铁路通信系统中EPON技术的应用

铁路通信系统中EPON技术的应用

郭成

中铁二院通号院

摘要：EPON技术是以太网技术与无源光网络的结合，因此该项技术同时具备了以太网以及无源光网络的优点，目前该项技术已经逐渐的成为光接入网的领域中最为热门的技术。本文简单的介绍了EPON技术，并进一步的分析与研究了EPON技术在铁路通信系统中应用的技术优势以及该项技术在铁路通信系统中的应用前景。

关键词：铁路通信系统；EPON；无源光网络；以太网

一、EPON技术简介

（一）、EPON的组成

EPON的结构组成如图一所示：

图一、EPON网络的结构示意图

其中OLT部分主要负责IP骨干网络数据的接入，提供较为核心的业务与系统数据，同时该部分还是电话网络以及视频的接口，因此该部分是一个多业务的提供平台。另一方面，OLT部分还是一个统一对的网管控制中心，能够对信道进行控制和分配，同时还具备维护、管理以及实时监控等一系列的功能。而ONU的主要作用是实现接入点的放置，例如：实现用户接入业务的覆盖，同时为用户提供多业务对的接口等等。OLT与ONU是通过ODN进行连接，并且二者之间使用的是树形拓扑结构。其中ODN的主要作用是进行数据的采集以及下行数据的分发，该技术具有环境适应性强、应用灵活的优点。

（二）、EPON技术的优势

通过一系列的研究表明，EPON技术具有以下几点优势：1、应用成本低、可升级性良好。由于ONU与OLT之间只包含了光分路器以及光纤等无源插件，因此便有效的减少了有源设备，从而有效的降低雷电影响与电磁干扰，从而在一定的程度上降低了外部设备、线路故障的发生，降低了运行和维护的成本。2、高带宽，具有良好的业务透明性，因此EPON技术能够广泛的应用与任何速率以及制式的信号，同时还能够有效的支持三重播放的业务以及广播电视业务等等。3、具有良好的可靠性，EPON技术对电源和机房要求较低，设备结构较为简单，因此EPON技术具有价格低、易维护以及可靠、稳定性强等特点。

二、EPON技术在铁路通信系统中的应用

（一）、铁路通信系统的简介

铁路通信系统主要包含了综合的视频监控、应急通道、会议电视、专用通信以及无线通信等等系统，并且各个系统都能够有效的满足图像、数据以及语音三方面的业务需求。铁路通信系统可以大体的将其分为两大部分，一类是对实时性以及安全性方面的要求都相对较低的服务业务，该部分主要包含了综合的视频监控、会议电视系统以及不会对行车的安全造成直接的影响的信息子系统和旅客的服务信息系统等等。另一类是对安全性以及实时性的要求相对较高的服务业务，该部分主要包含了应急通信系统、本线信号、远动通信系统、进行调度的专用系统以及信息系统中的票务系统等等。

（二）、EPON技术在铁路通信系统中的应用

1、EPON技术在铁路区间上的应用

区间传统的电缆接入方式由于会占用大量的电缆线路以及维修费用等等，因此传统的接入方式的经济效益较低、但是采用PON技术的无源光网络系统以后，不仅有效的降低了对物理设备和维系费用等等，同时还有效的提高了经济效益，因此目前该项接入方式得到了越来越广泛的应用。

在普速的铁路区间中，通道的业务具有业务量多，并且业务较为分散的特点，例如：配电所、牵引、线路以及桥隧等分散点等均可以设置远端设备满足通道的需求，区间的接入点的解决方案如图二所示：

图二、区间接入点的解决方案

使用EPON技术代替传统的有组网方式，大容量的带宽，能够有效的满足区间资源的动态分配以及业务不断增加的需求，另外多种制式以及接口的模式，能够建立统一的网络管理系统。使用光缆代替传统的铜缆以后，有效的提高了其对环境的适应性，同时在一定的程度上有效的提高了经济效益。

2、EPON技术在高速铁路上的应用

目前铁路综合视频监控系统的视频汇集点通过区间接入层传输设备的MSTP业务端口将视频图像信息实时上传至相应的Ⅰ类视频接入节点存储管理，随着视频监控采集点的增加，对传输通道资源的需求愈发明显，目前的传输通道资源无法满足需求。

在各视频采集点-视频汇集点-视频接入点之间可以采用EPON技术，利用PON的拓扑结构实现沿线区间新增视频业务的接入。根据沿线新增视频采集点的情况（约每隔1km左右设置1个），在各视频采集点设置ONU设备（采用室外型设备，安装于视频杆上），在相应的车站均新设1套OLT设备，最终通过现有的数据网系统接入视频区域节点。

系统组网示意图如下：

3、EPON技术在铁路班组\车间信息化系统中的应用前景

为了更好的保障为运输服务，铁路班组\车间的信息化水平需要得到大力的发展，而目前既有机房条件一般受到一定的限制，较其他传输解决方案，EPON技术具有较强的适应性和灵活性，其设备设备小巧易于安装、维护，并且同时该项技术让成熟的灵活接入与时分交换系统以及宽阔的带宽技术进行完美的结合，因此该项技术能够兼容多种类型的信息、带宽需求以及接口等等。

在可靠性、安全性要求不高，以及通道需求较为困难的领域，使用EPON技术能够使解决该类问题的最佳途径。

结语：

总而言之，不论是接入网、传输网还是核心网，其发展的根本目的就是满足终端客户对业务的需求。根据目前业务的发展形势分析网，由于高带宽的消耗性的业务逐渐的增加，因此对通道的需求也在迅速的增加，同时由于EPON技术具有成本低、传输距离长以及能够实现全业务支持的特点，因此使用EPON技术，不仅能够有效的提供业务的组合，同时还能够有效的提高铁路通信系统的可靠性、安全性，并且EPON技术在铁路通信系统中的应用，极有可能成为下一代接入网的研究与发展方向。随着EPON技术的不断推广应用，相信未来EPON技术在铁路通信系统中的应用也会越发的成熟。

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