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摘要针对铁路通信某线接入网的实际组网方式,探讨接入网技术在铁路通信中的应用和铁路无线接入网未来的发展趋势。
关键词铁路;接入网技术;组网方式;应用趋势
中图分类号U28文献标识码A 文章编号1673-9671-(2010)032-0040-01
铁路通信承担着组织生产运输的任务,为铁路沿线各站提供调度指挥、站间行车、信号微机联锁监测、货运电子制票以及生产维修用自动电话、信息传递等通道,在铁路运输中起着举足轻重的作用。经过长期建设,我国铁路系统已形成一个覆盖全国的、完整的、独立的通信网络,它是铁路运输管理、指挥控制和发展信息化的基础。铁路各级政令指挥、实时调度、车辆、物流的全程追踪以及各种安全预警和运输营销服务系统都依托于这个网络。在新的形势下,这个铁路通信网络的管理、建设与发展将具有极为重要的社会意义。
1铁路通信某线接入网(方框图)
该路线接入网结构框如图1。
图1
功能分析:
1)光端机:光数转换;
2)电源监控:局端网管监控车站无人机械室供电没备工作状态;
3)数调车站分系统:具有交换功能完成两端站间的数字闭塞业务以及车站值班员与调度之间的数字通信业务和本端站内部各供电电话问的通话业务;
4)数凋车站分系统组成:数字板、主控板、U口板、接板、区问板、供电板组成;
5)ONU组成:电源板、测试板、VDM板、VFB02、VFB03、ASL、PV4板组成。
2接入网在铁路实际应用中的状况
2.1共线电话调度系统
共线电话概述。共线电话指铁路调度电话系统,由调度总机、传输通道(包括配套设备)和分机组成。在传统的铁路通信系统中,总机和所有分机并接在一对共用回线上,是集中式多点专用系统,即多点共线系统,总机和分机之间能进行通活,分机之间不允许通话。通常,一组共线电话包含10—20个站,分机数15—25个,有的站点一对回线上要并2—3部分机。
列车、货运、电力调度每种都有各自的传输回线,都采用共线汇接方式的网络.传输线路有实线通道,也有载波回路,应用最多的是钢实线回路,另外也有铜实线回路和加感电缆通道。
光纤通信进入铁路以后,数字通信代替实回线实线共线电话业务是用户的必须要求。传统的共线电话系统是在一对实回线上挂多个终端,所以必须使用高阻话机(或集中机选号盘)。目前,高阻话机(铁路集中机选号盘)种类较多,端口特性也不完全相同,但均采用模拟技术、分立元件设计,技术落后,端口为高阻,阻抗离散性大且非纯阻(阻抗随音频频率的变化而变化),摘机和挂机时阻抗变化范围大(摘机阻抗约8.8K欧一16K欧,挂机阻抗约15K欧一25K欧)。再加上外线距离的长短的变化,整个负载阻抗变化很大,而普通音频接口的匹配阻抗为600欧姆,所以阻抗匹配的好环,直接关系到共线系统的性能。阻抗匹配不好时,会产生较大的回波,势必造成通活话音量小、音质差、容易自激(振鸣)等问题。此外,共线电话对可靠性要求较高,为了保证铁路运营的安全,完成音频叠加不能集中在OLT一个点上,否则这个点出现故障则整个调度系统就会瘫痪。在FA16共线电话系统中,采用分级叠加方式,也称为数字共线,每个ONU具有64K交叉能力,所以可以将音频叠加分散到多个ONU上完成,同时,FAt6还提供对共线电话的保护。
2.2闭塞电话/热线电活
闭塞电话也叫站间行车电话,是铁路调度系统中仅此于共线电话的第二大业务.主要完成相邻站之间的点到点通信。传统的方式一般上行站和下行站的集中机之间采用共总盘一共分盘或磁石盘一磁石盘实回线通信方式,并以前者为主,共总盘能产生铃流,共分盘有铃流检测电路和振铃电路,共总盘和共分盘需要成对使用。共总盘呼叫其分盘时,把共总盘扳键上扳,振出交变振铃信号至共分盘,共分盘检测到铃流后,启动自己的响铃电路,并向共总盘送回铃音。随班员听到铃响,摘机通活,同时共总盘检测到环路电流后停止送铃流。共分盘呼叫共总盘时,将扳键上扳,接通本方通话电路:对共总盘而言,构成外线的直流通路,共总盘检测到环路电流,启动响铃电路,值班员听到铃响,摘机通话。
2.3音频专线的接入
VFB(CBO2VFB)板功能描述CB02VFB板与模拟用户接口板相比,减少了用户接口电路的BORSCHT中的B(馈电)、R(振铃)、s(监视)功能,保留了O(过压保护)、c(编解码)、H(二/四线变换)、T(测试)功能.具体功能如下:1)每块VFB板提供16路二线端口或者八路四线端口VFB板可同时提供二线和四线端口,一个四线端口是由两个二线端口组成的.在数管台的音频接口描述表中,每块VFB板上两线和四线端口可以混合配置,即一块VFB板上可以某几路是两线,某几路是四线。但需要注意的是,再配置四线端口时,只能是由相邻的一个偶数端口和一个奇数端口(2-+1)组成一个四线端口,并且偶数端口固定为发送端,奇数端口固定为接收端。具体如下图2所示:
图2
