CN201994939U - 一种铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，包括外壳，安装在外壳内的光网络单元，与光网络单元连接的光分器、语音网关单元，以及提供工作电源的电源单元；语音网关单元将接入的模拟语音信号转换成数字信号，传送至光网络单元进行处理，并将处理后的信号经光分器向外发送；光网络单元将由光分器接入的数字信号进行处理，传送至语音网关单元，并由语音网关单元将信号转换成模拟语音信号输出；即可实现采用光纤通信实现模拟语音信号的传送，避免了传统采用铜芯电路传输的缺陷，具有传输容量大、传输距离长、造价相对较低廉、抗电气化干扰能力强等优点，极大程度地提高在电气化铁路沿线干线通信安全性和运用质量。

Description

一种铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备

技术领域

本实用新型涉及铁路区间通信设备，更具体地说，涉及一种应用于铁路区间通信业务光纤综合接入系统的远端设备。

背景技术

列车在区间被迫停车时，区间电话是运转车长、机车司机与车站值班员的基本通信方式；维护检修作业时，区间通信系统是区间作业人员与车站值班员和其他有关人员进行业务联系的基本通信设施。此外区间通信系统还用于组织应急抢险通信。

目前铁路区间通信主要利用铜芯电缆作为传输介质；铁路区间通信系统仅支持单一的电话语音业务。这就造成了现有的铁路区间通信系统的功能业务单一，仅能提供电话语音业务；不能满足铁路信息化宽带、高速通信业务（如高速数据传输、现场监测图像传输）的要求；而且，随着全球经济的发展，铜材需求加大、价格飞涨，铜芯电缆价格越来越贵，通信线路建设及维护成本越来越高；铜芯电缆存在着传输带宽窄、容量小、损耗大、电磁干扰防护能力差、通信质量较差、维护工作量及成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可应用于铁路区间通信业务光纤综合接入系统采用光纤通信的远端设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，包括外壳，安装在所述外壳内的光网络单元，与所述光网络单元连接的光分器、语音网关单元，以及提供工作电源的电源单元；

所述语音网关单元将接入的模拟语音信号转换成数字信号，传送至所述光网络单元进行处理，并将处理后的信号经所述光分器向外发送；

所述光网络单元将由所述光分器接入的数字信号进行处理，传送至所述语音网关单元，并由所述语音网关单元将信号转换成模拟语音信号输出。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述光网络单元设有供外部网络设备接入的局域网接口。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述局域网接口连接有网络摄像头。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述光网络单元包括光网络控制器、与所述光分器连接的光收发电路、以及与所述语音网关单元和局域网接口连接的接口交换电路；

所述光网络控制器与所述光收发电路和接口交换电路连接，将来自所述接口交换电路的信号进行处理后经所述光收发电路送出，并且，将来自所述光收发电路的信号进行处理后经所述接口交换电路分发。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述语音网关单元包括语音控制器、与所述语音控制器连接的局域网收发电路和音频编解码电路、以及与所述音频编解码电路连接语音接口电路；

所述局域网收发电路与所述光网络单元连接，将来自所述光网络单元的信号发送至所述语音控制器，经所述语音控制器处理后经所述语音接口电路输出，并且，来自所述语音接口电路的信号，经所述语音控制器处理后通过所述局域网收发电路发送至所述光网络单元。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述语音控制器包括ARM控制器、以及与所述ARM控制器连接的DSP处理器。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，所述语音接口电路连接有语音电话、视频电话中的一个或多个。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，，所述电源单元包括蓄电池、以及与所述蓄电池连接输出工作电源的供电电路；所述供电电路与所述光网络单元、语音网关单元连接供电。

在本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备中，，所述电源单元包括与远供电源连接的变压供电电路，所述变压供电电路与所述光网络单元、语音网关单元连接供电。

实施本实用新型具有以下有益效果：通过语音网关单元将模拟语音信号转换成数字信号，并通过光网络单元进行处理后，在通过光分器发送至光纤网络；并且，光网络单元将由光分器接入的数字信号进行处理，传送至语音网关单元，并由语音网关单元将信号转换成模拟语音信号输出，即可实现采用光纤通信实现模拟语音信号的传送，避免了传统采用铜芯电路传输的缺陷，具有传输容量大、传输距离长、造价相对较低廉、抗电气化干扰能力强等优点，极大程度地提高在电气化铁路沿线干线通信安全性和运用质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备的一个实施例的示意框图；

