淺談鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

關(guān)柏宇　段長佐　劉柏

【摘要】? ? 伴隨著我國鐵路行業(yè)的飛速發(fā)展，我國列車運行速度也開始越來越快。同時傳統(tǒng)的老舊通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下列車的通信技術(shù)需求。對于鐵路系統(tǒng)而言，通信工程主要承擔(dān)的就是鐵路系統(tǒng)的生產(chǎn)與運輸，為不同的鐵路運輸路線中的不同站點進行運輸調(diào)度，站間行車、信號傳輸、生產(chǎn)維修、電話網(wǎng)絡(luò)以及貨運電子支票等不同的支持。經(jīng)過長期的發(fā)展，我國鐵路系統(tǒng)已經(jīng)逐漸變得全面、獨立且高效，極大地推動了我國鐵路運輸管理信息化和現(xiàn)代化進程。為了能夠進一步保證列車行車安全，推動人機高效控制的發(fā)展，保證運輸效率能夠得到提升，我國鐵路通信就需要創(chuàng)建一個更加完善先進的通信網(wǎng)絡(luò)。通過先進的現(xiàn)代化有線通信和無線通信之間的傳輸和接入來推進鐵路信息網(wǎng)的創(chuàng)建和升級。而想要保證這一目標(biāo)得以實現(xiàn)就需要在鐵路通信工程中引入光纖接入網(wǎng)技術(shù)。本文主要針對我國鐵路通信工程的發(fā)展現(xiàn)狀針對性的分析了光纖接入網(wǎng)技術(shù)在我國鐵路通信工程中的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】? ? 通信工程? ? 光纖? ? 接入? ? 應(yīng)用

引言：

對于鐵路運行而言，大部分的行為都與鐵路通信網(wǎng)絡(luò)有著直接聯(lián)系。隨著現(xiàn)階段我國經(jīng)濟的不斷推行，加強對鐵路通信工程的創(chuàng)建力度，積極引進創(chuàng)新型管理方案，在鐵路通信工程中積極引入高新技術(shù)是非常有必要的。為了進一步保障列車的安全運行，我國鐵路系統(tǒng)就需要及時摒棄老酒通信系統(tǒng)創(chuàng)新出一種更為完善的通信工程，將光纖接入技術(shù)引入到鐵路通信工程的創(chuàng)建過程中，以此來保證列車的安全運行。目前，光纖技術(shù)由于自身高效穩(wěn)定的特點已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，不論是民用，還是軍用都已經(jīng)將光纖作為了一種主要的通信技術(shù)。

隨著我國鐵路行業(yè)的不斷發(fā)展，我國列車速度也變得越來越快。但是盡管如此，目前我國鐵路行業(yè)還是存在著很多老舊的通訊設(shè)備。這些設(shè)備的運行不僅不利于我國鐵路行業(yè)的發(fā)展，還會影響到列車的穩(wěn)定運行。本文主要結(jié)合對光纖接入網(wǎng)技術(shù)的研究，探索了光纖接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程中的應(yīng)用，希望本次研究能夠有效推動我國鐵路行業(yè)的發(fā)展，維護我國列車的穩(wěn)定運行。

一、我國鐵路通信工程的發(fā)展現(xiàn)狀

一直以來，通信都是人類文明進步的標(biāo)志。隨著工業(yè)時代的到來，蒸汽機車成為交通運輸?shù)闹匾獎恿Γ祟愐灿纱诉~入了火車時代。我國最早的一條鐵路通信線路始建于1876年的上海。當(dāng)時的機車運行速度慢，模擬通信技術(shù)得到廣泛運用，主要提供以語音為基礎(chǔ)的行車閉塞電報電話業(yè)務(wù)和行車指揮聯(lián)絡(luò)服務(wù)。其主要的傳輸媒體為架空明線線路。自1903年開始，我國開始在鐵路上裝設(shè)磁石式人工電話交換機。到了1958年后，各種國產(chǎn)容量的步進制自動電話交換機開始大批量生產(chǎn)。1960年初期，鐵路用的縱橫制、小交換機逐漸普及。

1960年以后，我國開始進入內(nèi)燃機車時代，隨著機車運力需要增加，內(nèi)燃機車被廣泛運用。隨著列車速度提升，對通信效率的需求進一步提升，因此，鐵路通信網(wǎng)迅速形成，提供語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，鐵路通信業(yè)務(wù)成為鐵路各部門各領(lǐng)域的必需品，成為運輸生產(chǎn)指揮、事故救援、客貨用戶服務(wù)的重要手段。為確保通信線路穩(wěn)定可靠，主要通信干線上的架空明線逐漸被直埋電纜取代。1959年至1985年，通信傳輸設(shè)備也相應(yīng)變化，使用較廣泛的是3路和12路明線載波電話機。對稱電纜載波設(shè)備主要是ZDL12型電纜載波通信系統(tǒng)。

