光纤接入网与铁路通信网的组网

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1 绪论

铁路是国家经济的大动脉，铁路运输是关系着国家经济发展的重要因素，铁路通信网历来有铁路运输的耳目之称。

通信技术在今天已向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向发展。未来的通信要彻底克服时间与空间的限制，能够使用户在任何时间、一是服务对象多元化：的通信网络服务。

的多媒体化。

业服务，其安全可靠性要求与信号系统同样的等级。

成部分。

综合利用数字微波和卫星通信等传输手段共同构成。

接入网应采用同步数字传输(SDH)或基于SDH 的多业务平台(MSTP)等光纤接入技术。区间用户可采用光纤、电缆或无线等接入方式。

各通信枢纽间和铁路区段的通道数量根据通信总业务的需要及发展确定，应符合铁路运输通信网规划；并满足调度通信、电话交换网、区段通信、数据通信、电报、应用

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通信、会议电视(电话) 、移动通信、各种管理信息系统及新业务等对传输通道的要求。

我国铁路传输网分为3层：长途干线网、局间中继网、区段接入网。其中接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似，铁道部基本建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于基础铁路电信网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是无线列调系统，它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话。

2M 、64K 数据、ISDN 、自动电话和音频等主要业务。主要有四个特点：

在同类业务可以在OLT 处做到交叉整合向上一级传输，V5接口提供高集成比用户接入，为铁路及铁通在自动电话业务需求上有足够的支持且投资较低；

三是在各种低、高速数据节点、

不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，而且要以铁道部的全程全网的这就要求应用入部分来看，高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的多波长光网络技术可以为铁路通信网络提供很好的技术参考。另段的通信系统，在规划其指标构成时，必须计算一定的弹性需求。还要考虑通信系统的容量扩充性问题，选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发，还必须与别的系统(如微波／租用线路等) 结合起来构成一个统一的整体，以此提供必要的备份。

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2 铁路通信网概述及现状

把铁路各级指挥、管理机构和车站、车场、工区以及机车司机、车长及沿线作业人员等用户沟通起来，根据需要相互间灵活地传输、交换、处理各种信息的综合性专用通信网络。

铁路通信网一般是以电话通信网为主，在电话通道的基础上构成电报通信网、数据通信网。其结构方式一般是以星状网为主并与网状网相结合。铁路通信网按运输管理体制和通信业务要求，一般采用三级汇接或二级汇接。在一级交换中心（中国铁路称为局间通信枢纽）间往往以网状相连，在二级交换中心及其以下以星状联结为主。

中国铁路通信网采用三级枢纽汇接构成。铁道部所在地的通信枢纽称为总通信枢纽(简称总枢纽), 若干个路局组成一个区域，其汇接中心称局间通信枢纽（简称局间枢纽）, 总枢纽和局间枢纽属于同一等级；铁路局所在地的通信枢纽称局通信枢纽（简称局枢纽）, 铁路分局所在地或某些特定汇接点称分通信枢纽（简称分枢纽）。分枢纽以下，基干路由的终端站称端站。总枢纽和局间枢纽的通路以网状相互沟通，局间枢纽至局枢纽、分枢纽、端站的基干路由是按照铁路局、铁路分局管辖区域以星状方式逐级汇接。各通信枢纽、端站相互间根据信息传输的需要还有一些直达路由和高效路由沟通，作为直通和优先接通的通路。此外，尚有经过不同路由转接构成的迂回通路。这些都是为了保证通信网接续的灵活性和可靠性。

局枢纽、局间枢纽又经局间枢纽等各级到端站按7, 传输距离按7000公里安排。长途线路与地区线路经交换, 对于800赫的总衰耗，自动交30分贝。

2.1.1

铁路传送网分为长途(干、局线) 传送网、本地传送网及本地接入网。长途干线传送网为铁道部至各铁路局、铁路局之间以及铁道部指定的重要地段的信息传送网络，组织长途干线传送网的线路为一级干线，在各路局通信节点及一级干线交叉点处设置数字交叉连接设备(DXC)，建成格状DXC 网。这些DXC 由铁道部网管中心统一控制，进行节点间路由调度，以保证干线的畅通。

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长途局线传送网为连接铁路局与本局管辖内的分局之间的信息传送网络，组织长途局线传送网的线路为二级干线，在路局及分局的通信节点及局线交叉点设置DXC ，建成格状DXC 或SDH 环形自愈网，边远地区可利用卫星通信作为迂回信道。

