鐵路通信工程應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)研究

王康

摘 要：鐵路通信目標(biāo)為滿足智能化通信和素質(zhì)化通信等要求，合理運(yùn)用各類接入網(wǎng)技術(shù)，滿足通信運(yùn)行具體需求，推動(dòng)鐵路通信的發(fā)展。目前，光纖通信技術(shù)、光纖接入技術(shù)等，被積極推廣應(yīng)用于鐵路通信。從實(shí)踐應(yīng)用效果來說不錯(cuò)，本文側(cè)重光纖技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)了接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，共享給行業(yè)人員。

關(guān)鍵詞：鐵路通信；應(yīng)用接入網(wǎng)；技術(shù)

1鐵路通信工程發(fā)展現(xiàn)狀分析

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，使得鐵路工程進(jìn)一步融入人們的生活，成為生活中的重要組成部分，影響著人們的日常生活和生產(chǎn)。從鐵路工程發(fā)展角度來說，高速化和準(zhǔn)高速化是主要方向。速度的提升，對(duì)安全的要求更高。為了保證行車的安全，要實(shí)現(xiàn)高效的人機(jī)控制，提高運(yùn)行效率，這需要構(gòu)建功能更為強(qiáng)大的鐵路通信網(wǎng)。在鐵路通信工程中，大多數(shù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，都需要依靠接入網(wǎng)技術(shù)的支撐。目前，我國電信業(yè)壟斷局面已經(jīng)逐步被打破，為光纖接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，提供了良好的條件，為鐵路通信工程發(fā)展，提供了技術(shù)保障。

2 鐵路通信工程應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)類型

2.1 有線接入網(wǎng)技術(shù)

從接入網(wǎng)方式可分為有線接入和無線接入。 有線接入的穩(wěn)定性以及可靠性比無線接入高，因此應(yīng)用較為廣泛。 有線接入網(wǎng)主要有業(yè)務(wù)網(wǎng)、交接箱、分線盒和用戶端設(shè)備組成。 SNI為接入設(shè)備局端機(jī)與各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)間的接口； UNI 為接入設(shè)備遠(yuǎn)端單元與用戶間的接口。 有線接入技術(shù)使用雙絞線以及雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字信號(hào)，傳輸?shù)木嚯x一般在 3～5km ，下行速率和上行速率是相等的。

2.1.1 金屬線接入技術(shù)

金屬線接入技術(shù)主要是由本地交換機(jī)、局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及用戶端設(shè)備組成的。金屬線接入技術(shù)使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來提高金屬的傳輸容量。主要包括用戶線增容 （ Pairgain ） 技術(shù)、 高速數(shù)字用戶環(huán)路（ HDSL ）技術(shù)、非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ ADSL ）技術(shù)和甚高比特?cái)?shù)字用戶環(huán)路（ VDSL ）技術(shù)。

2.1.2光纖接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)是目前發(fā)展較成熟的有線接入技術(shù)， 由于其可靠性、穩(wěn)定性和高傳輸速率而得到推廣。 主要分為光接入復(fù)用技術(shù)、 SDH 技術(shù)、光纖環(huán)路技術(shù)。光接入復(fù)用技術(shù)適用于較大的鐵路通信單位， 使用的系統(tǒng)有帶 V5 接口的綜合光接入復(fù)用系統(tǒng)、通用光接入復(fù)用系統(tǒng)以及靈活光接入系統(tǒng)。 使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種業(yè)務(wù)的接入和管理，有效降低運(yùn)營的成本。SDH 技術(shù)在接入網(wǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是環(huán)形結(jié)構(gòu)， 能夠較好地實(shí)現(xiàn)交互性業(yè)務(wù)和分配型業(yè)務(wù)， 能夠根據(jù)各部分的需要智能分配傳輸帶寬和傳輸容量。光纖環(huán)路系統(tǒng)的主干饋線系統(tǒng)傳輸信息使用的介質(zhì)是光纖，使用的是全數(shù)字傳輸方式，能夠提供多種數(shù)據(jù)交互和數(shù)字圖像的業(yè)務(wù)。

