鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的運用

通號通信信息集團有限公司成都分公司 孫春亮

0 前言

隨著鐵路列車速度的不斷提升，為了讓行車安全得到有力保證，就要建立起更有效的鐵路通信網(wǎng)絡。通信事業(yè)的發(fā)展促進電信業(yè)壟斷的破除，我國鐵道部門能憑借當前的網(wǎng)絡設施參與到競爭中，讓社會能夠得到更高品質(zhì)的電信服務。電信壟斷的破除讓光纖接入網(wǎng)技術(shù)能夠得到更快速的發(fā)展，光纖革命拉開序幕。在鐵路通信工程上應用現(xiàn)代科學技術(shù)，需要將電信產(chǎn)業(yè)的光纖技術(shù)作為基礎，這就需要深入研究光纖接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程中的應用。

1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)的概述

1.1 光纖接入網(wǎng)的概念

根據(jù)當前電信網(wǎng)的發(fā)展趨勢，國際電聯(lián)標準部提出了接入網(wǎng)的概念。基于電信網(wǎng)整體角度來說，能夠?qū)W(wǎng)絡進行合理劃分，分別為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)。通常情況下所說的電信網(wǎng)就是公用電信網(wǎng)絡，再細致劃分可分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)三類。其中的核心網(wǎng)是長途網(wǎng)與中繼網(wǎng)的合并。與核心網(wǎng)相比較，接入網(wǎng)處于用戶與本地交換機之間，其功能是讓用戶能夠順利接入到核心網(wǎng)中。接入網(wǎng)的常規(guī)構(gòu)成是各類傳輸設備，這些設備介于業(yè)務點接口與用戶網(wǎng)接口范圍內(nèi)。光纖接入網(wǎng)，所應用的傳輸媒介主要是光纖，將其作為介質(zhì)完成信息的傳遞工作，讓接入網(wǎng)的信息傳輸成為現(xiàn)實。將光纖線路終端與業(yè)務節(jié)點進行關(guān)聯(lián)之后，就能夠讓用戶與光網(wǎng)絡單元相連接。光纖接入網(wǎng)的構(gòu)成主要有三大部分，分別為遠端設備、局端設備、光纖網(wǎng)絡單元以及光纖線路終端，利用傳輸設備將這些部件進行連接，就構(gòu)成了光纖接入網(wǎng)。這些構(gòu)成設備的用途各有不同，但是彼此之間還存在著內(nèi)在關(guān)聯(lián)，通過相互結(jié)合實現(xiàn)最佳效果的發(fā)揮。絕大多數(shù)光纖接入網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成都較為類似，通常都是由OLT和遠端ONU兩部分組成。它們在接入網(wǎng)中的作用是讓業(yè)務節(jié)點接口與用戶接口進行有效的協(xié)議轉(zhuǎn)換。這一特點能夠讓系統(tǒng)運作過程更加穩(wěn)定；此外，接入設備所具有的組網(wǎng)能力也不容忽視，接入設備還能夠完成本地維護工作并對遠程進行集中性監(jiān)控。在透明的光纖傳輸作用下能夠建立起安全的維護管理網(wǎng)，在網(wǎng)關(guān)協(xié)議運作下將其歸入網(wǎng)絡管理中心進行集中管理。統(tǒng)一管理的實現(xiàn)能夠讓鐵路通信工程的建設與管理更加便捷，減少人工成本的投入，同時還對光纖接入網(wǎng)的發(fā)展起到積極的促進作用，對該技術(shù)的發(fā)展有深遠影響。

1.2 光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)

光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)包括總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)以及星型結(jié)構(gòu)。首先是總線型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將光纖作為公共總線，也就是母線，各個用戶終端借助耦合器連接到總線上就構(gòu)成了總線型結(jié)構(gòu)光纖。光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)差異決定了不同結(jié)構(gòu)所能夠發(fā)揮出的作用?？偩€型結(jié)構(gòu)的特點非常顯著，以一根總線為中心不同用戶都將其作為幾點完成各項工作；其次是環(huán)型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的是對同一光纖鏈路的共同應用，各光纖鏈路首尾相連接組成具有封閉回路的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。環(huán)型結(jié)構(gòu)與總線結(jié)構(gòu)不同，該結(jié)構(gòu)的特點是光纖接入網(wǎng)構(gòu)成了環(huán)形區(qū)域，組成的環(huán)狀構(gòu)成封閉空間；最后是星型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的構(gòu)成是用戶終端處于中央節(jié)點位置，能夠完成控制與交換功能，實現(xiàn)該功能的元件為星型耦合器，從本質(zhì)上來說這種結(jié)構(gòu)歸類于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)的名字是對用戶作用形式的表述，這一描述對特點進行了歸結(jié)。

