匹配的承载网能力相融合。城轨云对连接云端与车站的网络也提出了新的要求。比如智慧业务的不断增加，在中国，北京、深圳等城市城轨线路承载网带宽需求已经超过100G，明显对网络带宽提出了更大的需求；智慧业务的应用，需要实时访问云端数据，为保障乘客与工作人员的使用体验，对网络传输延时提出更高的挑战；再有，车站与隧道沿线将部署大量的传感器及视频设备，更多的数据接口部署意味着更大的网络安全风险，需要对重要业务进行强隔离，从车站接入、线路传输到城轨云，端到端实现物理隔离，确保安全可靠。来自带宽、时延和安全三方面的新需求，都让传统建网模式的表现捉襟见肘。首先，城轨线路承载网，采用环形组网方式，每个环10-15个车站，每个车站部署网络设备；数据需要经过环上的车站逐站转发，每个车站都会带来延时，数据量较大的时候，拥塞时延会更高，端到端网络时延不稳定，难以提供稳定可靠的业务体验。其次，城轨专用传输网建设需要考虑未来10年的带宽演进，当前业务云化趋势显著，承载网带宽需求必然持续增长。传统灰光共享环组网方式，无法满足带宽平滑演进、灵活扩容的诉求；伴随云业务的增加，需要新建新传输平面来扩容带宽，机房、光纤、电源等资源限制均会严重制约城轨业务的快速发展。第三，随着越来越多智慧业务的部署，丰富的业务接口、灵活的接入方式，也必然带来网络安全风险的增加；业务承载时候需要考虑做端口级隔离，确保传输网络各业务系统之间物理隔离，避免故障与安全风险在不同业务之间扩散。那么在全光网发展趋势之下，有什么样的解决方案，可以一站式解决上述所有难题？
2 Smart 300G：城轨智慧业务的光底座
华为给出的答案是Smart 300G。这是华为在华为伙伴暨开发者大会2022期间推出面向城轨云的下一代城轨线路承载网方案。
华为Smart 300G方案
顾名思义，Smart 300G的Smart代表了灵活智能，300G代表了快速。这也是方案的两个关键点。首先，很多人可能不理解，为什么100G都没有普及，华为要做一个300G的设计？这其实，是一种演进的思路，城轨云时代智慧业务的不断发展，承载网的带宽需求同步提升，智慧业务的快速上线需求，要求承载网具备面向未来快速带宽演进的能力。而Smart 300G支持灰光+彩光共享模式，车站可依据智慧业务发展带宽诉求，灵活扩波长，环路带宽支持由100G->200G->300G平滑演进，一套设备，一对光纤可满足未来10年带宽演进诉求！其次，Smart 300G能够提供稳定的低时延，为智慧业务的体验提供保障。比如智慧车站的安检场景，城轨进站安检是乘客等待时间最长的环节，一旦网络时延过长，就容易造成拥堵，严重影响城轨出勤的效率。
城轨云端集中判图
现在各个城市都在试点的云端集中判图智慧应用，Smart 300G方案为安检集中判图提供最佳支撑，安检影像一跳光路直达集中判图中心，实现“光速”判图，安检零等待，为智慧业务提供业务体验的保障，很好的提升城轨旅客出行体验。第三，随着智慧业务的日益丰富，城轨系统也越来越复杂，因此要避免单点故障影响系统的稳定运行，需要对重要业务进行强隔离，从车站接入、线路传输到城轨云，端到端实现物理隔离。Smart 300G方案则为重要业务提供端到端物理隔离，不同业务完全不共用转发资源，整个传输网络更加安全；同时支持多层级保护，确保网络高可靠性，支持L0光线路保护、L1 SNCP保护、L2 APS/MRPS保护，满足电信级50毫秒故障快速倒换，业务0中断，体验有保障。总体而言，解决了城轨云关键的场景化需求，并在带来安全稳定的传输表现的同时，还能为未来10年的带宽演进留足空间，作为面向城轨云化的下一代线路传输方案Smart 300G，绝对称得上，是城轨智慧业务构建安全可靠的网络底座。
3 光技术赋能铁路周界安防
利用光技术赋能城轨云，其实仅是其服务于轨道交通数字化升级的一部分。在覆盖面更广，规模更大的铁路运行网络当中，也少不了光技术的身影。
我们知道，随着我国铁路运行规模的快速扩张，传统的铁路周界防护要求不断提高，同时面对地势复杂的环境，也存在诸多部署运维的困难。为了确保铁路周界安全，防护手段亟待从单一方案、人员防护向组合化、技术化防护进阶。华为融合其创新性的光纤传感及智能视觉方案，为周界防护提供了新利器。华为光视联动方案拥有多维感知、多维复核、精准定位的组合优势，为各种复杂周界场景构建“零漏报、低误报、全天候、全覆盖”的防护检测能力，构筑全面安全的智能周界防护方案。方案主要优势包括：
光视联动: 传统周界安防存在误报多，准确率低等问题，而华为光纤传感设备EF3000通过增强oDSP，实现超强纠错和噪声抑制，当人员或物体进入防护区域时，EF3000通过精准感知，实时预警入侵事件。视频监控识别视距内动静目标，智能分析剔除误报，提升识别准确率。
光视互学习: 光纤传感与视频智能自动收集环境变化数据，对变化特征进行分析，通过标注进行互相学习，快速适应新场景。
全程可视: 针对周界非法入侵行为完成智能检测、分析预警并主动响应，持续防护，并做到全程可视化。据了解，华为光视产品组合方案兼顾实用性和高效性。光视产品组合助力铁路周界实现智能化、无人化巡检防护，打造超长距感知和高精度定位的纵深立体防护，实现监控人员复核工作量减少60%，并能够适应周界周边各种复杂的线路环境，极大减少巡检时间。
轨道交通行业的业务云化和数字化转型，离不开强有力的网络底座，而光网络和光技术的组合，证明了能够成为轨道交通行业智慧升级的“光底座”。
