通號(hào)通信信息集團(tuán)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(luò)。通信事業(yè)的發(fā)展促進(jìn)電信業(yè)壟斷的破除，我國(guó)鐵道部門能憑借當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施參與到競(jìng)爭(zhēng)中，讓社會(huì)能夠得到更高品質(zhì)的電信服務(wù)。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(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，需要將電信產(chǎn)業(yè)的光纖技術(shù)作為基礎(chǔ)，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(yīng)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(dāng)前電信網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)進(jìn)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(luò)，再細(xì)致劃分可分為長(zhǎng)途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)三類。其中的核心網(wǎng)是長(zhǎng)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(jī)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(shè)備，這些設(shè)備介于業(yè)務(wù)點(diǎn)接口與用戶網(wǎng)接口范圍內(nèi)。光纖接入網(wǎng)，所應(yīng)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(shí)。將光纖線路終端與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)之后，就能夠讓用戶與光網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)端設(shè)備、局端設(shè)備、光纖網(wǎng)絡(luò)單元以及光纖線路終端，利用傳輸設(shè)備將這些部件進(jìn)行連接，就構(gòu)成了光纖接入網(wǎng)。這些構(gòu)成設(shè)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(shí)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(yuǎn)端ONU兩部分組成。它們?cè)诮尤刖W(wǎng)中的作用是讓業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口與用戶接口進(jìn)行有效的協(xié)議轉(zhuǎn)換。這一特點(diǎn)能夠讓系統(tǒng)運(yùn)作過程更加穩(wěn)定；此外，接入設(shè)備所具有的組網(wǎng)能力也不容忽視，接入設(shè)備還能夠完成本地維護(hù)工作并對(duì)遠(yuǎn)程進(jìn)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(hù)管理網(wǎng)，在網(wǎng)關(guān)協(xié)議運(yùn)作下將其歸入網(wǎng)絡(luò)管理中心進(jìn)行集中管理。統(tǒng)一管理的實(shí)現(xiàn)能夠讓鐵路通信工程的建設(shè)與管理更加便捷，減少人工成本的投入，同時(shí)還對(duì)光纖接入網(wǎng)的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，對(duì)該技術(shù)的發(fā)展有深遠(yuǎn)影響。

1.2 光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(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(gè)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。總線型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)非常顯著，以一根總線為中心不同用戶都將其作為幾點(diǎn)完成各項(xiàng)工作；其次是環(huán)型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的是對(duì)同一光纖鏈路的共同應(yīng)用，各光纖鏈路首尾相連接組成具有封閉回路的網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)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(diǎn)位置，能夠完成控制與交換功能，實(shí)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(duì)用戶作用形式的表述，這一描述對(duì)特點(diǎn)進(jìn)行了歸結(jié)。

1.3 光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

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(diǎn)與缺點(diǎn)。在鐵路通信工程中應(yīng)用光纖接入網(wǎng)具有非常重要的意義，不可否認(rèn)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(shì)會(huì)對(duì)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(hào)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(jià)格卻在不斷下調(diào)，銅纜的價(jià)格高居不下，這就讓光纖電纜的應(yīng)用變得更加廣泛，為光纖接入網(wǎng)的拓展提供動(dòng)力。利用光纖接入網(wǎng)開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(luò)的發(fā)展相吻合，信息高速公路能夠暢通運(yùn)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(jì)80年代開始對(duì)PDH光纖在鐵路通信中的應(yīng)用進(jìn)行研究。通過技術(shù)人員的不懈努力，對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行調(diào)試改良，最終建立起了我國(guó)的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)步入光纜數(shù)字模式，是我國(guó)光纖時(shí)代開始的標(biāo)志，同時(shí)為我國(guó)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)動(dòng)力。利用SDH光纖技術(shù)能夠讓數(shù)字體系實(shí)現(xiàn)同步，在信息進(jìn)行傳輸過程中，該技術(shù)能夠利用幀結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)進(jìn)行固定。相比PDH 光纖技術(shù)，SDH技術(shù)使用更加方便快捷，實(shí)現(xiàn)了不同品牌設(shè)備的連通使用，在設(shè)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(diǎn)，如果能夠?qū)⑦@些特點(diǎn)進(jìn)行合理整合，就能夠讓信息在不同波段之間進(jìn)行傳輸，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(xiàng)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(shí)間都處于高速運(yùn)動(dòng)中，這是其固有屬性。而高速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就使得我們精準(zhǔn)把握列車的難度大幅提升，準(zhǔn)確性下降，這就導(dǎo)致鐵路通信工程很難在列車運(yùn)行中發(fā)揮出應(yīng)有作用，實(shí)際使用效果與我們的預(yù)先期望存在很大差異。所以，在鐵路通信網(wǎng)中應(yīng)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(huì)占有更大鐵路通信比重。下面針對(duì)鐵路無線接入網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行論述，在此基礎(chǔ)上對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用對(duì)更多先進(jìn)技術(shù)進(jìn)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(yīng)用得到更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，讓其發(fā)展具有更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