本地传送网为连接分局通信节点以下各节点间的传送网络，应建立铁路分局范围内的SDH 自愈环网或相邻分局相互保护的SDH 自愈环网。

接入网解决分布在铁路局、铁路分局、, 利用本地传输网中的SDH 传输信道，在发展用户的地区设置带V5和光纤网络单元(ONU)，可向用户提供多种业务。

2.1.2铁路长途通信系统

(1)准确、安全、可靠。

(2)务信息的专用通信网。

(3)

(4)(5)

2.1.3(1)、局枢纽、分枢纽和端站四级以及期间的通路组成。

(2)1

2.

3. 局枢纽是铁路管理局的通信枢纽，设于铁路管理局所在地或铁道部指定的地。

4. 分枢纽是铁路分局的通信枢纽，设于铁路分局所在地或通路转接适中的汇接点。

5. 端站是铁路长途通信网的末端，设于分枢纽以下的长途通路与地区交换网接续的地点。

2.1.4铁路专用通信系统介绍

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铁路区段通信是直接为铁路运输生产服务的。为了保证铁路运输生产的安全、准确、迅速和协调，沿线各车站、工区的工作人员需要进行各种公务通信联系，区段通信就是为此而设置的。它是铁路通信的一个重要组成部分。随着铁路技术现代化进程的加速，铁路信号显示、牵引供电远动系统、车辆故障检测系统等的信息传递，也要求纳入到区段通信系统中，因此，铁路区段通信系统的服务内容更加重要、更加广泛。

话等。此外，还为铁路调度集中系统(CTC) 自动闭塞电力远动系统和低速数传系统提供传输信道。

调度电话系统

车无线调度电话系统提供传输信道。

2.2铁路通信网的发展现状

方式，首选方案仍是采用SDH 同时应考虑采用ATM 交换以及网络IP 向环”接入方式，传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点，RSU ）和数字环路载波（DLC ）设备，组网更灵活、方便。

使系统不仅满足现在乃至几年内铁并且还需具

按照通信网被分为主干网，局域网和接入网等三部分的构思来看，铁路通信网也可以通过上述划分方法进行。就铁路的通信网来看，接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似，铁道部将在未来的数年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于基础铁路电信网，组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围

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的数据传输网络。

铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信，以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全，达到高效运营而建立的，它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点，决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。

铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400MHz 员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。这一机室之间实时的双向数据通信功能。构成铁路无线通信接入网的方式可CDMA 移动通信。

工作。是通信与微处理机技术、程控交换技术、主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码，因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。

例如刚建成的秦皇岛至沈阳的高铁客运专线就是采用的移动通信系统包括400MHz

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的无线列调系统和800MHz 的集群移动通信系统，考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的流失，因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成，集群移动通信系统仅进行区间通信（如大三角功能的话音通信，公务通信以及应急抢险通信等），并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。

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3 接入网技术简介

所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为" 最后一公里" 。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）几种方式。

根据国际电联关于接入网框架建议（G.902）相关用户网络接口（UNI Q 接与业务节点相连，用户侧由UNI 与用户相连，管理方面则经Q TMN ）相连。 业务节点是提供业务的实体，租用线业 SNI SNI 和综合接入的SNI 2B+D）的V1接口和一次群速率（30B+D）的V3接口，V5接口，包括V5.1、V5.2接口。

接入网与用户间的UNI

3.1

交换

G.902建议：接入网由业务节点接口（SNI ）和用户网络接口（UNI ）之间的一系列传输实体（如线路设施和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可经由网络管理接口（Q3）配置和管理。原则上对接入网可以实现的UNI 和SNI 的类型和数目没有限制。接入网不解释信令。对于接入网的界定如图3.1所示：

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3.2.1接入网的结构类型

(1)总线形结构:指以光纤作为公共总线、

(2)环形结构:光纤链路首尾相连自成封闭回路的网络结所传业务，可靠性高。多环互通较为复杂，不适合CATV 等分配型业务。(3)星形结构各用户终端通过位于中央节点具有控制和

(4)树形结构:类似于树枝形状，呈分级结构，在交接箱和分线盒处采用多个分路器，将信号逐级向下分配，最高级的端局具有很强的控制协调能力。特点是适用于广播业务。缺点是功率损耗较大，双向通信难度较大。

