光纖接入網(wǎng)與鐵路通信網(wǎng)組網(wǎng)-全文預(yù)覽

　　

【正文】 的具體情況，本設(shè)計采用了SDH光同步傳輸系統(tǒng)方案?！　慕?jīng)濟性方面來看，目前SDH設(shè)備比同等容量的PDH設(shè)備價格低。下圖（5）介紹了環(huán)形光拓撲結(jié)構(gòu)，它們將是鐵路通信網(wǎng)與光纖接入網(wǎng)復(fù)合組網(wǎng)的基礎(chǔ)。因環(huán)形網(wǎng)建設(shè)初期投資大，網(wǎng)絡(luò)升級有困難，加之不夠靈活，因此結(jié)合未來鐵路通信網(wǎng)空間特點，采取樹形星形混合網(wǎng)向多個互相聯(lián)系的環(huán)型網(wǎng)過渡，“逐條布放，優(yōu)化成網(wǎng)”分層次、分階段的建設(shè)步驟。第一個層面采用傳統(tǒng)的光纖接入系統(tǒng)傳輸電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 SDV是在CATV網(wǎng)上采用波分復(fù)用(WDM)或分光纖技術(shù)共享光纜線路的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。 無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是采用光纖分支的方法實現(xiàn)點對多點通信的接入技術(shù)，可以支持iSDN基群或同等速率的各類業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以點到點、鏈型或環(huán)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)為常見。目前，鐵路網(wǎng)光纖化的途徑主要有兩個：一是在現(xiàn)有電話銅纜用戶網(wǎng)的基礎(chǔ)上，引入光纖傳輸技術(shù)改造光接入網(wǎng)。(a)是光纖接入網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)： 接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能ONUONUUAFONUONUODNOLTOLT業(yè)務(wù)節(jié)點功能業(yè)務(wù)節(jié)點功能ODNAFUNIS/RSNIS/RQ3接入鏈路群網(wǎng)絡(luò)側(cè)用戶側(cè)TV(AON)(PON)(a)ITUT 在OLT與ONU之間沒有任何有源光電設(shè)備的光接入網(wǎng)稱為無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）。FTTC主要是為住宅用戶提供服務(wù)的，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)置在路邊，即用戶住宅附近，如果將ONU設(shè)置在鐵路沿線的電桿之上，就可以為列車內(nèi)的乘客提供如同住宅一樣的服務(wù)效果。缺點是有源接點部分復(fù)雜，成本高，維護不方便；另外，如要引入寬帶新業(yè)務(wù)，將系統(tǒng)升級，則需將所有光電設(shè)備都更換，或采用波分復(fù)用疊加的方案，這比較困難。缺點是成本太高，每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖（雙向波分復(fù)用），要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難于處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復(fù)雜。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節(jié)點的可靠性要求極高。 　　環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)功能、造價及可靠性等具有重要影響。 (4)無源光網(wǎng)絡(luò)適用于點對多點通信，僅利用無源分光器實現(xiàn)光功率的分配。 (2)無源光設(shè)備組網(wǎng)靈活，拓撲結(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、混合型、冗余型等網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。 　　IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源，容易實現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動態(tài)分配，簡化中間層的復(fù)雜設(shè)備。APON能否大量應(yīng)用的一個重要因素是價格問題。第三步實現(xiàn)以太網(wǎng)接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和VLAN業(yè)務(wù)。 　　無源光網(wǎng)絡(luò)（PON），是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，沒有任何有源電子設(shè)備，它包括基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)APON及基于IP的PON。支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的PPP方式外，利用VC12的級聯(lián)方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式。SDH的這些優(yōu)勢使它成為寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)。SDH 通過多種容器C和虛容器VC以及級聯(lián)的復(fù)幀結(jié)構(gòu)的定義，使其可支持多種電路層的業(yè)務(wù)，如各種速率的異步數(shù)字系列、DQDB、FDDI、ATM等，以及將來可能出現(xiàn)的各種新業(yè)務(wù)。