摘 要：在我国，面对发展脚步越来越快的铁路运输能力，使得过去的相关铁路配套通讯体系已经很难继续支持铁路运输的相关需求，而铁路区间光纤化则可以在很大程度上满足铁路运营中对于通信能力的需求，本文就将从铁路区间光纤化过程中出现的问题入手，综合分析出通信升级的好处，并对现如今铁路区间通信出现的问题提出若干实质性的方案。
关键词：铁路区间通信；光纤通信；时分多址接入
中图分类号：N929.11 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 24-0000-01
随着我国经济发展水平的日益提高，各行业生产运作与居民户外出行的需求也是越来越大，而这种极大的需求促使了我国铁路行业的飞速发展，而伴随铁路行业突飞猛进的，同时还有对于铁路沿线的各类配置体系。现阶段较为理想的方式是利益先进的光纤化手段来替换铜芯电缆，这种方案不但可以有效地降低铁路沿线的配置成本，同时还可以大幅提高铁路区间通话柱之间的数字带宽接入量，这就能轻易满足铁路沿线日常宽带业务传输能力的需求。因此，对铁路区间光纤通信系统进行进一步的深入研究，对于我国电气化铁路运营区段的未来发展有着长远的影响意义。
一、当前铁路区间通信系统存在的问题
铁路区间光纤通信系统在其信息交流的实质上属于一种分布式多地址接入的通信方式，而这类通信手段之所以可以有效取代铜芯电缆，是因其具有更为低廉的成本，清晰的通话质量，宽裕的宽带接入能力。因此，在满足铁路通信系统在日常运作中的实际需求，才是本项目研究的关键所在。而从实际的运作需求中可以发现，铁路区间通信系统光纤数字化如今依旧面临的技术问题主要表现在以下两个方面：
（一）在相关设计方案做出过一些配置要求，即在相邻两车站之间的原有通话柱处必须设置无源光接口以用来满足新型光纤通信的需求，从而替代原有区间通话柱的功能，但是铁路里程巨大的历程长度与沿途众多的通话柱，如果都要按照这一方案实施变动那所带来的成本将是一笔巨大的开销，而这也恰恰成为制约区间光纤通信系统接入与组网方式的重要原因。因此，若想将这一方案付诸实施，就要进一步对光纤的传导接口做出细致的优化处理，尽量降低接入口替代更换的成本。
（二）铁路区间信息传导设备属于即插即用类型，所以在接入的过程中就会出现很多的不稳定因素，而如何通过技术升级保证来自不同无源光接口信号不会对设备原有信号产生干扰，就显得至关重要。关于这类技术升级现阶段已经可以通过技术集成来得以实现，但是依旧由于过高的成本而难以进行大规模投产。
二、铁路区间光纤通信系统的构成
通过对现阶段铁路区间通信体系特点的分析，可以将整个传导系统分为两大类：端站设备和区间设备，双设备间光纤链路的传输系统。所谓端站设备就是指放置于铁路车站的一类集光电转换、业务功能、控制处理等单元模块为一体的系统主控设备，其主要功能就是负责接入车站内各区段之间的联系业务，并对区间内的相关设备进行控制管理。而区间设备同样属于即用即插类型，由众多相关元件组成，其主要功能便是实现铁路区间语音通信、数据和图像业务的交流与传输。而光纤链路则是所有业务进行交流传输的载体通道，可以满足不同业务种类，包括不同柱间互通、呼叫值班员、区间直通、传送区间的数据和图像等业务，并且可以做到不同业务的同步进行且实现互不干扰。
三、铁路区间光纤端站设备的设计与实现
（一）端站设备与区间终端的通信实现。端站设备与区间接入点终端之间的通信主要依靠协议通道来得以实现，而主控设备与区间接入点终端之间的协议通信则可以在单独划分出的协议通道内得以完成。主控设备是协议通道内最为重要的主机设备，其主要职能在于负责分配信息通道，而各终端处的从机设备，则由主机统一进行信息广播或轮询，之后再由从机进行分类应答。端站设备的终端接口可以随时在接入和断开之间进行相应的切换。一旦有终端接入主机，主机就会为其随机生成并分配一个ID号，用来对终端状态进行实时查询。
（二）端站设备的主控制板与业务板间的通信实现。端站设备一般由一个功能主控板和一个备用主控板以及多个业务板整合组成，而针对不同业务需求时，可以随时对业务板进行扩展或缩减（最多可扩展15个不同类型的业务板），在端站设备内部主控板与多块业务板一起构成多机收发网络。主控设备板通过特殊的设备接口对业务板进行实时的状态查询、线路设置、信道选择及呼叫轮询等相关功能操作，监控各业务板的工作状态及呼叫请求，一旦业务板发出的呼叫请求被主控板检测到，就会马上对全体系统中的信道占用比例进行评估分析，若其他信道较为空闲，则即刻分配给目标业务板进行数据缓冲，如果没有空闲信道，就会让业务板保持待机状态，直到信道恢复空闲在让其进行工作。
（三）业务板的设计与实现。作为数据传输第一关的业务板，在对其设计上应该从两个方面进行考虑，一是保证其与主控板可以实现正常的数据通信；二是保证自身业务功能完整和外部接口畅通的要求。就拿POTS口业务板为例，这种业务板的核心系统主要由POTS口模块、PCM音频编解码、音频AD和DA变换等几部分组成。POTS口模块对外与电话线实现连接，对内与内部电路实现交互。当电话线中有语音信号传入时，该信号就会经过POTS口模块进行进一步的详细处理，同理当业务板产生语音信号时，同样也必须交由POTS口模块才能进一步地送上电话线。当通过POTS口模块处理过后的语音信号还需要进行AD变换、PCM音频编码后经总线才可以送入数字通道；相反的当语音信号来自数字通道时，同样需要经过PCM音频解码、DA变换后还原为模拟音频后再送入POTS口模块。
四、结束语
通过在某铁路局的实地现场勘测证明，采用本文提供的解决方案，在功能上完全可以满足我国目前在铁路区间上的通信要求，并且还进一步证实了光通信的通话质量优于铜芯电缆的通信质量。
参考文献：
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[3]胡祖翰，罗斌，潘炜.OTDM在铁路区间光通信系统中的应用研究[J].铁道学报，2013（35）：48-52.
[作者简介]高志坚（1977-），男，辽宁锦州人，讲师，现就职于学生处，本科，研究方向：通信技术。