淺談接入網技術在鐵路通信中的應用

摘 要:鐵路列車向高速化與準高速化方向的邁進，對通信業務和服務提出了新的要求，必須采用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現鐵路通信網的升級，發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。本文介紹了鐵路接入網技術的現狀和發展趨勢，并就鐵路通信工程接入網的建設進行了探討。

關鍵詞:鐵路通信工程接入網技術

中圖分類號:TP399文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(c)-0109-01

1 接入網技術概況

1.1 接入網定義

根據國際電聯關于接入網框架建議(G.902)，接入網是有業務節點接口(SNI)和相關用戶網絡接口(UNI)之間一系列傳送實體所組成的，它是為傳送電信業務提供所需承載能力的實施系統，經Q3接口進行配置和管理。因此，接入網可由三個接口界定，即網絡側經由SNI與業務節點相連，用戶側由UNI與用戶相連，管理方面則經Q3接口與電信管理網(TMN)相連。

1.2 接入網技術

接入網可以選擇多種技術，就目前的現狀而言，接入網的技術可以分為有線接入和無線接入兩類。有線接入網包括銅線接入網、光纖接入網、混合光纖同軸電纜(HFC)接入網等。

(1)銅線接入網。傳統的電信網中，用戶線主要采用雙絞線向用戶提供電話業務。在現代電信網中，通過采用先進的數字信號處理技術來提高雙絞線的傳輸容量，滿足用戶對各種電信業務的需求，如高速上網、視頻業務等。銅線接入網采用普通電話線(雙絞銅線)作為傳輸介質，銅線接入技術包括線對增容技術和數字用戶線技術。線對增容技術是利用普通電話線在交換機與用戶之間傳送多路復用信號的技術，如N-ISDN技術。

(2)光纖接入網。光纖接入網采用光纖作為傳輸介質，利用光網絡單元(ONU)提供用戶側接口。由于光纖上傳送的是光信號，因而需要在交換局側利用光線路終端(OLT)進行電/光轉換，在用戶側要利用ONU進行光/電轉換，將信息送至用戶設備。

(3)HFC接入網。混合光纖同軸電纜接入網采用光纖和同軸電纜作為傳輸介質，是電信網和有線電視網相結合的產物。實際上可將現有的單向模擬CATV網改造為雙向網絡，利用頻分復用技術和Cable Modem實現語音、數據和交互式視頻等業務的接入。

2 接入網在鐵路通信中的應用

2.1 鐵路接入網技術的應用現狀

(1)鐵路接入網構成。鐵路接入網是指為鐵路通信業務提供服務的業務接入和承載網絡部分、包括接入網的中繼層傳輸系統、接入層傳輸系統和接入系統。接入網承載鐵路沿線的運輸組織、客貨營銷和經營管理等活動中所使用的通信業務，組要包括語音通信業務、數據通信業務和圖像通信業務等。從既有各類業務的分析可以看到，目前的通信業務主要分布在全國的鐵路沿線各站點，并在部、局和站段建立相應的業務中心，需要鐵路接入網提供電路通道，并構成鐵路通信網的主體，其業務網絡的數據流向主要為站與分中心、匯聚點與局的縱向流向，以匯聚型為主;部分業務在站與站之間亦有橫向需求，各類業務的接入節點主要是各個鐵路車站。同時，大部分業務對網絡的安全性要求較高。鐵路接入網中繼層傳輸系統是鐵路接入網用于業務疏導的承載層網絡，也是一個為鐵路接入網接入層傳輸系統提供保護的承載層網絡，主要由各鐵路沿線通信站或大站節點經光纜連接構成傳輸系統。鐵路接入網接入層傳輸系統是鐵路接入網業務組網和接入的基礎承載網絡，主要由各鐵路沿線車站節點和光纜構成。鐵路接入網接入系統是鐵路接入網業務接入的基礎網絡，也是一個為鐵路沿線各類通信業務提供各種接入接口的網絡，由各鐵路沿線車站節點構成的OLT-ONU系統。

