CN101389057A

CN101389057A - 一种铁路通信方法及系统

Info

Publication number: CN101389057A
Application number: CNA2007101217114A
Authority: CN
Inventors: 李英成
Original assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Current assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: CN101389057B

Abstract

本发明提供了一种铁路通信的方法及系统，属于通信领域。该铁路通信系统包括：部署在车站或GSM－R基站的光线路终端设备，光线路终端设备与车站或GSM－R基站的外部网连接；在车站或GSM－R基站之间的区间部署并且通过光纤与光线路终端设备连接的光纤通话柱；以及，与光纤通话柱连接的光网络单元。由于采用将EPON技术应用到铁路沿线的区间通信中，从而可提供足够的传输带宽，为区间与车站或GSM－R基站之间多媒体信息的传输提供了基础，并且可实现点对多点的铁路区间通信能力，提高了铁路区间通信的可用性、可靠性、及时性。

Description

一种铁路通信方法及系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种铁路通信方法及系统。

背景技术

随着铁路运输的迅猛发展，人们对铁路运输的安全与高效提出了更高的要求。现有铁路的区间通信是通过通话柱将电话传递到目的地，通话柱就是利用铁路沿线铺设的各种铜线，在2个车站之间每隔1.5公里处将铜线引出一对抽头，将该抽头固定在铁路旁边的柱子上，通话柱主要用于电话的接入，它的另一个作用是作为静图设备的接入点，静图设备可通过拨号的方式将图片上传至铁路局指挥中心。

在铁路系统中区间通话柱有以下几种应用方式：

1)利用通话柱实现电话通话功能和静图传输功能，此种方式主要应用于处理轻微的设备故障或行车事故，由于所有通话柱之间是串行方式连接的，所以在同一时间段内只有1个通话柱可用，其余的通话柱不能使用，也就是说，2个车站之间同一时间段内只有一个区间通话柱能够与车站之间进行联系。

2)在区间现场和车站之间部署HDSL(高速率数字用户线路)设备，实现包括动图、电话、静图、数据等在内的多媒体信息的传输功能，这种方式主要应用于处理严重事故。由于受限于HDSL的传输距离和带宽，并且由于平时车站到路局或铁道部指挥中心之间是没有用于应急的传输通道的，只有出现重大事故时临时勾通一条传输通道，无法保证应急传输通道的及时性和通信质量。

由上述可知，现有技术存在至少以下问题：

1)在现有铁路通信系统中，由于所有通话柱之间是串行方式连接，同一时间段内只有一个区间通话柱能够与车站之间进行联系，无法实现一点对多点的铁路通信能力。

2)由于现有铁路通信带宽的限制，使其无法满足高清图像、电话、数据等多媒体信息对传输带宽要求。

3)由于没有专用的应急传输通道，在铁路沿线出现事故后只能临时勾通一条传输通道，无法保证应急现场和应急指挥中心之间信息通信的及时性、可用性、可靠性、通信质量等要求。

发明内容

本发明实施例提供一种铁路通信方法及系统，使其能够满足铁路区间通信中多媒体信息传输对带宽的要求，并且可实现一点对多点的铁路通信的能力。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种铁路通信方法，包括：

