專利名稱：基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，鐵路運力逐年提高，對鐵路專網(wǎng)的信息化提出了更高的要求。 目前大部分舊的鐵路線路仍采用銅線作為傳輸介質(zhì)，信息傳輸帶寬和傳輸距離受限(現(xiàn)在常 用的SHDSL對稱傳輸系統(tǒng)，在0.9mm線徑的銅線上傳輸2Mb/S帶寬的信息僅能傳輸13Km左 右，傳輸帶寬4 5Mb/S時，距離僅為幾公里)，信號傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定，對于站間距離較大的 區(qū)段，需設多個有源站。而且隨著時間的推移，線路老化嚴重，維護費用很高。對這些鐵路 信息通信線路實施光纜改造，己迫在眉睫。
目前， 一些鐵路線路采用GSMR系統(tǒng)組成鐵路專網(wǎng)通信，這種方式投資成本高，而且?guī)?寬有限，傳輸動態(tài)應急圖像時帶寬有限。有一些鋪設了光纖的鐵路端，光纜一般也只用于鐵 路站點之間信息傳輸，日常巡線以及應急通信等基本上還沒有應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決目前基于雙絞線的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)維護成本高，帶寬有限， 無法滿足實際應用等問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，可提供足夠帶寬，滿足實際 使用等優(yōu)點的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)為它包括至少3條光纖，1條為主 干線路，用于相鄰站點之間交換及傳輸設備的連接，另外2條每隔2Km設置接線柱監(jiān)測點， 放置無源光耦合器，實現(xiàn)鐵路巡線電話及應急通信設備的接入。在站點設備至各接線柱監(jiān)測 點的方向采用1個波長廣播的方式；而在接線柱監(jiān)測點至站點設備的方向采用波分復用的方 式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備通信。
所述站點設備包括波分復用器，它通過光收發(fā)單元與音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊連接，音 頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號、視頻信號、音頻信號落地；在波分復用器與音頻、 視頻數(shù)據(jù)處理模塊間有一個光線路發(fā)送模塊，若干個光線路接收模塊。
所述鐵路巡線電話經(jīng)無源光耦合器接入光線路，經(jīng)站點設備的若干個FXO接口接至程控 電話交換機，從而實現(xiàn)電話巡線。
所述應急通信設備由無源光耦合器接入光線路，經(jīng)相鄰的站點設備處理后，由各站點設 備的交換及傳輸設備中的光傳輸設備中繼傳輸后到達應急指揮中心設備，在應急指揮中心設 備中恢復出音頻、視頻及數(shù)據(jù)信號。
所述應急指揮中心設備包括以太網(wǎng)交換機，它通過以太網(wǎng)與視頻服務器連接，同時經(jīng)過 軟交換設備、中繼網(wǎng)關(guān)接至程控交換機；同時以太網(wǎng)交換機還直接傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
所述交換及傳輸設備包括3層以太網(wǎng)交換機，光纖收發(fā)器或SDH傳輸設備。
本發(fā)明的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其接線柱監(jiān)測點采用無源光耦合器，在 站點至各接線柱監(jiān)測點的方向采用l個波長廣播的方式；而在接線柱監(jiān)測點至站點的方向可 采用波分復用的方式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備通信。40Km區(qū)段無需有源中繼， 80Km區(qū)段只需l個有源中繼站。應用于鐵路巡線電話應用及應急通信應用。
本發(fā)明采用無源光網(wǎng)絡及波分復用技術(shù)，在每個接線柱監(jiān)測點放置無源光耦合器，兩個 接線柱監(jiān)測點之間的距離為2Km，這樣在40Km區(qū)段上有19個光耦合器，在80Km區(qū)段上有 39個光耦合器。通信時，在站點至各接線柱監(jiān)測點的方向采用l個波長廣播的方式；而在接 線柱監(jiān)測點至站點的方向可采用波分復用的方式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備通 信。對于40Km區(qū)段，有19個耦合器，若采用分光比為90/10的耦合器，則最后1個光耦合 器至站間設備19個光耦合器的總插入損耗為19乂0.62=11.78(18,設備由分光比為10的臂接入 的插入損耗為12dB,40Km光纖的損耗40X0.3-12dB ?？倱p耗為:11.78十12+12=35.78dB。 若站點設備和接線柱監(jiān)測點的設備均采用DFB的光模塊，則發(fā)射功率可達+2dBm,在傳輸速 率為125Mb/S時光接收(PIN/FET)模塊的接收靈敏度可達一38dBm，由此可見在40Km的區(qū) 段上無需使用有源中繼站。對于大于40Km的區(qū)段，需使用有源中繼站，由于區(qū)段距離不會 大于80Km，所以最多只需l個有源中繼站。
本發(fā)明的有益效果是系統(tǒng)構(gòu)成簡單，成本較低，可提供足夠帶寬，滿足目前鐵路專網(wǎng) 升級改造實際需要。40Km區(qū)段無需有源中繼站，80Km區(qū)段僅需l個有源中繼站，實施方便。


圖l為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖2為站點設備原理框圖3為巡線電話應用原理框圖4為應急通信應用原理框圖5為應急通信指揮中心設備結(jié)構(gòu)框圖。
其中，l.交換及傳輸設備，2.站點設備，3.無源光耦合器，4.波分復用器，5.音頻、視頻 數(shù)據(jù)處理模塊，6.光線路接收模塊，7.光線路發(fā)送模塊，8.巡線電話，9.程控電話交換機，10. 應急通信設備，11.應急指揮中心設備，12.以太網(wǎng)交換機，13.軟交換設備，14.中繼網(wǎng)關(guān)， 15.視頻服務器。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。