3.2.2 接入网框架和体制要求

(1)接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。

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(2)接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务节点中。

(3)接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准化的接口与业务节点相连。

(4)接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接TMN ，TMN 实施对接入网的操作、维护和管理。

3.3几种主流接入网技术

目前主流的接入网技术主要有xDSL 、以太网接入技术、。 xDSL 分为非对称数字用户线(ADSL)和高速数字用户线绞线铜缆实现的一种宽带接入技术，业务，便于实现。VDSL 系统是ADSL 融合的一种可选的接入手段。

千兆以太网技术的发展，QoS 控制和电信级方TDM 接入方面还存在问题。 EPON/GEPON() 是一种新型的光纤接入网技术。EPON/GEPON在以太网之上提供多种业务，其特TDM 业务方面还有待进步。

ITU-TG.984.x 标准的最新一代宽带无源光

是一项基于IEEE 802.16WiMAX 具备较好的可扩展性和安全性，具备完善的标

3.3.1比较与分析

固定接入技术ADSL 、以太网和EPON/GEPON目前已经得到较为广泛的应用。为了适应飞速增长的数据业务，ADSL 在速率方面还有待进一步提高。此外，虽然ADSL 逐步发展到可以支持视频信号，但是其出线率不高，总体造价偏高，限制了其发展。以太网技术简单，但是其技术本身为非电信级的网络，在安全性及业务QoS 方面还有很多工作需

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要做。与ADSL 和传统以太网相比，EPON/GEPON综合了PON 技术和以太网技术的优点：低成本、高带宽、扩展性强，而且与现有以太网具有兼容性。随着我国“光进铜退”趋势的加快，EPON/GEPON已经成为FTTB/FTTC、FTTO 、FTTH 的一种重要技术。

不同于EPON/GEPON，GPON 基于标准的GEM 帧，可以将TDM 业务映射到GEM 帧中，能够直接支持TDM 业务。这种方式在同时支持传统TDM 业务和IP 数据业务方面具有无可比拟的优势。目前由于其芯片成熟滞后，而且价格尚偏高，故商用有限。

基于802.16d 的WiMAX 使用了OFDM/OFDMA、MIMO 、能够

3.3.2PON 是宽带接入发展方向

为了能够满足全业务的协调和快速发展，设与改造。在大多数情况下，接入网络在追求宽带化的同时，一定要兼顾多业务接入的展，接入网络也要适应IP

总体来说，PON(EPON、GPON) 网融合的推进，以EPON 、GPON FTTx 中得到大量的应用。为了保护ADSL 进行不断的升级改造，以适应宽带PON 技术来替代。此外，对于一些固802.16dWiMAX 为代表的宽

随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴(FHC)、网技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术(WLL/DWLL)及以太网到户技术[ETTH(光纤到路边、光纤到大楼、光纤到Anywhere 的统称)+ETTH]。

(1)双绞线为基础的铜缆新技术

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当前，用户接入网技术主要是由多个双绞线构成的铜缆组成。耗资较大，怎样发挥其效益，并尽可能满足多项新业务的需求，是用户接入网发展的主要课题，也是电信运营商应付竞争、降低成本、增加收入的主要手段。发展新技术，充分利用双绞线，是电信界始终关注的热点。所谓铜线接入技术，是指在非加感的用户线上，采用先进的数字处理技术来提高双绞线的传输容量，向用户提供各种业务的技术，主要有数字线对增益(DPG)、高比特率数字用户线(HDSL)、不对称数字用户线(ADSL)(VDSL)等技术。

(2)混合光纤/同轴(HFC)网

混合光纤/采用频分复用方式传输多种信息，用于传输和分配用户信息。HFC 通信和交互式视象业务。目前，包括ITU-T 在内的很多国际组织和论坛正在对下一代的结合MPEG-2和ATM 的数字HFC

(3)FTTx+ETTH

带需求的进一步增长，完全实现多媒体通信和交互式视象业务等业务。

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4 光纤接入网

近几年来，发达国家和地区加快了接入网的建设，采用的方式除了继续使用IDLC 外，还使用了cable modem （电缆调制解调器）、ADSL （不对称数字用户线）等方式，用以支持高速因特网接入、多媒体视像、虚拟专用网（VPN ）接入等宽带业务需求。我国的一些发达省市也在进行宽带接入网的试验。

