区间光通信系统以及在铁路业务中的应用.doc

区间光通信系统以及在铁路业务中的应用 [摘 要] 目前铁路区间通信依赖于现有铁路沿线敷设的铜质电缆，然而铺设电缆造价高，维护成本高，线路质量不可靠，不能满足当前铁路快速和宽带化发展的需求。为了顺应铁路业务的发展趋势，在对铁路区间通信的需求进行广泛调研和分析的基础上，研制推出了区间光通信系统。该系统不仅能完全替代既有的铁路区间通话柱的语音业务功能，同时，还可为铁路既有业务系统提供透明、宽带、稳定可靠和快捷的接入的传输通道。 [关键词] 区间光通信系统 综合视频监控系统 0.系统概述 目前，铁路区间通信（包括隧道应急通信）严重依赖于现有铁路沿线敷设的铜质电缆。然而铺设电缆造价高，维护成本高，线路质量不可靠，使用效果差，不能满足目前长大区间（大于30km）、长大隧道的通信需要。另外，随着铁路通信业务的不断发展，也要求在区间内能具备提供多业务的能力，不仅仅局限于原有的电话业务，因此，现有的铜质电缆已不能满足要求。 2005年铁道部颁布《铁路运输通信设计规范》，提出铁路运输通信的发展方向为数字化、宽带化、智能化、综合化。目前铁路主要线路位于铁道部-路局-站段-区间之间，除铁路区间外，其它线路已经全部实现光纤数字化。目前，区间电话由2～4对电缆芯线构成，每隔1.5公里左右设个通话柱，能选接到列车调度、电务、养路及各站电话等回线或车站的电话集中机中进行通信联系。多数电缆均为80年代开始建设，已使用多年，线路老化严重，电气特性差，线路质量不可靠，使用效果不好；目前铁路区段逐步实施电气化改造，电缆线路抗干扰能力差，通话质量严重下降。同时，既有铁路区间电缆仅能提供语音业务，不能满足业务发展中对语音、数据、视频等宽带通信需求。而在区间多业务宽带通信方面，目前国外铁路亦无成熟的解决方案可资借鉴。因此，如何解决当前铁路区间电话业务的问题，并为今后区间高带宽、多业务接入提供成熟的技术和可靠的产品，将成为铁路区间通信的一个重要课题。 当代的通信技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体，它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向发展。铁路通信的发展向来是以通信技术的发展为基础，以铁路的发展需求为动力，近几年，以光纤为载体的epon接入技术在中国市场得到了很好的发展。通过epon网络能很好的完成宽带互联网接入、voip等业务。epon标准成熟，部署方便灵活，成本相对较低，容易维护和扩展。同时，还能克服铜线传输距离的限制，具有带宽、容量大、易于管理操作、抗干扰能力强等优点。研制了区间光通信系统，采用基于光传输平台+ip交换的方式替代现有的铜缆传输+电路交换的方式，更好地解决了铁路区间通信现存的带宽受限、维护依赖性强、安全可靠性差等问题，为铁路日常维护和应急处理提供更加完善的通信手段，并为今后实现铁路最后一公里的宽带接入打下了坚实的基础。 1.系统设计 1.1总体架构 根据铁路通信系统总体规划以及区间光传输系统技术条件（初稿），区间光通信系统由区间设备、站内设备、网管设备以及用户终端等组成。 系统总体架构图如下所示： 系统由区间设备、站内设备以及网管监控维护终端设备等组成，提供交换功能、传输、语音以及独立的集中网管系统。 1.2设备部署 根据区间的长度、现场光纤情况，系统提供几种区间设备典型部署方式以适应不同的现场情况。 1）单pon口双向保护（手拉手方式）—用于普通区间(小于20公里) 区间设备提供双pon口分别通过区间光纤与上、下行的站内设备进行连接，当某一光纤故障、某pon口故障或上下行的某站内设备故障时，系统会自动切换到另一方向进行通信，用于站内设备和区间设备之间的光纤连接保护。 2）单pon口单向覆盖—用于普通区间(20公里左右) 采用此接入方式，站内设备和区间设备均提供单pon口接入区间光纤，以1.5公里设置一个区间设备为例，可覆盖20公里。 3）多pon口双向保护—用于长大区间(20-40公里) 由于区间较长超过20公里，区间设备可分为几组通过不同的光纤同时接入上、下行车站，采用此接入方式，站内设备提供双pon口或更多pon口接入不同的区间光纤，区间设备提供双pon口通过区间光纤同时接入上、下行车站。此部署方式可用于解决长大区间的设备部署并提供区间光纤连接保护。 1.3设备组成 1.3.1区间设备 1）设备组成 区间设备指的是区间宽带接入单元。该单元包括供电模块（电池）、光接入模块、电池管理模块pmu、接口模块等。设备逻辑框图及实物图片如下： 2）设备特性 △光接入模块和接口模块设备特性 △提供多业务支持，即语音、数据及视频业务支持。 △支持sip、rtp/rtcp、sdp协议。 △支持g.711（a及u律）、g.723、g.729语音编码。 △支持语音抖动缓冲处理及静音处理。 △支持回声消除。 △支持用