系統(tǒng)架構(gòu)及原理框圖見圖1。它包括設置在主干線路上的若干個交換及傳輸設備1，每個 交換及傳輸設備1對應一個站點設備2，在相鄰站點設備2間通過一條光纖通信，在另兩條 光纖上設有若干個接線柱監(jiān)測點，接線柱檢測點采用無源光耦合器3，在站點設備2至各接 線柱監(jiān)測點的方向采用至少1個波長廣播的方式；而在接線柱監(jiān)測點至站點設備2的方向采 用波分復用的方式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備2通信；同時接線柱監(jiān)測點還與 鐵路巡線電話8及應急通信設備10連接。
若站點設備2和接線柱監(jiān)測點的設備均采用DFB的光模塊，則在40Km的區(qū)段上無需使 用有源中繼站，80Km區(qū)段只需l個有源中繼站。
圖2中，站點設備2包括波分復用器4，它通過光收發(fā)單元與音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊5 連接，音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊5將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號、視頻信號、音頻信號落地；在波分復 用器4與音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊5間有1個光線路發(fā)送模塊7，若干個光線路接收模塊6。
各個接線柱監(jiān)測點來的不同波長的光信號，經(jīng)波分復用器后到達相應的光接收單元，經(jīng) 各光接收單元后到達音頻、視頻及數(shù)據(jù)處理單元，恢復出音頻、視頻以及數(shù)據(jù)信號。站點至 各接線柱監(jiān)測點方向采用一個波長(1310nm)廣播的方式，音頻、視頻及10/100M以太網(wǎng)數(shù) 據(jù)信號經(jīng)處理后送入光發(fā)送單元，然后經(jīng)波分復用器后進入光線路送往各接線柱監(jiān)測點。
圖3中，鐵路巡線電話8經(jīng)無源光耦合器3接入光線路，經(jīng)站點設備2的若干個FX0接 口接至交換及傳輸設備1的程控電話交換機9，從而實現(xiàn)電話巡線。
圖4中，急通信設備10由無源光耦合器3接入光線路，經(jīng)相鄰的站點設備2處理后，由 各站點設備2的交換及傳輸設備1中的光傳輸設備中繼傳輸后到達應急指揮中心設備11，在 應急指揮中心設備11中恢復出音頻、視頻及數(shù)據(jù)信號。
圖5中，應急指揮中心設備11包括以太網(wǎng)交換機12，它通過以太網(wǎng)與視頻服務器15連 接，同時經(jīng)過軟交換設備13、中繼網(wǎng)關(guān)14連接程控交換機；同時以太網(wǎng)交換機12還直接傳 送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
交換及傳輸設備1包括3層以太網(wǎng)交換機，光纖收發(fā)器或SDH傳輸設備。
權(quán)利要求
1.一種基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是，它包括至少3條光纖，1條為主干線路，用于相鄰站點之間交換及傳輸設備的連接，另外2條每隔2Km設置接線柱監(jiān)測點，放置無源光耦合器，實現(xiàn)鐵路巡線電話及應急通信設備的接入；在站點設備至各接線柱監(jiān)測點的方向采用1個波長廣播的方式；而在接線柱監(jiān)測點至站點設備的方向采用波分復用的方式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備通信。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是，所述站點設備 包括波分復用器，它通過光收發(fā)單元與音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模塊連接，音頻、視頻數(shù)據(jù)處理 模塊將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號、視頻信號、音頻信號落地；在波分復用器與音頻、視頻數(shù)據(jù)處理模 塊間有一個光線路發(fā)送模塊和若干個光線路接收模塊。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是，所述鐵路巡線 電話設備經(jīng)無源光耦合器接入光線路，經(jīng)站點設備的若干個FXO接口接至程控電話交換機， 從而實現(xiàn)電話巡線。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是，所述應急通信 設備由無源光耦合器接入光線路，經(jīng)相鄰的站點設備處理后，由各站點設備的交換及傳輸設 備中的光傳輸設備中繼傳輸后到達應急指揮中心設備，在應急指揮中心設備中恢復出音頻、 視頻及數(shù)據(jù)信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是，所述應急指揮 中心設備包括以太網(wǎng)交換機，它通過以太網(wǎng)與視頻服務器連接，同時經(jīng)過軟交換設備、中繼 網(wǎng)關(guān)接至程控交換機；同時以太網(wǎng)交換機還直接傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求1或3或4或5中所述的基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征是， 所述交換及傳輸設備包括3層以太網(wǎng)交換機，光纖收發(fā)器或SDH傳輸設備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于無源光網(wǎng)絡的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)。它解決了目前基于雙絞線的鐵路專網(wǎng)通信系統(tǒng)維護成本高，帶寬有限，無法滿足實際應用等問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，可提供足夠帶寬，滿足實際使用等優(yōu)點，是鐵路專網(wǎng)升級改造的理想方案。其結(jié)構(gòu)為它包括至少3條光纖，1條為主干線路，用于相鄰站點之間交換及傳輸設備的連接，另外2條每隔2Km設置接線柱監(jiān)測點，放置無源光耦合器，實現(xiàn)鐵路巡線電話及應急通信設備的接入。在站點設備至各接線柱監(jiān)測點的方向采用1個波長廣播的方式；而在接線柱監(jiān)測點至站點設備的方向采用波分復用的方式，允許幾個接線柱監(jiān)測點同時與站點設備通信。
文檔編號H04Q11/00GK101296526SQ20081001706
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者馮桂文, 華 楊, 偉 王, 王洪君 申請人:山東大學