1.3 光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點與缺點

任何事物都具有兩面性，光纖接入網(wǎng)同樣具有自身的優(yōu)點與缺點。在鐵路通信工程中應用光纖接入網(wǎng)具有非常重要的意義，不可否認的是光纖接入網(wǎng)仍然有一定問題存在。光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢會對鐵路信息工程產(chǎn)生影響，但是它自身所存在的局限性仍然不容忽視。光纖能夠排除電磁干擾影響，讓信號傳輸具有良好品質(zhì)，將傳統(tǒng)的銅纜用光纖代替能夠讓城市地下管網(wǎng)擁擠得到有效緩解。光纖接入網(wǎng)性能在不斷完善，但是價格卻在不斷下調(diào)，銅纜的價格高居不下，這就讓光纖電纜的應用變得更加廣泛，為光纖接入網(wǎng)的拓展提供動力。利用光纖接入網(wǎng)開展數(shù)據(jù)業(yè)務能夠保證監(jiān)控管理具有完善系統(tǒng)，與未來數(shù)字網(wǎng)絡的發(fā)展相吻合，信息高速公路能夠暢通運行。

2 光纖接入網(wǎng)在鐵路通信中的使用過程

很多工程技術(shù)人員從20世紀80年代開始對PDH光纖在鐵路通信中的應用進行研究。通過技術(shù)人員的不懈努力，對其應用進行調(diào)試改良，最終建立起了我國的鐵路通信網(wǎng)絡。這項技術(shù)的應用標志著我國步入光纜數(shù)字模式，是我國光纖時代開始的標志，同時為我國鐵路通信技術(shù)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)動力。利用SDH光纖技術(shù)能夠讓數(shù)字體系實現(xiàn)同步，在信息進行傳輸過程中，該技術(shù)能夠利用幀結(jié)構(gòu)對信號進行固定。相比PDH 光纖技術(shù)，SDH技術(shù)使用更加方便快捷，實現(xiàn)了不同品牌設備的連通使用，在設置上具有統(tǒng)一接口，其比特率也保持一致，這就讓PDH光纖技術(shù)所存在的局限性得到有效解決。目前最常使用的寬帶具有損耗低、單模光纖的特點，如果能夠?qū)⑦@些特點進行合理整合，就能夠讓信息在不同波段之間進行傳輸，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對波段的合并，利用一條光纖完成信息傳輸工作。這樣一來光纖的使用量得到縮減，并保證其使用安全性。這項技術(shù)就是DWDM光纖技術(shù)，在通信工程中利用DWDM光纖技術(shù)能夠讓數(shù)據(jù)流量得到大幅提升。

3 鐵路通信工程中的光纖接入網(wǎng)

3.1 鐵路光纖接入網(wǎng)的現(xiàn)狀

鐵路列車大多數(shù)時間都處于高速運動中，這是其固有屬性。而高速的運動狀態(tài)就使得我們精準把握列車的難度大幅提升，準確性下降，這就導致鐵路通信工程很難在列車運行中發(fā)揮出應有作用，實際使用效果與我們的預先期望存在很大差異。所以，在鐵路通信網(wǎng)中應用無線接入網(wǎng)具有非常重要的意義，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，無線接入網(wǎng)也將會占有更大鐵路通信比重。下面針對鐵路無線接入網(wǎng)的應用現(xiàn)狀進行論述，在此基礎上對其發(fā)展前景進行預測，在此基礎上應用對更多先進技術(shù)進行考慮，將其納入到通信主干網(wǎng)中。這就能夠讓鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應用得到更長遠的發(fā)展，讓其發(fā)展具有更堅實的基礎。