1980年以來，電力機車被廣泛使用，隨著速度的加快，對于通信的要求變得更高。鐵路通信開始大范圍采用光通信技術(shù)、數(shù)字無線通信技術(shù)、程控交換技術(shù)以及多媒體信息技術(shù)等組成的現(xiàn)代通信技術(shù)，完成了迭代升級。鐵路通信傳輸、交換、數(shù)據(jù)通信、專用通信、會議電視、電報通信均實現(xiàn)從模擬向數(shù)字化的過渡。

到了2008年，京津城際與合寧鐵路客運專線相繼開通運營，標(biāo)志著我國進入高鐵時代。高鐵時代的鐵路通信為運輸生產(chǎn)提供語音、高清視頻、GSM-R和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通信傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、同步網(wǎng)、管理網(wǎng)等技術(shù)手段為高鐵運輸提供了穩(wěn)定可靠的技術(shù)保障。GSM-R系統(tǒng)功能非常強大，不僅能夠提供安全防護、進路預(yù)告?zhèn)鬟f、調(diào)度命令傳遞、站車信息交互等業(yè)務(wù)，其基于GSM-R系統(tǒng)的CTCS-3列控系統(tǒng)極大提高了鐵路運輸效率和安全性[1]。

2017年，中國標(biāo)準(zhǔn)動車組被正式命名為“復(fù)興號”在京滬高鐵正式雙向首發(fā)。我國高鐵逐漸實現(xiàn)智能化的背后，其實是鐵路通信技術(shù)的發(fā)展起到了支撐作用。隨著我國鐵路交通行業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路通信技術(shù)也開始突飛猛進的發(fā)展起來，這樣的變化對鐵路指揮調(diào)度系統(tǒng)增添了難度，未來需要由GSM-R過渡到LTE-R。LTE-R可完全繼承GSM-R全部業(yè)務(wù)，并可為用戶提供多媒體集群調(diào)度、可視電話、實時視頻監(jiān)控、客運綜合信息發(fā)布等功能，更大帶寬提供了更多可能，為鐵路運營提供更安全、更易運維、更高速的通信網(wǎng)絡(luò)[2]。

二、光纖入網(wǎng)技術(shù)

2.1簡述光纖入網(wǎng)技術(shù)

光纖接入網(wǎng)主要指的是將光纖作為主要傳輸媒介實現(xiàn)信息傳送功能的技術(shù)。主要就是借助光線路中斷和業(yè)務(wù)節(jié)點之間的聯(lián)系借助光網(wǎng)絡(luò)單元來與用戶相互連接的過程[3]。詳細(xì)來說，光纖接入網(wǎng)主要包括遠端設(shè)備、光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備以及光線路終端，他們之間都是需要借助傳輸設(shè)備來相互連接的。光纖接入網(wǎng)主要指的是由業(yè)務(wù)節(jié)點接口和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間存在的一系列傳送實體，包括線路設(shè)施和相關(guān)設(shè)備。為了能夠準(zhǔn)確傳送，由通信業(yè)務(wù)所提供的需要傳送承載力的實施系統(tǒng)，光纖就可以從管理網(wǎng)的Q3接口來，管理配置，而接入網(wǎng)的覆蓋范圍則是有三個接口來確定的，也就是網(wǎng)絡(luò)測定業(yè)務(wù)節(jié)點接口和業(yè)務(wù)節(jié)點相連。在此其中，SN是主要用來提供業(yè)務(wù)的實體，這是一種能夠接入不同變換型或者永久連接型的通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)單元。而光纖入網(wǎng)技術(shù)的。主要功能可以分為用戶口功能，業(yè)務(wù)口功能，核心功能，傳送功能以及系統(tǒng)管理功能。

2.2光纖入網(wǎng)技術(shù)的演變

首先，用戶終端開始逐漸IP化。近年以來，我國國內(nèi)大部分針對媒體數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)終端都已經(jīng)開始逐漸向純 IP化演變，曾先后出現(xiàn)了個人PC、便攜PC、智能手機、平板電腦、IP機頂盒以及OTT機頂盒等多種類型的完全以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的個人用戶終端，這些階段的存在，使得用戶終端互通性和開放性發(fā)展得到了推動[4]。而便攜式的發(fā)展主要表達的就是目前用戶對信息的依賴度也變得越來越高，并要求必須要隨時獲取到所需的信息，這也就導(dǎo)致用戶終端必須是隨身攜帶的智能化存在，同時其業(yè)務(wù)應(yīng)用的。種類也變得越來越豐富復(fù)雜，針對性也越來越高，用戶智能化開始不斷提升。接入網(wǎng)功能需求的變化用戶終端變化趨勢，深刻地影響到了接入網(wǎng)功能需求的變化。隨著金融一體化的實現(xiàn)，再加上中端便攜化發(fā)展，導(dǎo)致我國無線終端發(fā)展迅猛。無線接入網(wǎng)也有了快捷簡便，覆蓋范圍廣等多種特點，但其實也同時存在很多相應(yīng)的缺陷，比如帶寬能力受限、穿透能力弱、接入質(zhì)量不穩(wěn)定、頻帶受管制或限制等缺點[5]。所以想要借助接入網(wǎng)來實現(xiàn)最終的一體化覆蓋，使得有線網(wǎng)和無線網(wǎng)能夠在接入方式上互相輔助，也成為了當(dāng)下入網(wǎng)眼鏡的發(fā)展趨勢。隨著接入網(wǎng)的智能化、業(yè)務(wù)應(yīng)用越來越多樣化、復(fù)雜化和定制化，不僅導(dǎo)致智能終端出現(xiàn)了變化，還對入網(wǎng)智能化提出了更高的要求。