2)接口阻抗可凋VFB极日前支持两种接口阻抗,一种为600欧姆,另一种为1650欧姆,接口阻抗通过数管台的音频接口描述表来配置。在软什改变接口阻抗的同时,单板上的拨码开关也要相应改动,VFB板上每两路问有一个双路拨码开关,共有8个双路拨码开关,控制16路的接口阻抗。因此,若要改变接口阻抗,在改变描述表但同时,再改动对应路的拨码开关即可。拨码开关“ON”态为600欧姆阻抗,“OFF”态为1650欧姆阻抗。
3)单板接收、发送电平软件可调由于铁路上的特殊需求,VFB板的接收、发送增益与模拟用户饭有很大差异,调节范同必较大。可调节范围具体如下:
二线发送电平:一5dB一0dB缺省:0dB
二线接收电平:一7dB一2dB缺省:一3.5dB
四线发送电平:一l4dB一+ldB缺省:一l4dB
四线接收电平:一l1dB一+14dB缺省:+14dB
软件调节步距为ldB
电平的调节也是由数管台中的音频接口描述表来设定。其中,二线电平必须要设定在合法范围内,否则对所设数据单板将不予执行。
CB02VFB板应用:
① CB02VFB板在设计上与模拟用户板槽位兼容,插于ONU中的用户框内,所引用户线与ASL板相同。② VFB板主要用于点到点的音频专线。③ VFB板与ASL板主要区别是接口阻抗不同(VFB的接口阻抗是600欧姆和1650欧姆两档可选),VFB板没有馈电,接口电平可以调节,调节的范围比较大,可以提供四线接口。
在具体应用中,在用户使用的终端设备不同定(可以带馈电,也可以不带馈电)的情况下,首先考虑使用ASL板的可能性,ASL板通过做半永久连接也可以实现专线功能。除非是用户所使用的终端设备是不需要馈电,接口阻抗是600欧姆的情况,才考虑使用VFB板。
3接入网在铁路通信中的重要性
世纪之交的通信技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体,它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向发展.未来的通信要彻底克服时间与空间的限制,能够使用户在任何时问、任何地点与任何人进行包括语音、数据和视频等信息的交流。在这种情况下,出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流,比如同其它人进行语音、数据、传真、图像等信息交流,还要接人国际互联网。另外,随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证行车安全,实现有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能更加完善的,技术构成更加先进的铁路通信网。随着我国电信业垄断格局的打破,拥有仅次于中国电信的庞大铁路通信网络的铁道部,可以利用现有的专用网络设施积极参与竞争,向全社会提供高质量的电信业务。
4铁路无线接入网未来的发展趋势
随着改革的进一步深入和社会信息化的进展,不仅要求铁路通信网具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,参与同中国电信的竞争,使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务.比如随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务,在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务。不过,铁路现有的通信网络设施庞大而落后,这是目前该网络发展的最大障碍。
铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向,并达到与公用网的统一。从而使得用户无比是在运行中的列车上,还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流,如进行电话联络,宽带的数据通信和图像传输,接人lnternet等。而要满足这一要求,集群移动通信系统已经远远不够,GSM(R)和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看,惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。
5结语
世界通信技术正在经历着巨大变革,接入网特别是光纤接入网已成为世界通信发展的重点和热点。中国铁路引入现代接入网技术还刚刚不久,还需要一段时间对其了解、分析和试验。铁路接入网建设,应加强对接入网施工技术和组网方式的研究,紧密结合中国铁路的特点和具体情况规划和建设铁路接入网,为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]郑荣良.无线接入网及其应用[J].现化通信,1998,3.
[2]李征,王晓宁.接入网与接入技术[M].清华大学出版社,2003.
[3]周正,周惠林等.通信工程新技术实用手册—接入网技术分册[M].北京邮电大学出版社,2002.