2.1.3混合接入方式

混合接入方式有混合的光纖同軸網(wǎng)（ HFC ）和混合的光纖不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ ADSL ）。 混合的光纖同軸網(wǎng)的調(diào)制方式是副載波方式，系統(tǒng)的帶寬一般都是 750MHz ，能夠同時(shí)接入數(shù)字業(yè)務(wù)和模擬業(yè)務(wù)。 HFC 的主干系統(tǒng)使用的是光纖，傳輸信息采用的方式是頻分復(fù)用方式。 使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠高效穩(wěn)定的傳輸信息和分配資源。。 混合的光纖不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)也是常用的一種混合機(jī)接入技術(shù)， 該技術(shù)用到的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)分別是 CAP 無載波調(diào)幅調(diào)相技術(shù)和 DMT 離散多音頻線路編碼技術(shù)。

2.2有線接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用

接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用是鐵路通信的關(guān)鍵。在它的支持下，鐵路各部門、各類用戶等可有效獲得圖像、數(shù)據(jù)、語音等綜合性的信息資源。在經(jīng)濟(jì)、科技等發(fā)展的背景下，鐵路通信工程中的有限接入網(wǎng)技術(shù)漸趨成熟，且該技術(shù)仍然在不斷進(jìn)行更新升級(jí)。當(dāng)前，我國鐵路通信網(wǎng)主要由三個(gè)層次構(gòu)成，即區(qū)段接入網(wǎng)、居間中繼網(wǎng)和長途干線網(wǎng)，主要采用的是 SDH 光同步數(shù)字傳輸通道組建的有線接入網(wǎng)，覆蓋范圍非常廣。因此，鐵路行車所需的信息數(shù)據(jù)相對(duì)而言，也可得到較好的保障，鐵路各管理工作的靈活度也可得到有效提高。最為重要的是，未來若鐵路通信工程需要進(jìn)行線路、數(shù)據(jù)等擴(kuò)容，有線接入網(wǎng)也可給予更多的支持。而有線接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程中的具體應(yīng)用，則主要包括以下幾個(gè)方面。

2.2.1有線接入網(wǎng)在客票系統(tǒng)中的應(yīng)用

鐵路通信中，客票系統(tǒng)主要借助有線接入網(wǎng)以兩種方式進(jìn)行連接，即近端連接和遠(yuǎn)端連接。近端連接較為簡單，與其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸不相牽連。具體而言，將旅客票務(wù)中心數(shù)據(jù)庫與本地售票站點(diǎn)進(jìn)行連接。這種連接方式僅僅需要電纜線路以 2 Mbit/s 的速度傳輸數(shù)據(jù)即可。有線接入網(wǎng)技術(shù)支持的遠(yuǎn)端連接相比于近端連接，更具復(fù)雜性，即除近端連接具備的功能、傳輸速度外，其還需借助光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，且要進(jìn)行光纖傳輸網(wǎng)接口和路由器接口的轉(zhuǎn)換。最終，在近端和遠(yuǎn)端連接的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)客票系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

2.2.2專用交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)中的有線接入網(wǎng)應(yīng)用

鐵路通信工程是為行車運(yùn)輸、票務(wù)工作等提供快速有效信息的重要工具。尤其是在鐵路運(yùn)輸中，相關(guān)工作人員需要借助通信網(wǎng)調(diào)度各列車、車次的運(yùn)輸線路、時(shí)間等。基于鐵路工作內(nèi)容，鐵道部以及各鐵路調(diào)度中心必定需要一個(gè)專用的交換機(jī)，以此為各中心、部門進(jìn)行語音、圖像等的信息傳遞和交流提供條件，從而實(shí)現(xiàn)雖鐵路運(yùn)輸?shù)雀黜?xiàng)工作的統(tǒng)一調(diào)度。其中，專用交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)信息的有效轉(zhuǎn)換和傳輸，則數(shù)字通道需要達(dá)到 2M。當(dāng)需要較長的傳輸通道時(shí)，則需要借助光纖來實(shí)現(xiàn)。

