摘要：铁路通信网可以利用现有的专用网络设施积极参与市场竞争，不仅为铁路运输提供安全可靠的通信系统保证，还可以向全社会提供高质量的电信业务。但是常规的铁路通信网的接入方式已不能满足高速铁路通信业务的需求，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，而光纤接入网技术在铁路通信工程中的应用则可以实现这个目标。本文探讨了铁路通信工程中光纤接入网技术的应用。
关键词：铁路；通信工程；光纤接入网；技术；应用
引言：
伴随着现代社会的发展，铁路建设与应用也呈现出了高速化特点，这就对铁路通信工程的建设提出了更高的要求，以更好地确保铁路行车安全以及运输效率。然而就普通的通信网的应用是远远不能够满足以上的应用需求的，因而应用先进以及现代化的通信网技术势在必行，而光纤接入网技术正好是符合上述要求的通信网技术，基于此，本文对以铁路通信中的光纤接入技术为研究对象展开了研究。
一、光纤接入网技术
（一）光纤接入网简介
光纤接入网技术是近几年在公用网中为解决数字程控电话的远程接入而发展起来的新技术。接入网作为铁路站段主要业务的承载体,它可以接入各类不同形式的用户信息业务,按统一数据规范,在交换复用一体化的综合数据网中运行。特别是目前光纤价格的不断下降,光纤接入网将成为今后的铁路通信的主要发展方向。铁路光纤接入网引入前,区段通信网的基本构成方式是由光纤数字传输系统提供通道,在车站通过PCM及D/I分插设备分下话路,实现区段业务的接入。接入的音频业务主要有各种调度和专用电话系统(工务、电务、供电)、站间行车电话和小站自动电话。接入的低速数据业务主要有电力远动、红外轴温和CTC系统等。
（二）光接入网的拓扑结构
光纤接入网的拓扑结构,是指传输线路和节点的几何排列图形,它表示了网络中各节点的相互位置与相互连接的布局情况。网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等具有重要影响。其三种基本的拓扑结构是:总线型、环型和星型。
1、总线型结构
总线型结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。
2、环型结构
环形结构是指所有节点共用一条光纤链路,光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络结构。
3、星型结构
星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换,这种结构属于并联形结构。
（三）优点以及不足说明
光纤接入技术和以往普通的通信接入技术比较而言，其优势比较明显，比如，光纤信息接入技术能够最大限度地实现不同用户的不同需求；光纤技术中使用的光纤材质的信息传输媒介能够突破普通的铜线材质电缆的一些瓶颈，例如较好地解决了铜线电缆容易受电磁干扰以及铜线通信的不便管理问题；光纤越来越呈现出物美价廉的趋向，而铜线电缆的造价却是日益增长；另外利用光纤技术可以实现自动监控管理以及业务数据的供给。但是光纤在使用过程当中有很多弊端，比如：1、光纤的纤芯数量不够，在最初的设计时候没有对未来的扩容进行充分的考虑。2、温度、气温等问题会光缆的传输质量，接头盒的施工工艺是否标准也会影响光缆的传输质量。3、质地脆、机械强度差；4、光纤切断和接续需要一定的工具、设备和技术；5、分录、耦合不灵活；6、光纤光缆的弯曲半径不能过小；7、维护成本高。
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二、光纤接入网技术在铁路系统中的运用
（一）铁路光纤接入网的现状
随着铁路现代化建设的快速现代建设的快速发展，以前的无线列车调度系统已远远不能满足铁路无线通信的需要，还建立了一套铁路业务指挥现代化的迫切需要先进的无线通信系统的需求。该系统必须能够实现控制实现控制中心和车站值班员之间，车站和火车司机，调度中心和火车司机，必须实现公共移动通信管理功能的行距，同时还必须能够控制中心和火车司机室功能实现之间的双向数据通信。
（二）铁路光纤接入网应用特征与应用范围
铁路接入网是指为铁路通信业务提供服务的业务接入和网络部分、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。
（三）铁路接入网发展方向
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。
由于铁路列车具有高速运动的特点，因而无线接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然，固定位置的车站、单位以及各种设施之间的通信方式，首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建，同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网以及光纤用户接入网。另外，采用远端用户单元和数字环路载波设备，组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务，并且还需具备便于扩容的功能。
（四）铁路光纤接入网的安全机制
由于铁路通信汇总光纤接入网的应用在组网的方式相对比较灵活，因此能够实现铁路通信的可靠性。铁路通信中光纤接入网能够为用户提供图像、调度、数据、语音等业务的接入，并且支持铁路调度的管理、运输信息的管理、联网售票及预定等系统，加上通信电话、专用电话、调度电话及红外轴温远程控制监测等多种业务，能切实保证铁路通信网的可靠性。
三、结束语
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
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[4]蒋笑冰,卢燕飞等.现代铁路通信新技术[M];北京：中国铁道出版社,2006.12
论文作者:王冠楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/25
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