对于我国的高速铁路而言，业务，我国电信网还有四分之三的部分尚待建设，有线电视正以每年系统设备、光纤/光缆/服务业的发展，对于与通信、信息相关的厂家和网络运行企业，既是机遇又是挑战。 4.1光纤接入网的基本构成

光纤接入网(OAN)也称光纤用户环路（FITL ），是共享相同网络侧接口并由光传输系统所支持的接入链路群，是局端与用户之间用光纤作为主要的传输媒质，实现用户信息传送的应用形式。目前，光纤接入网结构采用（ITU-T G.982）国际通用标准配置。

通过光线路终端(OLT)与业务节点相连，通过光网络单元(ONU)与用户连接。光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端，它们通过传输设备相连。系统的主要组成部分是OLT 和远端ONU 。它们在整个接入网中完成从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)间有关信令协议的转换。接入设备本身还具有组网能力，可以组成多种形式的网络拓扑结构。同时接入设备还具有本地维护和远程集中监控功能，通过透明的光传输形成一个维护管理网，并通过相应的网管协议纳入网管中心统一管理。

OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口，并通过光传输与用户端的光网络单元通信。它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。光线路终端提供对自身和用户端的维护和监控，它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端，也可以设置在远端。

ONU 的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端，同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。ONU 的主要功能是终结来自OLT 的光纤，处理

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光信号并为多个小企业，事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU 的网络端是光接口，而其用户端是电接口。因此ONU 具有光/电和电/光转换功能。它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。ONU 通常放在距离用户较近的地方，其位置具有很大的灵活性。

4.2有源光纤接入网

有源光网络又可分为基于SDH 的AON 和基于PDH 的AON 。有源光网络的局端设备（CE ） 和远端设备（RE 的SDH 和PDH 技术。

4.2.1基于SDH 的有源光网络

SDH 的概念最初于1985年由美国贝尔通信研究光网络（Synchronous Optical NET SONET）用于各种经适配处理的净负荷在物理媒质如光纤、微波、卫星等上进行传送。该标准于准。国际电信联盟标准部（ITU —T CCITT ）于1988年接受SONET 概念，并与美国标准协会（ANSI SONET 修改后重新命名为同步数字系列（Synchronous Digital ）, 使之成为同时适应于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。 SDH 网是对原有PDH （准同步数字系列）网的一次革命。PDH 进行复接、码变换、扰码、解扰码等过程，并且PDH 只规定了电接口，SDH 技术引入，而且提供对信号的处理、监控等过C 和虚容器VC 以及级联的复帧结构的定义，使其可支持DQDB 、FDDI 、ATM 等，以及将来可能段开销中大量的备用通道增强了SDH 网的可扩展性。通过软件控制使原来PDH 中人工更改配线的方法实现了交叉连接和分插复用连接，提供了灵活的上/下电路的能力，并使网络拓扑动态可变，增强了网络适应业务发展的灵活性和安全性，可在更大几何范围内实现电路的保护、高度和通信能力的优化利用，从而为增强组网能力奠定基础，只需几秒就可以重新组网。特别是SDH 自愈环，可以在电路出现故障后，几十毫秒内迅速恢复。SDH 的这些优势使它成为宽带业务数字网的基础传输网。

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在接入网中应用SDH （同步光网络）的主要优势在于：SDH 可以提供理想的网络性能和业务可靠性；SDH 固有的灵活性使对于发展极其迅速的蜂窝通信系统采用SDH 系统尤其适合。当然，考虑到接入网对成本的高度敏感性和运行环境的恶劣性，适用于接入网的SDH 设备必须是高度紧凑，低功耗和低成本的新型系统，其市场应用前景看好。 接入网用SDH 的最新发展趋势是支持IP 接入，目前至少需要支持以太网接口的映射，于是除了携带话音业务量以外，可以利用部分SDH 净负荷来传送IP SDH 也能支持IP 的接入。支持的方式有多种，除了现有的PPP 的级联方式来支持IP 过渡。

