EPON技術在鐵路區間通信系統的有效運用

李茂成

【摘要】 將新建錦州至赤峰鐵路通信二標（DXT-02）通信工程作為基礎，同時把EPON技術植入到常規的鐵路區間通信信通里面，以在長距離平均光纜傳輸，就是鐵路長途光纜+光區話柱方式，以此來促進圖像，數據，語音等各種通信業務能夠和鐵路車站實現區間寬帶接入，在和常規鐵路區間通信系統最終用戶的個人喜好相吻合的同時，也能夠補償有著各方面缺陷的接入業務，維修費用得以減少的同時，工作效率也得到了有效提高。

【關鍵詞】 鐵路 區間通信系統 EPON技術

當下，長途電纜+常規語音區間通話柱式一般鐵路區間通信系統使用頻率最高的信息傳遞方式，但是這種辦法也有自身的弊端：

（1）系統調用每屆常柱截面4-6對使用電纜的長的電纜芯的引出一系列電話傳輸線，每行可提供用于語音服務作為通信信道的介質；

（2）長距離電纜指示器的標準相對來說高一些，使用時間較長，并在長距離電纜的絕緣性能大不如從前，出現老化現象，由牽引電流敏感性降低干擾，使得通話質量惡化，特別是在那些隧道十分長的地區，這一問題就更顯得棘手，這將導致維持運營的難度加大；

（3）長距離傳輸不能支持高速數據，圖像通信等業務的信息傳遞。在高速專用客運鐵路行業的鐵路線的快速進步的同時，語音通信成了區間通信內容的其中一種，同時也要支持無論在多么緊急的情況下也要保證數據，以及動態圖像能夠正常傳輸，所以將EPON技術融合進來，實現了基于保護間隔柱間隔距離光纜鐵路+光通信系統中的格式。

一、鐵路區間通信系統的現狀

近些年來，我國經濟科技都取得了顯著的進步，鐵路的運輸力度日趨升高，成為當下運輸的十分重要的途徑，但是隨著鐵路專網信息化的逐步實現，與之相反的卻是鐵路沿線通信設備的逐年老化。銅依舊是現有通信區域沿線的主要傳輸介質之一，但這種方式具有諸多的不足和缺陷，例如需要大量的維修資金，不能有效避免電磁干擾，數據傳輸帶寬窄不合理等等，并且因為保護該快線嚴重老化的建設，電氣化鐵路受到外界因素的干擾，數據傳輸的質量參差不齊，忽高忽低，與當前的通信需求背道而馳，因此，只能依靠新的通信技術的研究和發明來解決這一難題。

二、EPON技術簡介

EPON是最新研發出的光纖接入網技術，無源光纖傳輸，點到多點結構是其最重要的構成部分，支持各式各樣的基于以太網的服務。物理層面上使用的是PON技術，采用接合層上的太網協議，基于PON所特有的拓撲結構促進了以太網連接。

EPON是在波分復用技術的基礎上所建立的函數主干光纖和BTA傳輸方式，能夠傳遞20千米的信息。到數據鏈路層的多點MAC控制協議（MPCP）是在系統仿真EPON點對點，多點對多點的客戶層網絡實體MAC，以及附加功能的MAC控制支持下實施。 MPCP聚焦在幾個ONU的發現和記錄，分配上行鏈路傳輸資源，以及帶寬的動態，通過ONU的使用統計并匯報當地的堵塞情況。

三、區間通信系統植入EPON方案

3.1 系統組成

使用EPON技術光通信，STDM動態復用，實現點對多點在1-2的光纖，支持在車站之間的間隔電話的使用和建設，以太網通信速率為2 Mb / s，實現站與站之間的綜合接入語音，視頻和數據服務的通信范圍的范圍。LAN等的通信室以2 Mb / s的通信速率接入網絡2，RS—232視頻，以太網，等諸多信息傳遞服務，在使用的范圍內提供了光通信系統的延長，該操作使得維護人員能夠第一時間接觸到在車站值班的工作人員。

我們用新建錦州至赤峰鐵路通信二標（DXT-02）通信工程作為例子，來對這一技術進行具體研究。鐵路所使用的設施設備，終端和監視，以及用戶終端和其它部件共同構成了鐵路區間光信息通，這一系統中主要的技術就是EPON技術。