國際電信聯(lián)盟標準部（ITU—T）的前身國際電報電話資詢委員會（CCITT）于1988年接受SONET概念，并與美國標準協(xié)會（ANSI）達成協(xié)議，將SONET修改后重新命名為同步數(shù)字系列（Synchronous Digital Hierarchy,SDH）,使之成為同時適應(yīng)于光纖、微波、衛(wèi)星傳送的通用技術(shù)體制。有源光網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備（CE） 和遠端設(shè)備（RE）通過有源光傳輸設(shè)備相連，傳輸技術(shù)是骨干網(wǎng)中已大量采用的SDH和PDH技術(shù)。因此ONU具有光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能。ONU的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。同時接入設(shè)備還具有本地維護和遠程集中監(jiān)控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網(wǎng)，并通過相應(yīng)的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。光纖接入網(wǎng)包括遠端設(shè)備——光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備——光線路終端，它們通過傳輸設(shè)備相連。接入網(wǎng)行業(yè)帶動性大，不僅涉及系統(tǒng)設(shè)備、光纖/光纜/電纜、信息終端的生產(chǎn)制造和網(wǎng)絡(luò)的工程施工建設(shè)，還涉及信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展，對于與通信、信息相關(guān)的廠家和網(wǎng)絡(luò)運行企業(yè)，既是機遇又是挑戰(zhàn)。我國的一些發(fā)達省市也在進行寬帶接入網(wǎng)的試驗。 (3)FTTx+ETTH這是一種光纖到樓、光纖到路邊、以太網(wǎng)到用戶的接入方式。所謂銅線接入技術(shù)，是指在非加感的用戶線上，采用先進的數(shù)字處理技術(shù)來提高雙絞線的傳輸容量，向用戶提供各種業(yè)務(wù)的技術(shù)，主要有數(shù)字線對增益(DPG)、高比特率數(shù)字用戶線(HDSL)、不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)、甚高數(shù)據(jù)速率用戶線(VDSL)等技術(shù)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對各種新業(yè)務(wù)特別是寬帶綜合業(yè)務(wù)的需求日益增加，一系列接入網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)運而生，其中包括應(yīng)用較廣泛的以現(xiàn)有雙絞線為基礎(chǔ)的銅纜新技術(shù)、混合光纖/同軸(FHC)、網(wǎng)技術(shù)和混合光纖/無線接入技術(shù)、無線本地環(huán)路技術(shù)(WLL/DWLL)及以太網(wǎng)到戶技術(shù)[ETTH(光纖到路邊、光纖到大樓、光纖到Anywhere的統(tǒng)稱)+ETTH]。　　總體來說，PON(EPON、GPON)技術(shù)應(yīng)該是寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，特別是隨著三網(wǎng)融合的推進，以EPON、GPON為代表的技術(shù)將會在FTTx中得到大量的應(yīng)用。　　為了能夠滿足全業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)和快速發(fā)展，重組后的運營商一定會關(guān)注接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與改造?！　〔煌贓PON/GEPON，GPON基于標準的GEM幀，可以將TDM業(yè)務(wù)映射到GEM幀中，能夠直接支持TDM業(yè)務(wù)。此外，雖然ADSL逐步發(fā)展到可以支持視頻信號，但是其出線率不高，總體造價偏高，限制了其發(fā)展?！　PON(GigabitCapablePON)，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、用戶接口豐富等眾多優(yōu)點，被大多數(shù)運營商視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化、綜合化改造的理想技術(shù)。隨著快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，其在寬帶數(shù)據(jù)的接入方面具有了一定的優(yōu)勢。　　xDSL分為非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)和高速數(shù)字用戶線(VDSL)。 (2)接入網(wǎng)對用戶信令是透明的，除了一些用戶信令格式轉(zhuǎn)換外，信令和業(yè)務(wù)處理的功能依然在業(yè)務(wù)節(jié)點中。 (4)樹形結(jié)構(gòu):類似于樹枝形狀，呈分級結(jié)構(gòu)，在交接箱和分線盒處采用多個分路器，將信號逐級向下分配，最高級的端局具有很強的控制協(xié)調(diào)能力。缺點是單環(huán)所掛用戶數(shù)量有限，多環(huán)互通較為復(fù)雜，不適合CATV等分配型業(yè)務(wù)。其特點是共享主干光纖，節(jié)約線路投資，增刪節(jié)點容易，動態(tài)范圍要求較高，彼此干擾效小。