图2是本实用新型铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备的光网络单元的示意框图；

图3是本实用新型铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备的语音网关单元的示意框图。

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备的一个实施例，该远端设备包括外壳、安装在外壳内的光网络单元10、光分器20、语音网关单元30、电源单元40等。由语音网关单元30将接入的模拟语音信号转换成数字信号，传送至光网络单元10进行处理，并将处理后的信号经光分器20向外发送；并且，由光网络单元10将光分器20接入的数字信号进行处理，传送至语音网关单元30，并由语音网关单元30将信号转换成模拟语音信号输出；实现了语音信号的光纤通信。

如图所示，该光分器20可以通过光接口分别与上行远端设备和下行远端设备连接，从而实现铁路区间的连接通讯。可以理解的，该光分器20还可以跟铁路系统的局端设备连接，将远端设备的信号传送至控制中心，或接收来自控制中心的信号。

如图2所示，该光网络单元10包括光网络控制器11、光收发电路12、接口交换电路13、局域网接口等。该光网络控制器11可以采用芯片实现，可以实现包括802.3ah EPONMAC、中国EPON标准的OAM控制等功能。

下行方向，光网络控制器11通过光收发电路12接收来自另一远端设备或局端设备的数字信号，光网络控制器11通过判断LLID（逻辑链路标记）来判断决定接收或放弃，如果与本远端设备LLID匹配，则进行CRC检验（循环冗余校验）、解密等处理后，送至接口交换电路13送出。

上行方向，通过接口交换电路13接入信号，光网络控制器11对接入的信号进行加密、添加LLID等处理后，通过光收发电路12经光分器20发出。

该接口交换电路13处理接口过来的千兆比特读取其目的MAC，在地址表中查找对应端口发送，若没有对应端口则广播所有端口，目的端口回应数据时，该MAC地址被添加到本地转发表中。

该光收发电路12完成上行、下行光信号的收发，并且只有在时隙内才有光功率输出，在其他时刻处于关断状态，从而降低能耗。

该光网络单元10的局域网接口还可以连接有网络摄像头，用于接入现场的视频、图片等信号，并由光网络控制器11进行处理后发出，从而实现现场监测视频、图像的传输。可以理解的，局域网接口还可以连接其他的网络设备，以便于其他数据的传输交换等。

如图3所示，该语音网关单元30包括语音控制器31、局域网收发电路32、音频编解码电路33、语音接口电路34、存储电路35等，实现模拟语音信号与数字信号的转换。

在本实施例中，该语音控制器31采用ARM+DSP构架，包括ARM控制器和DSP处理器。该ARM控制器作为控制管理中心，能稳定的运行嵌入式实时操作系统，能支持各种网络协议栈如TCP/IP，使语音数据能够在网络中有效地传输。而DSP处理器完成实时的语音信号压缩、数字信号解压、DTMF信号的检测与产生、回波消除等工作。存储电路35与语音控制器31连接，用于存储控制程序等。

该局域网收发电路32与语音控制器31连接，负责处理有关以太网数据帧的发送至光网络单元10、和从光网络单元10接收数据，包括冲突检测、帧头的产生和检测、CRC校验码的生成和验证以及数据重发等。

该音频编解码电路33与语音控制器31连接，负责对DSP处理器解压缩后送来的PCM数据进行解码，并将滤波后的模拟语音信号经语音接口电路34送给用户端；同时，该音频编解码电路33还负责将来自用户端的模拟语音信号进行PCM编码，然后送到DSP处理器进行压缩处理，由语音控制器31发送至光网络单元10，向外发送。

在本实施例中，该远端设备的电源单元40包括蓄电池以及供电电路。通过供电电路接入蓄电池电源，并转换成光网络单元10、语音网关单元30等的工作电源，为整个远端设备供电。可以理解的，该电源单元40也可以采用远程供电，包括与远供电源连接的变压供电电路。通过变压供电电路与光网络单元10、语音网关单元30连接供电。