（1）站內設備。在火車站，主要的功能模塊EPON，以太網交換，VoIP的開關等共同構成，訪問間隔設備提供加載各種業務及相關系統的服務。將接入區間設備分別設置在朝陽北，墨臺子，清水井三個中途站，每個站口都配置一臺站內設備。所使用的2 Mb / s的信道是由各站接入網提供的，接入網口的地方站和網絡管理之間安裝一個機械裝置。該站的設備得以自動提供的同時，還具有搶救和保護電話接口，E1，以太網接口等多項服務。

（2）該裝置的一個部分。在兩站，集成在通話裝置，語音模塊，光分路耦合器，以及EPON等諸多模塊共同構成了區間設備，獲得之間的光通信塔提供范圍各種服務和下載的時間間隔。因為所有線站之間的距離都是在20公里范圍以內的，兩個光纖可連接到裝置站和下行鏈路都形成兩個路由的主要驅動之一。朝陽北到局界這段區間可以每隔2公路就安裝一個光通信柱，以保障以太網接口，防護電話接口，搶險等諸多服務能夠有效提供。

（3）監視維護終端。朝陽北設置一個通信站，例行監測光通信系統區間。用LAN接口將使用單位的設備和車站連接起來，連接方式可以利用鐵路數據通信網。

（4）用戶終端。和設備分開連接，語音通信服務是最主要的目的，分為兩種，即通用和專用兩種用戶終端。

3.2 系統功能

（1）語音和數據信道服務可以同時實現。

（2）許多通信柱之間可以一起實現視頻圖像，數據，語音等信息的傳遞。

（3）雙向保護光纖。

（4）定期監測和網絡的管理和維修。

（5）支持應急通信網絡渠道服務。

3.3 長途通信線路

波長1310/1409nm單模光纖的傳輸信道，分為干線和分支兩種。傳輸途徑支持雙向傳輸光纖接收，在單纖的雙向傳輸也可以被使用，或雙光纖互相作為主用和備用。這個項目同時使用電纜長距離光纖藍綠色光纖線2芯，能夠有效解決設備范圍內，中心信道信息的設備，以的站管理轉移網絡服務過程中出現的問題，雙纖可以互相作為主用和備用。

3.4 設備供電

3.4.1 區間設備供電

（1）遠程電源。直流設備輸入電壓范圍35V～63V，輸出電壓（450±2）V 150毫安，該設備的輸出功率比較大，輸入端之間和絕緣電阻≥15000MΩ，供電工作可持續進行。由于電力系統的電纜指標要求比話音信道更低，并顯著降低鐵路服務到電纜，電纜需求下降，節省更多，所以使用備用線作為現有的長途電纜遠程電源的標準裝備。網管中心站可以監視終端裝置范圍的工作，減少現場維護人員的工作量。

（2）內置電池。沿著供應條件設備間隔間隔供電不足的，可以使用集成電池，但是必須每隔一段時間就要給電池充一次電，以保持穩定。

3.4.2 用戶終端供電

在致力于為客戶提供設備工作電源范圍內的用戶終端更小的電池配置，維修人員帶著就簡單多了，使用鋰電池。每隔一段時間就要給電池充一次電，并且進行更新。

3.5 系統網管

通過遠距離傳輸設備和設備進行電纜溝的范圍內，車站設備和用戶終端等的監控，便于維修人員提供的網管系統。對等通信網絡中的站通常提供，開放通信站的位置或工作區，根據項目的線的長度將在網絡管理站被提供到的南河口。

EPON技術在通信系統中的共軌范圍，考慮在長距離光纖電纜中的傳輸介質，不僅滿足了消費者的使用喜好，而且保持共軌范圍通信系統的穩定，需要投入的維修資金得到大幅度降低的同時，工作效率也得到有效提高，成為未來鐵路通信系統發展的主要趨勢。

參 考 文 獻

[1] 汝程鵬. EPON技術在鐵路區間通信系統的應用[J]. 鐵道通信信號， 2012， 48（10）：48-50.

[2] 毛鵬翀. EPON技術在鐵路區間通信系統的應用[J]. 中國科技投資， 2013（A35）：250-250.