在铁路沿线的车站或铁路移动通信系统标准基站部署光线路终端设备，将所述光线路终端设备与所述车站或铁路移动通信系统标准基站的通信设施连接；

在所述车站或铁路移动通信系统标准基站之间的区间部署光纤，并设立光纤通话柱；

将光网络单元通过所述光纤通话柱接入光网络。

所述通信设施包括至少一种：公共电话交换机、光传输设备、路由器、数字调度设备。

本发明实施例还提供一种铁路通信系统，包括：

部署在车站或铁路移动通信系统标准基站的光线路终端设备，所述光线路终端设备与所述车站或铁路移动通信系统标准基站的通信设施连接；

在所述车站或铁路移动通信系统标准基站之间的区间部署并且通过光纤与所述光线路终端设备连接的光纤通话柱；以及，

与所述光纤通话柱连接的光网络单元。

所述铁路通信系统还包括部署在铁路局或铁道部的应急指挥中心设备，所述应急指挥中心设备通过所述光纤与所述光线路终端设备连接。

所述铁路通信系统还包括现场接入设备，所述现场接入设备通过所述光纤与所述光线路终端设备连接。

所述光网络单元通过的光接口连接所述光纤通话柱。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，由于采用将EPON(基于以太网的无源光网络)技术应用到铁路通信系统中，满足铁路通信系统的多媒体信息传输对传输带宽的要求，并且将ONU(光网络单元)通过光纤通话柱接入到光网络中，为区间与车站或GSM-R(铁路移动通信系统标准)基站之间多媒体信息的传输提供了基础，同时，通过在车站或GSM-R基站部署OLT(光线路终端)设备，实现一点对多点的铁路通信能力；同时，提供了区间光纤通话柱与车站或GSM-R基站以及应急指挥中心之间传输通道的永远在线功能，即，在区间通话柱处接入现场接入设备后就可以同应急指挥中心之间进行通信。

附图说明

图1为本发明实施例在车站或GSM-R基站部署的OLT与其他网络的连接方式示意图；

图2为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图一；

图3为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图二；

图4为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图三；

图5为本发明实施例铁道部或路局应急指挥中心示意图。

具体实施方式

本发明实施例是将EPON技术应用于铁路通信系统中，即在铁路沿线的车站或GSM-R基站部署OLT设备，在车站或GMS-R基站之间的区间部署光纤，并按照一定的规则设立光纤通话柱，ONU通过光纤通话柱接入到光网络中，从而形成从车站或GSM-R到铁路区间的宽带局域网络，进而形成包括铁道部、铁路局、车站或GSM-R基站、区间在内的广域网络。

下面介绍现有的EPON系统，该系统由光线路终端设备OLT、光网络单元ONU/ONT、光分配网络ODN、网络管理软件等组成，其中，

OLT用于一点对多点的控制和资源调度，即发起并控制测距过程，记录测距信息，为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小。在下行方向采用时分复用技术，上行方向执行时分复用相关接入协议。由于上行方向上的给定时刻只允许一个用户传输，为了避免不同用户的冲突，采用了多点控制协议。在本发明实施例中，通过OLT的点对多点的控制，来实现在铁路应急通信中一点对多点的应急通信能力。

ONU用于选择接收OLT发送的广播数据，响应OLT发出的测距及速率控制命令，并作相应的调整，对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。

ODN包括光分路器和光纤，光分路器是无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。

下面详细介绍将EPON技术应用到铁路通信系统的方法，具体步骤如下：

首先，在铁路沿线的车站或GSM-R基站部署OLT设备，将光线路终端设备与车站或GSM-R基站的外部网连接；

根据应用场合的不同，每个OLT能够连接16个ONU、32个ONU、64个ONU，OLT与其连接的多个ONU形成一个局域网，也就是说每个车站或GSM-R基站及其涵盖范围内的区间形成一个局域网，并且在车站或GSM-R基站部署的OLT可与铁路的Intranet连接，从而可形成电务段范围内或路局范围内的广域网。

然后，在车站或GMS-R基站之间的区间部署光纤，并按照一定的规则设立光纤通话柱；

由于光纤基础建设造价非常低廉，便于大规模的铺设，而且光纤传输几乎不受环境的影响，尤其是在电磁环境复杂、温湿度环境恶劣的铁路沿线就更显优势，因此，在本发明实施例中可采用光纤代替以前使用的铜线或采用客运专线已有的光纤。

上述部署光纤的规则为：可选择每隔1.5公里左右在光纤上设置一个开口，并在开口处通过无源光分配器引出一个光纤接头(Fiber Connector，FC/PC、SC)；也可以根据铁路沿线的具体情况，在光纤上设置一个开口，并在开口处通过无源光分配器引出一个FC/PC、SC接头，为了有效保护接头，可为其建立一个保护设施，接头及其保护设施称为光纤通话柱，由上述可知，光纤通话柱的设置方式可按照铁路电缆通话柱的部署方式，在铁路沿线每隔1.5公里左右部署一个光纤通话柱，也可以根据铁路沿线的具体情况部署光纤通话柱。