對(duì)當(dāng)前我國(guó)鐵路通信建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)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(guó)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(zhǎng)或司機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通話，但是該功能還不能滿足實(shí)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(chǔ)，鐵路無線通信接入網(wǎng)所使用的方式包括移動(dòng)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(shè)，光纖接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信工程建設(shè)中的應(yīng)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(huì)對(duì)鐵路通信系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生非常直接的影響。在進(jìn)行線路施工過程中，要重視方式的選擇，通常來說應(yīng)用直埋方式完成敷設(shè)。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(shè)地下管廊。所以 應(yīng)用直埋方式進(jìn)行敷設(shè)線路能夠減少接頭。在敷設(shè)完電纜之后要對(duì)相關(guān)隱蔽施工進(jìn)行記錄，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行記載，內(nèi)容要涵蓋時(shí)間、地點(diǎn)、電纜長(zhǎng)度等。此外，還要對(duì)光纜金屬保護(hù)層進(jìn)行測(cè)試，保證其絕緣性。

3.3 安裝說明

在進(jìn)行光纖接入時(shí)，要嚴(yán)格遵循文件中的設(shè)計(jì)要求，并將實(shí)際設(shè)備線路作為基礎(chǔ)，在施工中對(duì)相同類型的施工進(jìn)行參考。在進(jìn)行機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí)，要保證側(cè)門部位有充分的預(yù)備空間。進(jìn)行電纜設(shè)備配線設(shè)計(jì)時(shí)，要使用不帶有接頭的設(shè)備。進(jìn)行卡接操作時(shí)，要使用卡接鉗進(jìn)行相關(guān)操作。在確定電阻時(shí)，要保證科學(xué)合理，應(yīng)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(shè)置在系統(tǒng)的外線端口。

3.4 軟件測(cè)試

對(duì)于光纖接入網(wǎng)技術(shù)來說，要強(qiáng)化軟件測(cè)試，這就需要對(duì)設(shè)備的充電操作進(jìn)行核實(shí)，確保無誤。在對(duì)設(shè)備充電進(jìn)行確認(rèn)時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，要保證電路板等設(shè)備安裝完好，運(yùn)行才能穩(wěn)定安全。還需要對(duì)配線情況進(jìn)行檢查，杜絕虛接、混接現(xiàn)象的發(fā)生。最后要對(duì)電源進(jìn)行調(diào)試，對(duì)其效果進(jìn)行最后確認(rèn)。在完成各項(xiàng)檢查之后就可以開始設(shè)備充電工作，在半小時(shí)后系統(tǒng)開始進(jìn)行單機(jī)測(cè)試工作。單機(jī)測(cè)試的目的在于對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)端口進(jìn)行檢查，保證其正常運(yùn)行。

3.5 系統(tǒng)整體測(cè)試

在系統(tǒng)綜合測(cè)試中心完成對(duì)系統(tǒng)的整體測(cè)試，該測(cè)試是將網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備站址作為檢測(cè)工具，完成系統(tǒng)的檢測(cè)工作。再確認(rèn)單機(jī)測(cè)試合格之后，就需要完成設(shè)備的連接工作，第一步是針對(duì)光纖管道進(jìn)行嚴(yán)密檢測(cè)，若結(jié)果合規(guī)就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)置。第二步是對(duì)數(shù)據(jù)傳輸效果進(jìn)行檢測(cè)，保證信息能夠得到快速穩(wěn)定的傳輸。與此同時(shí)還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，保證系統(tǒng)具有良好的整體性能。

4 結(jié)束語

隨著鐵路運(yùn)輸服務(wù)的不斷發(fā)展，完善鐵路通信技術(shù)是提升客戶服務(wù)品質(zhì)的有效措施，同時(shí)還是提升鐵路運(yùn)輸管理水平的重要途徑。目前，光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)各地列車中均有使用，這就促進(jìn)了鐵路通信中網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代。通過實(shí)踐的檢驗(yàn)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(guó)飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)相吻合，創(chuàng)造更大的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。