鐵路通信系統中EPON技術的應用

摘要：EPON技術是以太網技術與無源光網絡的結合，因此該項技術同時具備了以太網以及無源光網絡的優點，目前該項技術已經逐漸的成為光接入網的領域中最為熱門的技術。本文簡單的介紹了EPON技術，并進一步的分析與研究了EPON技術在鐵路通信系統中應用的技術優勢以及該項技術在鐵路通信系統中的應用前景。

關鍵詞：鐵路通信系統；EPON；無源光網絡；以太網

一、EPON技術簡介

（一）、EPON的組成

EPON的結構組成如圖一所示：

圖一、EPON網絡的結構示意圖

其中OLT部分主要負責IP骨干網絡數據的接入，提供較為核心的業務與系統數據，同時該部分還是電話網絡以及視頻的接口，因此該部分是一個多業務的提供平臺。另一方面，OLT部分還是一個統一對的網管控制中心，能夠對信道進行控制和分配，同時還具備維護、管理以及實時監控等一系列的功能。而ONU的主要作用是實現接入點的放置，例如：實現用戶接入業務的覆蓋，同時為用戶提供多業務對的接口等等。OLT與ONU是通過ODN進行連接，并且二者之間使用的是樹形拓撲結構。其中ODN的主要作用是進行數據的采集以及下行數據的分發，該技術具有環境適應性強、應用靈活的優點。

（二）、EPON技術的優勢

通過一系列的研究表明，EPON技術具有以下幾點優勢：1、應用成本低、可升級性良好。由于ONU與OLT之間只包含了光分路器以及光纖等無源插件，因此便有效的減少了有源設備，從而有效的降低雷電影響與電磁干擾，從而在一定的程度上降低了外部設備、線路故障的發生，降低了運行和維護的成本。2、高帶寬，具有良好的業務透明性，因此EPON 技術能夠廣泛的應用與任何速率以及制式的信號，同時還能夠有效的支持三重播放的業務以及廣播電視業務等等。3、具有良好的可靠性，EPON技術對電源和機房要求較低，設備結構較為簡單，因此EPON技術具有價格低、易維護以及可靠、穩定性強等特點。

二、EPON技術在鐵路通信系統中的應用

（一）、鐵路通信系統的簡介

鐵路通信系統主要包含了綜合的視頻監控、應急通道、會議電視、專用通信以及無線通信等等系統，并且各個系統都能夠有效的滿足 圖像、數據 以及語音三方面的業務需求。鐵路通信系統可以大體的將其分為兩大部分，一類是對實時性以及安全性方面的要求都相對較低的服務業務，該部分主要包含了綜合的視頻監控、會議電視系統以及不會對行車的安全造成直接的影響的信息子系統和旅客的服務信息系統等等。另一類是對安全性以及實時性的要求相對較高的服務業務，該部分主要包含了應急通信系統、本線信號、遠動通信系統、進行調度的專用系統以及信息系統中的票務系統等等。

（二）、EPON技術在鐵路通信系統中的應用

1、EPON技術在鐵路區間上的應用

區間傳統的電纜接入方式由于會占用大量的電纜線路以及維修費用等等，因此傳統的接入方式的經濟效益較低、但是采用PON技術的無源光網絡系統以后，不僅有效的降低了對物理設備和 維系費用等等，同時還有效的提高了經濟效益，因此目前該項接入方式得到了越來越廣泛的應用。

在普速的鐵路區間中，通道的業務具有業務量多，并且業務較為分散的特點，例如：配電所、牽引、線路以及橋隧等分散點等均可以設置遠端設備滿足通道的需求，區間的接入點的解決方案如圖二所示：

圖二、區間接入點的解決方案

使用EPON技術代替傳統的有組網方式，大容量的帶寬，能夠有效的滿足區間資源的動態分配以及業務不斷增加的需求，另外多種制式以及接口的模式，能夠建立統一的網絡管理系統。使用光纜代替傳統的銅纜以后，有效的提高了其對環境的適應性，同時在一定的程度上有效的提高了經濟效益。

2、EPON技術在高速鐵路上的應用

目前鐵路綜合視頻監控系統的視頻匯集點通過區間接入層傳輸設備的MSTP業務端口將視頻圖像信息實時上傳至相應的Ⅰ類視頻接入節點存儲管理，隨著視頻監控采集點的增加，對傳輸通道資源的需求愈發明顯，目前的傳輸通道資源無法滿足需求。

在各視頻采集點-視頻匯集點-視頻接入點之間可以采用EPON技術，利用PON的拓撲結構實現沿線區間新增視頻業務的接入。根據沿線新增視頻采集點的情況（約每隔1km左右設置1個），在各視頻采集點設置ONU設備（采用室外型設備，安裝于視頻桿上），在相應的車站均新設1套OLT設備，最終通過現有的數據網系統接入視頻區域節點。

系統組網示意圖如下：

3、EPON技術在鐵路班組＼車間信息化系統中的應用前景

為了更好的保障為運輸服務，鐵路班組＼車間的信息化水平需要得到大力的發展，而目前既有機房條件一般受到一定的限制，較其他傳輸解決方案，EPON技術具有較強的適應性和靈活性，其設備設備小巧易于安裝、維護，并且同時該項技術讓成熟的靈活接入與時分交換系統以及寬闊的帶寬技術進行完美的結合，因此該項技術能夠兼容多種類型的信息、帶寬需求以及接口等等。

在可靠性、安全性要求不高，以及通道需求較為困難的領域，使用EPON技術能夠使解決該類問題的最佳途徑。

結語：

總而言之，不論是接入網、傳輸網還是核心網，其發展的根本目的就是滿足終端客戶對業務的需求。根據目前業務的發展形勢分析網，由于高帶寬的消耗性的業務逐漸的增加，因此對通道的需求也在迅速的增加，同時由于EPON技術具有成本低、傳輸距離長以及能夠實現全業務支持的特點，因此使用EPON技術，不僅能夠有效的提供業務的組合，同時還能夠有效的提高鐵路通信系統的可靠性、安全性，并且EPON技術在鐵路通信系統中的應用，極有可能成為下一代接入網的研究與發展方向。隨著EPON技術的不斷推廣應用，相信未來EPON技術在鐵路通信系統中的應用也會越發的成熟。

參考文獻：

[1]郭元龍.區間光接入系統SDB區間母板研究及設計[D].北京郵電大學，2012.[2]王昱琦.GPON接入技術在鐵路客運專線應用的探討[C].//2008年鐵路通信、信號、信息專業設計年會論文集.2008：116-120，148.

[3]周耀勝，軒非亞.基于EPON無源光網絡的長大隧道應急通信系統[J].鐵路通信信號工程技術，2013，10（6）：8-10.DOI：10.3969/j.issn.1673-4440.2013.06.003.

[4]杜錚.PON——中國移動接入技術的必然選擇[J].鐵路通信信號工程技術，2010，07（6）：27-29.DOI：10.3969/j.issn.1673-4440.2010.06.008.

[5]邵玉華.基于光纖的鐵路通信自動監測系統設計[J].制造業自動化，2011，33（24）：53-56.DOI：10.3969/j.issn.1009-0134.2011.12（x）.19.

[6]陳玲，李毓才，邢智明等.鐵路移動信息傳輸安全平臺的設計與實現[J].中國鐵道科學，2007，28（3）：126-130.DOI：10.3321/j.issn：1001-4632.2007.03.024.