摘 要:铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,对通信业务和服务提出了新的要求,必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。本文介绍了铁路接入网技术的现状和发展趋势,并就铁路通信工程接入网的建设进行了探讨。
关键词:铁路通信工程接入网技术
中图分类号:TP399文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)07(c)-0109-01
1 接入网技术概况
1.1 接入网定义
根据国际电联关于接入网框架建议(G.902),接入网是有业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间一系列传送实体所组成的,它是为传送电信业务提供所需承载能力的实施系统,经Q3接口进行配置和管理。因此,接入网可由三个接口界定,即网络侧经由SNI与业务节点相连,用户侧由UNI与用户相连,管理方面则经Q3接口与电信管理网(TMN)相连。
1.2 接入网技术
接入网可以选择多种技术,就目前的现状而言,接入网的技术可以分为有线接入和无线接入两类。有线接入网包括铜线接入网、光纤接入网、混合光纤同轴电缆(HFC)接入网等。
(1)铜线接入网。传统的电信网中,用户线主要采用双绞线向用户提供电话业务。在现代电信网中,通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞线的传输容量,满足用户对各种电信业务的需求,如高速上网、视频业务等。铜线接入网采用普通电话线(双绞铜线)作为传输介质,铜线接入技术包括线对增容技术和数字用户线技术。线对增容技术是利用普通电话线在交换机与用户之间传送多路复用信号的技术,如N-ISDN技术。
(2)光纤接入网。光纤接入网采用光纤作为传输介质,利用光网络单元(ONU)提供用户侧接口。由于光纤上传送的是光信号,因而需要在交换局侧利用光线路终端(OLT)进行电/光转换,在用户侧要利用ONU进行光/电转换,将信息送至用户设备。
(3)HFC接入网。混合光纤同轴电缆接入网采用光纤和同轴电缆作为传输介质,是电信网和有线电视网相结合的产物。实际上可将现有的单向模拟CATV网改造为双向网络,利用频分复用技术和Cable Modem实现语音、数据和交互式视频等业务的接入。
2 接入网在铁路通信中的应用
2.1 铁路接入网技术的应用现状
(1)铁路接入网构成。铁路接入网是指为铁路通信业务提供服务的业务接入和承载网络部分、包括接入网的中继层传输系统、接入层传输系统和接入系统。接入网承载铁路沿线的运输组织、客货营销和经营管理等活动中所使用的通信业务,组要包括语音通信业务、数据通信业务和图像通信业务等。从既有各类业务的分析可以看到,目前的通信业务主要分布在全国的铁路沿线各站点,并在部、局和站段建立相应的业务中心,需要铁路接入网提供电路通道,并构成铁路通信网的主体,其业务网络的数据流向主要为站与分中心、汇聚点与局的纵向流向,以汇聚型为主;部分业务在站与站之间亦有横向需求,各类业务的接入节点主要是各个铁路车站。同时,大部分业务对网络的安全性要求较高。铁路接入网中继层传输系统是铁路接入网用于业务疏导的承载层网络,也是一个为铁路接入网接入层传输系统提供保护的承载层网络,主要由各铁路沿线通信站或大站节点经光缆连接构成传输系统。铁路接入网接入层传输系统是铁路接入网业务组网和接入的基础承载网络,主要由各铁路沿线车站节点和光缆构成。铁路接入网接入系统是铁路接入网业务接入的基础网络,也是一个为铁路沿线各类通信业务提供各种接入接口的网络,由各铁路沿线车站节点构成的OLT-ONU系统。
(2)接入网的传统业务。目前既有铁路接入网已经承载的业务主要包括固定电话、数调、会议电视、环境监测、救援指挥、无线列调、运输管理信息系统(TMIS)、客票系统(PMIS)、财务信息系统(RFMIS)、红外轴测、调度指挥管理系统(TDCS)、微机监测、索引供电远动、电力远动、牵引供电视频监控、编组场视频监控、车辆运行状态地面安全监测网络信息系统(TPDS)等。
(3)铁路接入网新业务。铁路通信网不仅要有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务。这就要求应用先进的移动通信技术,对铁路通信网进行改造,建立新的通信系统。一方面,从有线接入部分来看,客运专线正在我国蓬勃发展,高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的支持;较大的站间距需区间接入技术;列车运行控制系统的信息要通过光纤网络传输。通信的实时性和各种非通话信息的快速发展都要求更大的光纤容量。另一方面,从无线接入部分来看,需要做出更好更快的移动通信系统。考虑到未来铁路发展对通信的需求,认为在通信系统寿命期内,运输会出现明显的增加,作为用户联络手段的通信系统,在规划其指标构成时,必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题,选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发,还必须与别的系统(如微波／租用线路等)结合起来构成一个统一的整体,以此提供必要的备份。
同时,根据铁路运输发展规划,特别是根据铁路客运专线的建设模式和各专业的发展情况,目前新业务主要有数据网系统、专用移动通信系统(GSM-R)、时间分配系统、综合视频监控系统、调度集中系统(CTC)、防灾安全监控系统、公安信息系统、电务管理信息系统、车辆信息系统(5T)等。
2.2 接入网技术在蓟港线的应用
根据铁路的组网方式和其提供的业务功能采用传输中继层和业务接入层二层结构。中继传输和接入网传输构成环网保护,铁路接入网在物理上呈链型结构,沿铁路线展开,各小站业务向所属本地网汇聚。为了减少对传输2M通道的不合理占用和接入网OLT中继资源的占用,可利用ONU交叉能力,使业务不在OLT集中交叉,而直接在ONU上下业务,为本地和其它业务的开展预留通道。 综合业务接入网通过ASL模拟用户接入板(16和32路)提供普通电话业务,为铁路沿线小站用户的电话接入提供了极为便利的条件。随着铁通公网覆盖范围的辐射式扩大,仅靠铁路沿线的路外市场成为铁通市场收入一个新的增长点,铁通打破传统的专网观念,利用铁路接入网实现了公网本地放号。其建设思路为:
利用OLT、ONU支持多V5接入能力,满足用户接入本地网。由于铁通专线接入网沿铁路分布,跨越不同本地网,利用ONU V5接口可直接就近接入本地交换机或专网交换机。此方案在蓟港线得到广泛应用,可同时满足蓟港线小站用户接入95专网号段。蓟港接入网系统可为铁路沿线小站用户提供2/4线音频专线接口,用于各种铁路专用电路(如:红外线、远动监控、电专、车专)的接入。
音频专线通过二/四线板上的音频接口之间的半永久连接实现,一块板上二、四线可以混合配置,支持600Ω和1650Ω两种接口阻抗;单板接收、发送电平软件可调。二/四线板的接收、发送增益调节范围比较大,满足铁路电路收、发电平均为-4dB。
随着铁路跨越式的发展,铁路通信网络的建设也取得了飞速的发展,采用了先进的现代化的传输和接入方式,实现了铁路通信网的升级,适应高速列车通信的需求,发挥铁路通信在国民经济中的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]《铁路通信网概论》北京人民邮电出版社,于佳亮,于天泽,编著,2009.
[2]《接入网技术》.北京:人民邮电出版社,张中荃,编著,2009.