三、鐵路通信工程中對光纖接入技術(shù)的應(yīng)用

在鐵路通信工程中應(yīng)用光纖接入網(wǎng)技術(shù)，主要可以分為公用業(yè)務(wù)和專業(yè)業(yè)務(wù)兩種。通信專用業(yè)務(wù)主要指的是調(diào)度區(qū)間以及專用等部分的電話裝置。而數(shù)據(jù)專用主要指的是對鐵路信息運輸調(diào)整等多方面的管理和監(jiān)測。最后多媒體業(yè)務(wù)指的是包含多媒體會等大部分的多媒體應(yīng)用。將光纖接入設(shè)備中的線路和文件設(shè)置要求作為基礎(chǔ)部分，然后再參考設(shè)計圖來完成裝備設(shè)計，在進行基價側(cè)門設(shè)計的時候，還需要留出一定的預(yù)備空間[6]。在進行配線裝備設(shè)計電纜設(shè)備時，不需要設(shè)計出接頭裝備。而在進行卡介操作的時候，需要運用卡接鉗。其次再進行配線裝備，準(zhǔn)備的時候要將地線承接好，保證電阻在合理范圍之內(nèi)。對于系統(tǒng)內(nèi)部不同配線裝備采用隔離片來進行隔離，最后對于系統(tǒng)內(nèi)部的外線要在每一個端口之間設(shè)置上保安單元格。另外光纖接入網(wǎng)技術(shù)在進行設(shè)備充電時，還需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，比如要確認(rèn)好電路板相關(guān)設(shè)備的安裝位置是否準(zhǔn)確穩(wěn)固;其次還要保證好裝置配線的完整性，以降低血液和混接的發(fā)生概率，此外一定要保證好系統(tǒng)電源的調(diào)試工作，保證電源在調(diào)試之后能夠符合設(shè)計要求。另外在裝置完地線之后還要保證其性能的完好性[7]。只有將以上所有工作準(zhǔn)備做好，才能夠開始進行設(shè)備充電。過了半小時之后就可以進入內(nèi)部單機測試。測試主要是針對系統(tǒng)音頻的接入端口和數(shù)據(jù)接收端口以及第一數(shù)據(jù)端口的接收端口設(shè)備進行測試。其實單機測試可以和設(shè)備的安裝配線流水進行。而單機測試主要包括連接性測試，連接性測試中分別包含音頻接口的連接測試，64K數(shù)據(jù)接口的連接測試以及低速數(shù)據(jù)接口的連接測試。而系統(tǒng)測試則要選擇還有網(wǎng)管中心的端站來作為測試點，不同的中間站需要配合調(diào)測[8]。測試過程為在單機測試合格之后進行設(shè)備連通測試，首先需要對內(nèi)痔的SDH系統(tǒng)中的光通道指標(biāo)來進行測試，其次完成針對系統(tǒng)設(shè)置傳輸性能系統(tǒng)功能，接入設(shè)備，終端設(shè)備，網(wǎng)管功能等各方面內(nèi)容的測試

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國鐵路行業(yè)的不斷發(fā)展，我國列車速度也變得越來越快。為了進一步保障列車的安全運行，我國鐵路系統(tǒng)就需要及時摒棄老酒通信系統(tǒng)創(chuàng)新出一種更為完善的通信工程，將光纖接入技術(shù)引入到鐵路通信工程的創(chuàng)建過程中，以此來保證列車的安全運行。本文主要針對光纖接入技術(shù)在鐵路通信工程創(chuàng)建過程中的應(yīng)用展開了分析，希望能夠有效推動我國鐵路行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，促進列車安全穩(wěn)定的運行。

參? 考? 文? 獻

[1]郭麗宏.基于質(zhì)量管理的鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用[J].締客世界，2020， 6（1）：114.

[2]趙亞夫.鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探究[J].中國新通信，2019， 21（10）：40.

[3]萬軍.鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)與財富，2019，（15）： 12，17.

[4]李濤.鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].消費電子，2020，（5）：43-44.

[5]張樹凱.鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].甘肅科技，2019，35（13）：28-29.

[6]張樹凱.鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的運用及質(zhì)量管理研究[J].現(xiàn)代鹽化工，2019，46（3）：87-88.

[7]靳艷茹.鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的運用及質(zhì)量管理[J].數(shù)碼設(shè)計（下），2019， （12）：210.

[8]陜斌煜.鐵路通信工程光纖接入網(wǎng)技術(shù)的運用及質(zhì)量管理[J].商品與質(zhì)量，2019， （41）：246.