最后，将ONU通过光纤通话柱接入到光网络中。

ONU可作为通信现场接入设备，将现场的有线和无线语音、视频信息、图片信息、数据信息等实时收集并传送到车站或GSM-R基站，再通过车站或GSM-R基站的OLT设备传送到铁路指挥中心，而现场信息的传送是由ONU负责，ONU对外的接口可连接光纤通话柱的光接口，连接编码器、语音模块、数据模块的以太网接口，以及用于与OLT之间直接通信的普通电话接口。

在本发明实施例中，可将在车站或GSM-R基站部署的OLT设备一直保持与车站或GSM-R基站的其他网络连接，例如，可将OLT设备与铁路的Intranet相连，形成从车站或GSM-R基站到区间的宽带局域网络，进而形成包括铁道部、铁路局、车站或GSM-R基站、区间的内在的广域网络，从而真正实现宽带到达区间的目的，为铁路通信提供了可靠保障。

由上述技术方案可知，在本发明实施例中由于采用将EPON技术应用到铁路通信系统中，从而满足应急通信中多媒体信息传输对传输带宽的要求，并且将ONU通过光纤通话柱接入到光网络中，为区间与车站或GSM-R基站之间多媒体信息的传输提供了基础，同时，通过在车站或GSM-R基站部署OLT设备，可实现在铁路应急通信中一点对多点的铁路通信能力，而且由于OLT设备可连接PSTN网或数字调度网或铁路Intranet网或Internet网或光传输网等，增加了铁路通信的及时性、可用性、可靠性。

本发明实施例还提供了实施上述方法的铁路通信系统，该系统包括：部署在车站或GSM-R基站的光线路终端设备，光线路终端设备与车站或GSM-R基站的外部网连接；在车站或GSM-R基站之间的区间部署并且通过光纤与光线路终端设备连接的光纤通话柱；以及，与光纤通话柱连接的光网络单元。

通过在上述铁路通信系统中增加现场接入设备和部署在铁路局或铁道部的应急指挥中心设备从而使得该通信系统可以用于铁路应急通信中，具体见附图5所示。

本发明实施例充分利用了EPON技术传输的特点，将OLT设备部署在车站或GSM-R基站，根据OLT可以连接多个ONU的特点，并结合铁路沿线的特点，可形成OLT单方向或双方向的光纤分支。通过光纤通话柱将ONU接入光网络中，为了使光纤通话柱能够传输电话业务、视频业务、静图业务、数据业务，所以ONU可以具备有FXS(外部交换站)普通电话接口、10/100M以太网接口、E1接口等；而光纤通话柱的部署则按照铁路电缆通话柱的部署方式，在铁路沿线每个1.5公里左右部署一个，也可以根据铁路沿线的具体情况部署。

由上述可知，在本发明实施例中由于采用将EPON技术应用到铁路区间通信系统中，从而可提供足够的传输带宽，为区间与车站或GSM-R基站之间多媒体信息的传输提供了基础，并且实现一点对多点的铁路区间通信能力，而且，可将部署在车站或GSM-R基站的OLT与PSTN(公共交换电话网络)网或数字调度网或铁路Intranet(一种企业内部的internet)网或Internet(因特网)网或光传输网等连接，避免了应急时临时跳接车站或GSM-R基站与路局及铁道部之间的电路，提高了铁路通信系统的及时性、可用性、可靠性。

如图1所示，为在车站或GSM-R基站部署的OLT与其他网络的连接方式示意图，从图中可知上述OLT与车站或GSM-R基站其他网络连接的方式为，通过E1接口同PSTN网络相连并兼容原有的电话；OLT通过E1接口或模拟中继接口同车站或GSM-R基站的数字调度网络相连，可使调度员方便及时地了解现场的情况；如果铁路的Intranet网络已经延伸到车站或GSM-R基站，OLT设备可通过100M/1000M以太网接口接入到Intranet网络中；根据现场的实际情况，OLT设备通过E1接口接入到车站或GSM-R基站的光传输设备中。