根據(jù)ITUT ：接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳輸實體（如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施）組成，為供給電信業(yè)務(wù)而提供所需的傳送承載能力，可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)管理接口（Q3）配置和管理。支持單一接入的標準化接口主要有提供ISDN基本速率（2B+D）的V1接口和一次群速率（30B+D）的V3接口，支持綜合業(yè)務(wù)接入的接口目前有V5接口，、?！? 根據(jù)國際電聯(lián)關(guān)于接入網(wǎng)框架建議（），接入網(wǎng)是有業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）組成的，為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需承載能力的系統(tǒng)，經(jīng)Q接口進行配置和管理。 3 接入網(wǎng)技術(shù)簡介所謂接入網(wǎng)是指骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的所有設(shè)備。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶，最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源，降低系統(tǒng)內(nèi)呼損，提高服務(wù)質(zhì)量。也就是說，系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機之間、列車司機與調(diào)度中心之間的通話功能，必須可以實現(xiàn)線路管理區(qū)間的公務(wù)移動通信功能，同時還必須能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與列車司機室之間實時的雙向數(shù)據(jù)通信功能。鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機之間的通話聯(lián)系。鐵路有線接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部將在未來的數(shù)年內(nèi)建成可覆蓋全國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)，它是由鐵路部門依托于基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)，組織建設(shè)的可以支持眾多信息服務(wù)的、具有多媒體通信能力的全國范圍的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。另外，采用遠端用戶單元（RSU）和數(shù)字環(huán)路載波（DLC）設(shè)備，組網(wǎng)更靈活、方便。在區(qū)段有線通信系統(tǒng)中，包括前三個調(diào)度電話系統(tǒng)，并為列車無線調(diào)度電話系統(tǒng)提供傳輸信道。隨著鐵路技術(shù)現(xiàn)代化進程的加速，鐵路信號顯示、牽引供電遠動系統(tǒng)、車輛故障檢測系統(tǒng)等的信息傳遞，也要求納入到區(qū)段通信系統(tǒng)中，因此，鐵路區(qū)段通信系統(tǒng)的服務(wù)內(nèi)容更加重要、更加廣泛。，設(shè)于分樞紐以下的長途通路與地區(qū)交換網(wǎng)接續(xù)的地點。(2)設(shè)置地點1總樞紐設(shè)于鐵道部所在地，在通信網(wǎng)中與局間樞紐同為一級。(3)鐵路長途通信網(wǎng)是一個獨立和完整的專用通信網(wǎng)，具備鐵路需求的結(jié)構(gòu)與標準。接入網(wǎng)解決分布在鐵路局、鐵路分局、段級單位所在地和區(qū)段站及編組站等用戶集中的地點的用戶接入。長途干線傳送網(wǎng)為鐵道部至各鐵路局、鐵路局之間以及鐵道部指定的重要地段的信息傳送網(wǎng)絡(luò)，組織長途干線傳送網(wǎng)的線路為一級干線，在各路局通信節(jié)點及一級干線交叉點處設(shè)置數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)，建成格狀DXC網(wǎng)。這些都是為了保證通信網(wǎng)接續(xù)的靈活性和可靠性。分樞紐以下，基干路由的終端站稱端站。鐵路通信網(wǎng)按運輸管理體制和通信業(yè)務(wù)要求，一般采用三級匯接或二級匯接。從系統(tǒng)高可靠性的要求出發(fā)，還必須與別的系統(tǒng)(如微波／租用線路等)結(jié)合起來構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體，以此提供必要的備份。多波長光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面支持全光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)正在飛速發(fā)展，可以為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)提供很好的技術(shù)參考。 隨著改革的進一步深入和社會信息化的進展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應(yīng)高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢全力發(fā)展電信增值服務(wù)及經(jīng)營與中國電信業(yè)務(wù)范圍一樣的電信業(yè)務(wù)。鐵路有線接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部基本建成可覆蓋全國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)，它是由鐵路部門依托于基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)。區(qū)間用戶可采用光纖、電纜或無線等接入方式。