對當前我國鐵路通信建設現(xiàn)狀進行分析得出，鐵路通信還具有非常廣泛的發(fā)展空間，這就說明目前我國的鐵路通信還具有明顯的局限性。就大多數(shù)鐵路通信來說，鐵路通信中無線網(wǎng)接入部分所使用的均為400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)。借助該系統(tǒng)，車站值班員能夠與列車長或司機進行實時通話，但是該功能還不能滿足實際需求，在未來的發(fā)展中還具有非常大的發(fā)展空間。以該理論為基礎，鐵路無線通信接入網(wǎng)所使用的方式包括移動通信、無線通信等。更多的方式選擇能夠讓我們開展更便捷的鐵路通信工程建設，光纖接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程建設中的應用是非常重要的發(fā)展，這是未來鐵路通信發(fā)展的必要途徑。

3.2 電、光纜線路施工技術(shù)

在鐵路通信系統(tǒng)中電、光纜線路是非常重要的組成部分，線路的施工質(zhì)量會對鐵路通信系統(tǒng)運行產(chǎn)生非常直接的影響。在進行線路施工過程中，要重視方式的選擇，通常來說應用直埋方式完成敷設。在完成溝槽挖掘之后就可以將電纜直接埋入地下，這種方式不需要建設地下管廊。所以 應用直埋方式進行敷設線路能夠減少接頭。在敷設完電纜之后要對相關(guān)隱蔽施工進行記錄，對現(xiàn)場情況進行記載，內(nèi)容要涵蓋時間、地點、電纜長度等。此外，還要對光纜金屬保護層進行測試，保證其絕緣性。

3.3 安裝說明

在進行光纖接入時，要嚴格遵循文件中的設計要求，并將實際設備線路作為基礎，在施工中對相同類型的施工進行參考。在進行機架設計時，要保證側(cè)門部位有充分的預備空間。進行電纜設備配線設計時，要使用不帶有接頭的設備。進行卡接操作時，要使用卡接鉗進行相關(guān)操作。在確定電阻時，要保證科學合理，應用隔離片解決配線裝備的隔離要求。此外還需要將安全單元格設置在系統(tǒng)的外線端口。

3.4 軟件測試

對于光纖接入網(wǎng)技術(shù)來說，要強化軟件測試，這就需要對設備的充電操作進行核實，確保無誤。在對設備充電進行確認時要認真細致，要保證電路板等設備安裝完好，運行才能穩(wěn)定安全。還需要對配線情況進行檢查，杜絕虛接、混接現(xiàn)象的發(fā)生。最后要對電源進行調(diào)試，對其效果進行最后確認。在完成各項檢查之后就可以開始設備充電工作，在半小時后系統(tǒng)開始進行單機測試工作。單機測試的目的在于對系統(tǒng)的各個端口進行檢查，保證其正常運行。

3.5 系統(tǒng)整體測試

在系統(tǒng)綜合測試中心完成對系統(tǒng)的整體測試，該測試是將網(wǎng)絡管理設備站址作為檢測工具，完成系統(tǒng)的檢測工作。再確認單機測試合格之后，就需要完成設備的連接工作，第一步是針對光纖管道進行嚴密檢測，若結(jié)果合規(guī)就可以對系統(tǒng)進行合理設置。第二步是對數(shù)據(jù)傳輸效果進行檢測，保證信息能夠得到快速穩(wěn)定的傳輸。與此同時還要對設備進行檢測，保證系統(tǒng)具有良好的整體性能。

4 結(jié)束語

隨著鐵路運輸服務的不斷發(fā)展，完善鐵路通信技術(shù)是提升客戶服務品質(zhì)的有效措施，同時還是提升鐵路運輸管理水平的重要途徑。目前，光纖接入網(wǎng)絡技術(shù)在我國各地列車中均有使用，這就促進了鐵路通信中網(wǎng)絡的更新?lián)Q代。通過實踐的檢驗才能夠讓光纖接入技術(shù)不斷完善，只有技術(shù)的不斷發(fā)展才能夠與我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟形勢相吻合，創(chuàng)造更大的社會效益以及經(jīng)濟效益。