陳雷 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，鄭州450001

多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備在鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用

陳雷 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，鄭州450001

本篇論文主要通過分析鐵路通信業(yè)務(wù)的需求，介紹了綜合復(fù)用設(shè)備在鐵路車站的使用方法，并對(duì)系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用作了闡述。

鐵路；綜合復(fù)用設(shè)備；設(shè)計(jì)

Railway; Inegrated Multiplexer; Design

在鐵路工程設(shè)計(jì)中，車站通信業(yè)務(wù)分布在不同地點(diǎn)，每個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)又有若干不同種類的業(yè)務(wù)。例如，電力牽引變電所可能需要有同向64K業(yè)務(wù)(用于遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的控制)，E1即2M業(yè)務(wù)(用于視頻監(jiān)視)，1～2部電話。這些業(yè)務(wù)點(diǎn)往往都不在車站信號(hào)樓內(nèi)，而是分布在較遠(yuǎn)的地方。如何使這些遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)能從信號(hào)樓接入網(wǎng)設(shè)備側(cè)得到地理上延伸，傳統(tǒng)的解決方法如下：

方案一：新建光傳輸接入一體化設(shè)備，通過光纜組建站場(chǎng)接入層傳輸網(wǎng)，可解決各類業(yè)務(wù)，但設(shè)備利用率不高，投資較大。方案二：敷設(shè)對(duì)稱電纜解決語音業(yè)務(wù)，PDH光端機(jī)解決2M通道，光收發(fā)器+交換機(jī)解決局域網(wǎng)延伸，此方案造成設(shè)備種類繁雜，給維護(hù)工作帶來不便。特別是電氣化區(qū)段，高壓接觸網(wǎng)線路對(duì)臨近的通信電纜產(chǎn)生干擾影響，嚴(yán)重時(shí)可能造成通信中斷。

隨著Vo IP以及TDM over IP技術(shù)的廣泛使用，多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備可有效解決上述問題。

1 系統(tǒng)組成

多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用系統(tǒng)由近端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及網(wǎng)管系統(tǒng)組成。

一般而言，每個(gè)遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)點(diǎn)都需要安裝一臺(tái)遠(yuǎn)端設(shè)備，與之相對(duì)應(yīng)的近端接入點(diǎn)上，一般是信號(hào)樓通信機(jī)械室內(nèi)，則有相應(yīng)的近端設(shè)備。二者構(gòu)成邏輯上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，通過它們之間的光纖通道，把遠(yuǎn)端的各項(xiàng)業(yè)務(wù)匯接到了通信樓內(nèi)的ONU等接入設(shè)備中。

如圖1所示，設(shè)備具有將FXO接口接入的音頻信號(hào)、10/100M以太網(wǎng)接口接入的數(shù)據(jù)信號(hào)、E1信號(hào)，復(fù)用到一個(gè)光纖信道上實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)墓δ?；并在?duì)端解復(fù)用出相應(yīng)的語音、數(shù)據(jù)信號(hào)，可通過相應(yīng)的FXS接口、E1接口、10/100M以太網(wǎng)接口解碼輸出。

圖1 綜合復(fù)用設(shè)備連接模型

設(shè)備具有8路E1信號(hào)PDH直傳,4路E1和16路音頻信道透?jìng)?，其?6路音頻信道可以4路為單位選配電話或2/4線音頻。IP/網(wǎng)管業(yè)務(wù)板件，提供基于E1信道的跨車站IP和網(wǎng)管環(huán)，并實(shí)現(xiàn)IP包和E1流量的轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)管采用IP的SNMP網(wǎng)管協(xié)議，承載網(wǎng)管業(yè)務(wù)的“網(wǎng)管環(huán)”實(shí)質(zhì)上就是專用于網(wǎng)管的IP環(huán)。在通信站可以通過設(shè)備中的RJ45接口外接臺(tái)網(wǎng)管工作站。

2 系統(tǒng)組網(wǎng)

車站通常都有多個(gè)遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)點(diǎn)，所以需要使用不止一臺(tái)的遠(yuǎn)端設(shè)備。每臺(tái)遠(yuǎn)端設(shè)備都需要有一臺(tái)近端設(shè)備與其配對(duì)。車站中有幾個(gè)遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)點(diǎn)，近端(信號(hào)樓)就有幾臺(tái)近端設(shè)備堆疊使用。