在需要进行通讯时，用户端将语音电话、视频电话中的一种或多种接入到语音接口电路34中，模拟语音信号通过语音接口电路34接入到音频编解码电路33；由音频编解码电路33对模拟语音信号进行PCM编码、加密等，然后发送到DSP处理器进行压缩处理，转换成数字信号，然后由ARM控制器将数字信号通过局域网收发电路32发送至光网络单元10。

光网络单元10由接口交换电路13接收来自语音网关单元30的数字信号，通过光网络控制器11对数字信号进行加密、添加LLID等处理后，通过光收发电路12经光分器20发出，实现了语音信号的上传。

来自其他远端设备或局端设备的数字信号，通过光分器20接入，有光收发电路12接收，并由光网络控制器11通过判断LLID来判断决定接收或放弃，如果与本远端设备LLID匹配，则进行CRC检验、解密等处理后，送至接口交换电路13送出至语音网关单元30。语音网关单元30的局域网收发电路32接收来自光网络单元10的信号，处理后发送至语音控制器31，由语音控制器31的DSP处理器对数字信号进行解压等处理，送至音频编解码电路33，由音频编解码电路33对DSP处理器解压缩后送来的PCM数据进行解码，并将滤波后的模拟语音信号经语音接口电路34送给用户端，从而实现语音通信。

通过光网络进行通信，满足了现有通信功能基础上增加视频监视、图像、数据传输等其他业务功能，为铁路应急通信提供综合、快捷的通信平台,实现铁路网络资源综合利用的目的；同时降低了成本：合理利用光缆通信系统的传输容量大、传输距离长、造价相对较低廉等优点；提高了可靠性：利用光纤通信特有的抗电气化干扰能力强的特点，极大程度地提高在电气化铁路沿线干线通信安全性和运用质量。

Claims (9)

1.一种铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，包括外壳，安装在所述外壳内的光网络单元，与所述光网络单元连接的光分器、语音网关单元，以及提供工作电源的电源单元；

所述语音网关单元将接入的模拟语音信号转换成数字信号，传送至所述光网络单元进行处理，并将处理后的信号经所述光分器向外发送；

所述光网络单元将由所述光分器接入的数字信号进行处理，传送至所述语音网关单元，并由所述语音网关单元将信号转换成模拟语音信号输出。

2.根据权利要求1所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述光网络单元设有供外部网络设备接入的局域网接口。

3.根据权利要求2所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述局域网接口连接有网络摄像头。

4.根据权利要求2所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述光网络单元包括光网络控制器、与所述光分器连接的光收发电路、以及与所述语音网关单元和局域网接口连接的接口交换电路；

所述光网络控制器与所述光收发电路和接口交换电路连接，将来自所述接口交换电路的信号进行处理后经所述光收发电路送出，并且，将来自所述光收发电路的信号进行处理后经所述接口交换电路分发。

5.根据权利要求1所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述语音网关单元包括语音控制器、与所述语音控制器连接的局域网收发电路和音频编解码电路、以及与所述音频编解码电路连接语音接口电路；

所述局域网收发电路与所述光网络单元连接，将来自所述光网络单元的信号发送至所述语音控制器，经所述语音控制器处理后经所述语音接口电路输出，并且，来自所述语音接口电路的信号，经所述语音控制器处理后通过所述局域网收发电路发送至所述光网络单元。

6.根据权利要求5所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述语音控制器包括ARM控制器、以及与所述ARM控制器连接的DSP处理器。

7.根据权利要求5所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述语音接口电路连接有语音电话、视频电话中的一个或多个。

8.根据权利要求1-7任一项所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述电源单元包括蓄电池、以及与所述蓄电池连接输出工作电源的供电电路；所述供电电路与所述光网络单元、语音网关单元连接供电。

9.根据权利要求1-7任一项所述的铁路区间通信业务光纤综合接入系统远端设备，其特征在于，所述电源单元包括与远供电源连接的变压供电电路，所述变压供电电路与所述光网络单元、语音网关单元连接供电。

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