同时，由于在铁路通信系统采用EPON技术，而EPON系统中的OLT与ONU之间仅有光纤、光分路器等无光源期间，从而无需租用机房，无需配备电源，可有效节省建设和运营维护成本。

下面将结合本发明具体实施例附图对EPON设备在铁路沿线部署方式作详细说明。

部署方式一：

如图2所示，为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图一，由图中可知，OLT设备可部署在铁路沿线20公里左右区间的1个车站或GSM-R基站中，从而形成OLT的单方向光纤分支，在区间与车站或GSM-R基站之间的光纤通话柱的设置方式可参考铁路电缆通话柱的部署方式，在铁路沿线部署光纤通话柱，光纤通话柱用于铁路通信或其他临时通信的接入点，也就是可通过光纤通话柱将ONU接入光网络中，从而提供一种能够满足区间通信中多媒体信息传输对带宽的要求，并且实现一点对多点的铁路区间通信能力。

部署方式二：

如图3所示，为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图二，由图中可知，OLT设备可部署在铁路沿线的一个车站或GSM-R基站中，且可覆盖上行和下行20公里左右区间范围(即OLT可覆盖左右各10公里左右的范围)，从而形成OLT的双方向光纤分支，在区间与车站或GSM-R基站之间的光纤通话柱的设置方式可参考铁路电缆通话柱的部署方式，在铁路沿线部署光纤通话柱，区间光纤通话柱用于事故铁路通信或其他临时通信的接入点，也就是可通过光纤通话柱将ONU接入光网络中，从而提供一种能够满足铁路区间通信中多媒体信息传输对带宽的要求，并且实现一点对多点的铁路区间通信能力

部署方式三：

如图4所示，为本发明实施例EPON设备在铁路沿线部署方式示意图三，由图中可知，将两个OLT设备部署在铁路沿线的一个车站中，且可覆盖40公里左右区间范围，在区间与车站之间的光纤通话柱的设置方式可参考铁路电缆通话柱的部署方式，在铁路沿线部署光纤通话柱，区间光纤通话柱用于事故应急通信或其他临时通信的接入点，也就是可通过光纤通话柱将ONU接入光网络中，从而提供一种能够满足铁路区间通信中多媒体信息传输对带宽的要求，并且实现一点对多点的铁路区间通信能力。

如图5所示，为本发明实施例铁道部或路局应急指挥中心示意图，该图同样适用于日常的信息通信，如日常的图像监控业务等。ONU作为传输模块嵌入到现场接入设备中，由图中可知，铁路通信系统还可包括部署在铁路局或铁道部的应急指挥中心设备和现场接入设备，该应急指挥中心设备通过光纤与在铁路沿线的车站或铁路移动通信系统标准基站部署光线路终端设备连接，而该现场接入设备可通过光缆与光线路终端设备连接，从而使得铁道部或路局应急指挥中心可以及时了解现场情况，做到实时指挥。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种铁路通信方法，其特征在于，包括：

将光网络单元通过所述光纤通话柱接入光网络。

2、根据权利要求1所述的铁路通信方法，其特征在于，所述通信设施包括至少一种：公共电话交换机、光传输设备、路由器、数字调度设备。

3、一种铁路通信系统，其特征在于，包括：

与所述光纤通话柱连接的光网络单元。

4、根据权利要求3所述的铁路通信系统，其特征在于，所述铁路通信系统还包括部署在铁路局或铁道部的应急指挥中心设备，所述应急指挥中心设备通过所述光纤与所述光线路终端设备连接。

5、根据权利要求4所述的铁路通信系统，其特征在于，所述铁路通信系统还包括现场接入设备，所述现场接入设备通过所述光纤与所述光线路终端设备连接。

6、根据权利要求3所述的铁路通信系统，其特征在于，所述通信设施包括至少一种：公共电话交换机、光传输设备、路由器、数字调度设备。

7、根据权利要求3所述的铁路通信系统，其特征在于，所述光网络单元通过的光接口连接所述光纤通话柱。