[4]沈明等.接入网技术,现代通信,1998,2.
关键词铁路;接入网技术;组网方式;应用趋势
中图分类号U28文献标识码A 文章编号1673-9671-(2010)032-0040-01
铁路通信承担着组织生产运输的任务,为铁路沿线各站提供调度指挥、站间行车、信号微机联锁监测、货运电子制票以及生产维修用自动电话、信息传递等通道,在铁路运输中起着举足轻重的作用。经过长期建设,我国铁路系统已形成一个覆盖全国的、完整的、独立的通信网络,它是铁路运输管理、指挥控制和发展信息化的基础。铁路各级政令指挥、实时调度、车辆、物流的全程追踪以及各种安全预警和运输营销服务系统都依托于这个网络。在新的形势下,这个铁路通信网络的管理、建设与发展将具有极为重要的社会意义。
1铁路通信某线接入网(方框图)
该路线接入网结构框如图1。
图1
功能分析:
1)光端机:光数转换;
2)电源监控:局端网管监控车站无人机械室供电没备工作状态;
3)数调车站分系统:具有交换功能完成两端站间的数字闭塞业务以及车站值班员与调度之间的数字通信业务和本端站内部各供电电话问的通话业务;
4)数凋车站分系统组成:数字板、主控板、U口板、接板、区问板、供电板组成;
5)ONU组成:电源板、测试板、VDM板、VFB02、VFB03、ASL、PV4板组成。
2接入网在铁路实际应用中的状况
2.1共线电话调度系统
共线电话概述。共线电话指铁路调度电话系统,由调度总机、传输通道(包括配套设备)和分机组成。在传统的铁路通信系统中,总机和所有分机并接在一对共用回线上,是集中式多点专用系统,即多点共线系统,总机和分机之间能进行通活,分机之间不允许通话。通常,一组共线电话包含10—20个站,分机数15—25个,有的站点一对回线上要并2—3部分机。
列车、货运、电力调度每种都有各自的传输回线,都采用共线汇接方式的网络.传输线路有实线通道,也有载波回路,应用最多的是钢实线回路,另外也有铜实线回路和加感电缆通道。
光纤通信进入铁路以后,数字通信代替实回线实线共线电话业务是用户的必须要求。传统的共线电话系统是在一对实回线上挂多个终端,所以必须使用高阻话机(或集中机选号盘)。目前,高阻话机(铁路集中机选号盘)种类较多,端口特性也不完全相同,但均采用模拟技术、分立元件设计,技术落后,端口为高阻,阻抗离散性大且非纯阻(阻抗随音频频率的变化而变化),摘机和挂机时阻抗变化范围大(摘机阻抗约8.8K欧一16K欧,挂机阻抗约15K欧一25K欧)。再加上外线距离的长短的变化,整个负载阻抗变化很大,而普通音频接口的匹配阻抗为600欧姆,所以阻抗匹配的好环,直接关系到共线系统的性能。阻抗匹配不好时,会产生较大的回波,势必造成通活话音量小、音质差、容易自激(振鸣)等问题。此外,共线电话对可靠性要求较高,为了保证铁路运营的安全,完成音频叠加不能集中在OLT一个点上,否则这个点出现故障则整个调度系统就会瘫痪。在FA16共线电话系统中,采用分级叠加方式,也称为数字共线,每个ONU具有64K交叉能力,所以可以将音频叠加分散到多个ONU上完成,同时,FAt6还提供对共线电话的保护。
2.2闭塞电话/热线电活
闭塞电话也叫站间行车电话,是铁路调度系统中仅此于共线电话的第二大业务.主要完成相邻站之间的点到点通信。传统的方式一般上行站和下行站的集中机之间采用共总盘一共分盘或磁石盘一磁石盘实回线通信方式,并以前者为主,共总盘能产生铃流,共分盘有铃流检测电路和振铃电路,共总盘和共分盘需要成对使用。共总盘呼叫其分盘时,把共总盘扳键上扳,振出交变振铃信号至共分盘,共分盘检测到铃流后,启动自己的响铃电路,并向共总盘送回铃音。随班员听到铃响,摘机通活,同时共总盘检测到环路电流后停止送铃流。共分盘呼叫共总盘时,将扳键上扳,接通本方通话电路:对共总盘而言,构成外线的直流通路,共总盘检测到环路电流,启动响铃电路,值班员听到铃响,摘机通话。
2.3音频专线的接入
VFB(CBO2VFB)板功能描述CB02VFB板与模拟用户接口板相比,减少了用户接口电路的BORSCHT中的B(馈电)、R(振铃)、s(监视)功能,保留了O(过压保护)、c(编解码)、H(二/四线变换)、T(测试)功能.具体功能如下:1)每块VFB板提供16路二线端口或者八路四线端口VFB板可同时提供二线和四线端口,一个四线端口是由两个二线端口组成的.在数管台的音频接口描述表中,每块VFB板上两线和四线端口可以混合配置,即一块VFB板上可以某几路是两线,某几路是四线。但需要注意的是,再配置四线端口时,只能是由相邻的一个偶数端口和一个奇数端口(2-+1)组成一个四线端口,并且偶数端口固定为发送端,奇数端口固定为接收端。具体如下图2所示:
图2
2)接口阻抗可凋VFB极日前支持两种接口阻抗,一种为600欧姆,另一种为1650欧姆,接口阻抗通过数管台的音频接口描述表来配置。在软什改变接口阻抗的同时,单板上的拨码开关也要相应改动,VFB板上每两路问有一个双路拨码开关,共有8个双路拨码开关,控制16路的接口阻抗。因此,若要改变接口阻抗,在改变描述表但同时,再改动对应路的拨码开关即可。拨码开关“ON”态为600欧姆阻抗,“OFF”态为1650欧姆阻抗。