(2)接入網的傳統業務。目前既有鐵路接入網已經承載的業務主要包括固定電話、數調、會議電視、環境監測、救援指揮、無線列調、運輸管理信息系統(TMIS)、客票系統(PMIS)、財務信息系統(RFMIS)、紅外軸測、調度指揮管理系統(TDCS)、微機監測、索引供電遠動、電力遠動、牽引供電視頻監控、編組場視頻監控、車輛運行狀態地面安全監測網絡信息系統(TPDS)等。

(3)鐵路接入網新業務。鐵路通信網不僅要有更強的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網的優勢全力發展電信增值服務及經營與中國電信業務范圍一樣的電信業務。這就要求應用先進的移動通信技術，對鐵路通信網進行改造，建立新的通信系統。一方面，從有線接入部分來看，客運專線正在我國蓬勃發展，高速鐵路綜合調度系統需要數字網絡技術的支持;較大的站間距需區間接入技術;列車運行控制系統的信息要通過光纖網絡傳輸。通信的實時性和各種非通話信息的快速發展都要求更大的光纖容量。另一方面，從無線接入部分來看，需要做出更好更快的移動通信系統。考慮到未來鐵路發展對通信的需求，認為在通信系統壽命期內，運輸會出現明顯的增加，作為用戶聯絡手段的通信系統，在規劃其指標構成時，必須計算一定的彈性需求。此外還要考慮通信系統的容量擴充性問題，選擇便于擴容的通信方式。從系統高可靠性的要求出發，還必須與別的系統(如微波／租用線路等)結合起來構成一個統一的整體，以此提供必要的備份。

同時，根據鐵路運輸發展規劃，特別是根據鐵路客運專線的建設模式和各專業的發展情況，目前新業務主要有數據網系統、專用移動通信系統(GSM-R)、時間分配系統、綜合視頻監控系統、調度集中系統(CTC)、防災安全監控系統、公安信息系統、電務管理信息系統、車輛信息系統(5T)等。

2.2 接入網技術在薊港線的應用

根據鐵路的組網方式和其提供的業務功能采用傳輸中繼層和業務接入層二層結構。中繼傳輸和接入網傳輸構成環網保護，鐵路接入網在物理上呈鏈型結構，沿鐵路線展開，各小站業務向所屬本地網匯聚。為了減少對傳輸2M通道的不合理占用和接入網OLT中繼資源的占用，可利用ONU交叉能力，使業務不在OLT集中交叉，而直接在ONU上下業務，為本地和其它業務的開展預留通道。 綜合業務接入網通過ASL模擬用戶接入板(16和32路)提供普通電話業務，為鐵路沿線小站用戶的電話接入提供了極為便利的條件。隨著鐵通公網覆蓋范圍的輻射式擴大，僅靠鐵路沿線的路外市場成為鐵通市場收入一個新的增長點，鐵通打破傳統的專網觀念，利用鐵路接入網實現了公網本地放號。其建設思路為:

利用OLT、ONU支持多V5接入能力，滿足用戶接入本地網。由于鐵通專線接入網沿鐵路分布，跨越不同本地網，利用ONU V5接口可直接就近接入本地交換機或專網交換機。此方案在薊港線得到廣泛應用，可同時滿足薊港線小站用戶接入95專網號段。薊港接入網系統可為鐵路沿線小站用戶提供2/4線音頻專線接口，用于各種鐵路專用電路(如:紅外線、遠動監控、電專、車專)的接入。

音頻專線通過二/四線板上的音頻接口之間的半永久連接實現，一塊板上二、四線可以混合配置，支持600Ω和1650Ω兩種接口阻抗;單板接收、發送電平軟件可調。二/四線板的接收、發送增益調節范圍比較大，滿足鐵路電路收、發電平均為-4dB。

隨著鐵路跨越式的發展，鐵路通信網絡的建設也取得了飛速的發展，采用了先進的現代化的傳輸和接入方式，實現了鐵路通信網的升級，適應高速列車通信的需求，發揮鐵路通信在國民經濟中的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]《鐵路通信網概論》北京人民郵電出版社，于佳亮，于天澤，編著，2009.

[2]《接入網技術》.北京:人民郵電出版社，張中荃，編著，2009.