另外，若長途傳輸室與專用交換機(jī)之間的距離超過 400 m，則 2M 的數(shù)字通道不能滿足數(shù)據(jù)傳輸，需要通過有線接入網(wǎng)技術(shù)將已有的電纜線進(jìn)行 HDSL 設(shè)備的加裝，才能實(shí)現(xiàn)有效的信息和數(shù)據(jù)的傳輸。因此，鐵路通信工程中，專用交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用有線接入網(wǎng)，能夠提升其聯(lián)網(wǎng)的靈活性，且可極大降低通信工程的成本，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

2.2.3有線接入網(wǎng)在可視會(huì)議系統(tǒng)中的應(yīng)用

鐵路各部門或各調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳輸，或者各部門需要進(jìn)行視頻電話會(huì)議時(shí)，在過去需要借助長途通信站、可視會(huì)議室進(jìn)行 2M 數(shù)字通道的傳輸，并且需要鋪設(shè)專用的光纖通道。這種方式會(huì)消耗大量的施工時(shí)間，且需要巨大的資金投入。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，鐵路通信工程采用有線接入網(wǎng)技術(shù)，只需要在已有的電纜上安裝 HDSL 設(shè)備，即可在最大程度解決這些問題。各部門、調(diào)度中心進(jìn)行可視電話會(huì)議將不受過去的限制，也有益于各鐵路段的信息、數(shù)據(jù)傳輸。從以上有線接入網(wǎng)在鐵路通信工程中的應(yīng)用不難看出，有線接入網(wǎng)技術(shù)仍然具有非常大的優(yōu)勢(shì)，且通過鐵路通信工程，我國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步完善，也能夠進(jìn)一步提升鐵路發(fā)展的潛力，為鐵路通信走向市場做好充分準(zhǔn)備。

2.3無線接入網(wǎng)技術(shù)

從鐵路通信工程實(shí)況來說，有線接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用無法滿足工程建設(shè)的基本業(yè)務(wù)需求。基于此，引入了無線接入網(wǎng)技術(shù)。具體類型如下 ：（1）固定無線接入技術(shù)。早期，無線接入技術(shù)的應(yīng)用，是支撐基本電話業(yè)務(wù)。在實(shí)際應(yīng)用中，利用微波和衛(wèi)星等方式，實(shí)現(xiàn)通信信息傳輸，保證鐵路通信工程各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。在某個(gè)區(qū)段或者所有區(qū)段，利用無線傳輸媒介，為用戶提供終端業(yè)務(wù)服務(wù)。采用固定無線接入技術(shù)，能夠滿足極端狀況下的通信需求。（2）移動(dòng)無線接入技術(shù)。此類技術(shù)屬于微波傳輸接入技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，采用的是時(shí)分復(fù)用技術(shù)和時(shí)分多址技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。移動(dòng)無線接入系統(tǒng)的構(gòu)成，具體包括微波中心站和中繼站等，能夠滿足未來鐵路通信工程的需求。通過強(qiáng)化對(duì) CDMA 技術(shù)和 GSM-R技術(shù)等的創(chuàng)新以及完善，進(jìn)一步強(qiáng)化移動(dòng)通信系統(tǒng)的功能。

結(jié)語

綜上所述，鐵路通信工程應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)，可選擇的技術(shù)種類較多。為保證通信需求得以有效滿足，要合理選擇接入網(wǎng)技術(shù)。在具體應(yīng)用的過程中，要結(jié)合通信工程實(shí)際，做好技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的把控。做好配線裝備、綜合測試等要點(diǎn)的把控，建設(shè)高性能的介入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

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