3)单板接收、发送电平软件可调由于铁路上的特殊需求,VFB板的接收、发送增益与模拟用户饭有很大差异,调节范同必较大。可调节范围具体如下:
二线发送电平:一5dB一0dB缺省:0dB
二线接收电平:一7dB一2dB缺省:一3.5dB
四线发送电平:一l4dB一+ldB缺省:一l4dB
四线接收电平:一l1dB一+14dB缺省:+14dB
软件调节步距为ldB
电平的调节也是由数管台中的音频接口描述表来设定。其中,二线电平必须要设定在合法范围内,否则对所设数据单板将不予执行。
CB02VFB板应用:
① CB02VFB板在设计上与模拟用户板槽位兼容,插于ONU中的用户框内,所引用户线与ASL板相同。② VFB板主要用于点到点的音频专线。③ VFB板与ASL板主要区别是接口阻抗不同(VFB的接口阻抗是600欧姆和1650欧姆两档可选),VFB板没有馈电,接口电平可以调节,调节的范围比较大,可以提供四线接口。
在具体应用中,在用户使用的终端设备不同定(可以带馈电,也可以不带馈电)的情况下,首先考虑使用ASL板的可能性,ASL板通过做半永久连接也可以实现专线功能。除非是用户所使用的终端设备是不需要馈电,接口阻抗是600欧姆的情况,才考虑使用VFB板。
3接入网在铁路通信中的重要性
世纪之交的通信技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体,它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向发展.未来的通信要彻底克服时间与空间的限制,能够使用户在任何时问、任何地点与任何人进行包括语音、数据和视频等信息的交流。在这种情况下,出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流,比如同其它人进行语音、数据、传真、图像等信息交流,还要接人国际互联网。另外,随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证行车安全,实现有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能更加完善的,技术构成更加先进的铁路通信网。随着我国电信业垄断格局的打破,拥有仅次于中国电信的庞大铁路通信网络的铁道部,可以利用现有的专用网络设施积极参与竞争,向全社会提供高质量的电信业务。
4铁路无线接入网未来的发展趋势
随着改革的进一步深入和社会信息化的进展,不仅要求铁路通信网具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,参与同中国电信的竞争,使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务.比如随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务,在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务。不过,铁路现有的通信网络设施庞大而落后,这是目前该网络发展的最大障碍。
铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向,并达到与公用网的统一。从而使得用户无比是在运行中的列车上,还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流,如进行电话联络,宽带的数据通信和图像传输,接人lnternet等。而要满足这一要求,集群移动通信系统已经远远不够,GSM(R)和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看,惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。
5结语
世界通信技术正在经历着巨大变革,接入网特别是光纤接入网已成为世界通信发展的重点和热点。中国铁路引入现代接入网技术还刚刚不久,还需要一段时间对其了解、分析和试验。铁路接入网建设,应加强对接入网施工技术和组网方式的研究,紧密结合中国铁路的特点和具体情况规划和建设铁路接入网,为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]郑荣良.无线接入网及其应用[J].现化通信,1998,3.
[2]李征,王晓宁.接入网与接入技术[M].清华大学出版社,2003.
[3]周正,周惠林等.通信工程新技术实用手册—接入网技术分册[M].北京邮电大学出版社,2002.
[4]沈明等.接入网技术,现代通信,1998,2.