該系統(tǒng)可以組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、鏈狀和星形網(wǎng)，也可以組成環(huán)形和混合形網(wǎng)。通過環(huán)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)自愈保護(hù)功能。如圖2所示，假定局端和遠(yuǎn)端1之間的光纖斷了，此時(shí)星形連接與環(huán)形連接就有不同的表現(xiàn)。如果是星形連接，那么遠(yuǎn)端1就此斷開了。環(huán)形連接，則局端1可以迂回經(jīng)過遠(yuǎn)端3和遠(yuǎn)端2維持與遠(yuǎn)端1之間的連接。在實(shí)際使用中，只要條件允許，應(yīng)盡量采用環(huán)形連接。

圖2 綜合復(fù)用設(shè)備典型組網(wǎng)

3 設(shè)備原理

設(shè)備使用IP技術(shù)承載各種業(yè)務(wù)，所傳送的各種數(shù)字流量都是在源端打成IP包，以包轉(zhuǎn)接的方式在遠(yuǎn)端設(shè)備與近端設(shè)備之間傳輸，在目標(biāo)端還原。語音業(yè)務(wù)采用Vo IP，E1既可采用TDM over IP透?jìng)鳎部刹捎肞DH直傳。近端、遠(yuǎn)端設(shè)備間的傳輸采用通用、經(jīng)濟(jì)、高效的光纖以太網(wǎng)。

由于采用的是包轉(zhuǎn)接技術(shù)，對(duì)于傳輸帶寬的利用率和經(jīng)濟(jì)性就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用電路轉(zhuǎn)接的技術(shù)，如SDH、PDH等等。另一方面，在采用IP技術(shù)的情況下，系統(tǒng)的擴(kuò)充、特別是按實(shí)際需要的動(dòng)態(tài)擴(kuò)充也比電路轉(zhuǎn)接靈活得多、方便得多。而且，IP技術(shù)已經(jīng)為廣大技術(shù)人員所掌握，所以IP設(shè)備的維護(hù)也遠(yuǎn)比電路轉(zhuǎn)接更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)。另一方面，由于近端設(shè)備與遠(yuǎn)端設(shè)備之間的IP流量并不流經(jīng)公網(wǎng)，又采取了基于優(yōu)先級(jí)的QoS(傳輸質(zhì)量控制)和基于SLA(服務(wù)合同)的事先帶寬框算，所以仍能保證CBR(衡速)流量如E1和語音信號(hào)的實(shí)時(shí)性。

4 應(yīng)用舉例

某車站有信號(hào)綜合樓、兩端咽喉處有紅外軸溫探測(cè)站2處，鐵路對(duì)側(cè)有牽引變電所和綜合工區(qū)。在信號(hào)樓通信機(jī)械室新設(shè)4臺(tái)綜合復(fù)用近端設(shè)備，采用堆疊方式集中放至于獨(dú)立機(jī)架，紅外線房、牽引變電所、綜合工區(qū)各設(shè)遠(yuǎn)端設(shè)備1臺(tái)，各房屋間直埋敷設(shè)GYTA 53-8芯單模光纜連接，光纜引至室內(nèi)光纜終端盒。系統(tǒng)圖詳見圖3。

各生產(chǎn)房屋周邊的業(yè)務(wù)也可就近接入遠(yuǎn)端設(shè)備，比如綜合工區(qū)附近的泵房值班電話可通過銅纜接入遠(yuǎn)端設(shè)備的FXS接口板，咽喉區(qū)綜合視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可通過網(wǎng)線接入紅外軸溫探測(cè)站遠(yuǎn)端設(shè)備的IP接口板。

圖3 某車站站場(chǎng)光纜系統(tǒng)示意圖

5 總結(jié)

1）完善的通信綜合業(yè)務(wù)接入平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了在同一設(shè)備中把各種通信業(yè)務(wù)綜合接入，簡(jiǎn)化了通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了設(shè)備的利用率。

2）業(yè)務(wù)板件種類多樣，可以適應(yīng)多種業(yè)務(wù)的需求。

3）用光纜代替銅纜，節(jié)省成本，抗干擾能力強(qiáng)。

4）光纖環(huán)路，50m s互倒互切，保證業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和可靠性。

5）在既有車站改造項(xiàng)目中，可節(jié)省車站接入網(wǎng)設(shè)備光接口資源。

隨著鐵路多種業(yè)務(wù)需求的不斷增加，綜合復(fù)用設(shè)備將具有更多的功能。

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This paper mainly concentrates on the demands of the railway communication field. Based on its analysis, it also introduces the way how Inegrated Multiplexer is put into use in railway station, and illustrates the components, theory and application of the system as well.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.085

陳雷(1 9 7 8-)，男，漢族，河北景縣人，中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院工程師。