四是專用性：專網(wǎng)專用，專為鐵路運輸服務(wù)，同時納入鐵路通信網(wǎng)，成為其有機組成部分。鐵路通信的發(fā)展方向應(yīng)為數(shù)字化、寬帶化、智能化、綜合化。蘭州交通大學博文學院畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論鐵路是國家經(jīng)濟的大動脈，鐵路運輸是關(guān)系著國家經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，鐵路通信網(wǎng)歷來有鐵路運輸?shù)亩恐Q。鐵路通信網(wǎng)應(yīng)滿足鐵路通信的需要，提供包括話音、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息的通信業(yè)務(wù)。三是高安全可靠性：由于鐵路專用通信是為信號、綜合調(diào)度中心、信息化等提供專業(yè)服務(wù)，已成為與鐵路行車安全密切相關(guān)的不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，其安全可靠性要求與信號系統(tǒng)同樣的等級。接入網(wǎng)應(yīng)采用同步數(shù)字傳輸(SDH)或基于SDH的多業(yè)務(wù)平臺(MSTP)等光纖接入技術(shù)。其中接入網(wǎng)占有相當大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。主要有四個特點：一是組網(wǎng)方式靈活，保證了鐵路現(xiàn)代通信的高可靠性要求；二是在電路和接口配置上可以根據(jù)鐵路每站業(yè)務(wù)的不同而做到按需配置，在同類業(yè)務(wù)可以在OLT處做到交叉整合向上一級傳輸，節(jié)約電路和投資；在自動電話業(yè)務(wù)中以V5接口提供高集成比用戶接入，為鐵路及鐵通在自動電話業(yè)務(wù)需求上有足夠的支持且投資較低；三是在各種低、高速數(shù)據(jù)節(jié)點、視頻業(yè)務(wù)節(jié)點和租用線等多業(yè)務(wù)節(jié)點方面鐵路光接入網(wǎng)系統(tǒng)適合現(xiàn)有我國鐵路各車站的信息管理和文化傳播。通信的實時性和各種非通話信息的快速發(fā)展都要求更大的光纖容量。還要考慮通信系統(tǒng)的容量擴充性問題，選擇便于擴容的通信方式。其結(jié)構(gòu)方式一般是以星狀網(wǎng)為主并與網(wǎng)狀網(wǎng)相結(jié)合。鐵道部所在地的通信樞紐稱為總通信樞紐(簡稱總樞紐),若干個路局組成一個區(qū)域，其匯接中心稱局間通信樞紐（簡稱局間樞紐）,總樞紐和局間樞紐屬于同一等級；鐵路局所在地的通信樞紐稱局通信樞紐（簡稱局樞紐）,鐵路分局所在地或某些特定匯接點稱分通信樞紐（簡稱分樞紐）。此外，尚有經(jīng)過不同路由轉(zhuǎn)接構(gòu)成的迂回通路。、局線網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)鐵路傳送網(wǎng)分為長途(干、局線)傳送網(wǎng)、本地傳送網(wǎng)及本地接入網(wǎng)。本地傳送網(wǎng)為連接分局通信節(jié)點以下各節(jié)點間的傳送網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)建立鐵路分局范圍內(nèi)的SDH自愈環(huán)網(wǎng)或相鄰分局相互保護的SDH自愈環(huán)網(wǎng)。(2)鐵路長途通信網(wǎng)是傳遞長途電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等話音業(yè)務(wù)和非話音業(yè)務(wù)信息的專用通信網(wǎng)。(1)鐵路長途通信網(wǎng)由局間樞紐（含總樞紐）、局樞紐、分樞紐和端站四級以及期間的通路組成。，設(shè)于鐵路分局所在地或通路轉(zhuǎn)接適中的匯接點。它是鐵路通信的一個重要組成部分。調(diào)度電話系統(tǒng)鐵路調(diào)度電話系統(tǒng)分為列車調(diào)度電話系統(tǒng)、電力調(diào)度電話系統(tǒng)、貨運調(diào)度電話系統(tǒng)和列車無線調(diào)度電話系統(tǒng)。比如采用“雙纖單向環(huán)”接入方式，不僅具有高速、安全、傳輸質(zhì)量高、價格合理等光纖通信特有的優(yōu)點，而且還具有路由迂回、設(shè)備備用等特點，從而具備自愈合功能，并使系統(tǒng)的可靠性大大提高。就鐵路的通信網(wǎng)來看，接入網(wǎng)占有相當大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。但是鐵路結(jié)構(gòu)自身的特點，決定了該系統(tǒng)與公用移動通信網(wǎng)和區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線面結(jié)合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。這一系統(tǒng)應(yīng)該采用小區(qū)制，并完成大三角功能。它是一種功能強大的專用移動通信系統(tǒng)，是通信與微處理機技術(shù)、程控交換技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。例如剛建成的秦皇島至沈陽的高鐵客運專線就是采用的移動通信系統(tǒng)包括400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)和800MHz的集群移動通信系統(tǒng)，考慮到集群移動通信系統(tǒng)在越區(qū)切換過程中會存在信息的流失，因此將數(shù)據(jù)通信部分交由無線列調(diào)系統(tǒng)來完成，集群移動通信系統(tǒng)僅進行區(qū)間通信（如大三角功能的話音通信，公務(wù)通信以及應(yīng)急搶險通信等），并留有調(diào)度電話進入的余地和接入公用通信網(wǎng)的功能。接入網(wǎng)的接入方式包括銅線（普通電話線）接入、光纖接入、光纖同軸電纜（有線電視電纜）混合接