4.2.2基于PDH 的有源光网络

准同步数字系列（PDH ）以其廉价的特性和灵活的组网功能，曾大量应用于接入网中。尤其近年来推出的SPDH 设备将SDH 概念引入性和灵活性，这种改良的PDH

4.3无源光纤接入网

无源光网络（PON ），是指在ONU (ODN)，没有任何有源电子设备，它包括基于ATM 及基于IP 的PON 。

APON VP 专线业务。相对普通专线业务，APON 提供的VP 定优势。提供企业内部网的连接和企业电话VLAN 业务。以后再逐步

允许接入网中的多个用户共享整个带宽。这种统计能更加有效地利用网络资源。APON 能否大量应用的一个重要因素是价格问题。目前第一代的实际APON 产品的业务供给能力有限，成本过高，其市场前景由于ATM 在全球范围内的受挫而不确定，但其技术优势是明显的。特别是综合考虑运行维护成本，在新建地区，高度竞争的地区或需要替代旧铜缆系统的地区，此时敷设PON 系统，无论是FTTC ，还是FTTB 方式都是一种有远见的选择。在未来几年能否将性能价格比改进到市场能够接受的水平是APON 技术生存和发展的关键。

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IPPON 的上层是IP ，这种方式可更加充分地利用网络资源，容易实现系统带宽的动态分配，简化中间层的复杂设备。基于PON 的OAN 不需要在外部站中安装昂贵的有源电子设备，因此使服务提供商可以高性价比地向企业用户提供所需的带宽。

无源光网络（PON ）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。无源光接入网的优势具体体现在以下几方面：

(1)无源光网体积小，设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。(2)络拓扑结构。

(3)H ”杆上，门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护工作量大。

(4)

(5)劣的地区使用。

(6)

4.4 它表示了网络中各网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等: 总线形、环形和星形，由此又可派生出总线

(母线) 、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。这种结构属串联型结构，特点是:共享主干光纤，节省线路投资，增删节点容易，彼此干扰较小；但缺点是损耗累积，用户接收机的动态范围要求较高；对主干光纤的依赖性太强。

4.4.2环形结构

环形结构是指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络

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结构。这种结构的突出优点是可实现网络自愈，即无需外界干预，网络即可在较短的时间里从失效故障中恢复所传业务。

4.4.3星形结构

星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内) 具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换，这种结构属于并联形结构。它不存在损耗累积的问题，易于实现升级和扩容，各用户之间相对独立，业务适应性强。对中央节点的可靠性要求极高。星形结构又分为单星形结构、星形结构三种。

(1)单星形结构：该结构是用光纤将位于电信交换局的OLT 容易，只要两端的设备更换就可以开通新业务，适应性强。缺点是成本太高，每户都需要单独的一对光纤或一根光纤（双向波分复用）

(2)共用光纤，利用时分复用（TDM FDM ）传送较大容量的信息，到有源接点用光纤，光缆芯数较少，成本高，维护不方便；(3)

4.5 光纤接入的基本形式

根据光网络单元（ONU ）的位置，光纤接入方式可分为如下几种：

FTTB （光纤到大楼）；FTTC （光纤到路边）；FTTZ （光纤到小区）；FTTH （光纤到用户）；FTTO （光纤到办公室）；FTTF （光纤到楼层）；FTTP （光纤到电杆）；FTTN （光纤到邻里）；FTTD （光纤到门）；FTTR （光纤到远端单元）。

其中最主要的是FTTC 、FTTP 两种形式。FTTC 主要是为住宅用户提供服务的，

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图4.5(a)ITU-T G.982标准的光纤接入网配置

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在OLT 与ONU 之间没有任何有源光电设备的光接入网称为无源光网络（PON ）。PON 对于各种业务是透明的，易于升级扩容，便于维护管理，缺点是OLT 和ONU 之间的距离和容量受到限制。用有源设备或有源网络系统（如SDH 环形网）的ODT 代替无源光网络中的ODN ，便于构成AON ，AON 的传输距离和容量大大增加，易于扩展带宽，运行和网络规划的灵活性大，不足之处是有源设备需要供电、机房等。如果综合两种网络，优势互补，就能接入不同容量的用户。

入光纤传输技术改造光接入网; 二是在现有的有线电视(CATV)入光纤传输技术，使之成为光纤/同轴混合网（HFC ）。

HFC 网的结构主要由前端（HE ）、主数字终端（HTD ）FN ）、和综合业务单元（ISU ）等组成，如图所示：

数字环路载波（DLC ）系统以光纤传输方式代替馈线、配线，然后再以双绞线连接到铁路通信网。以传送窄带业务为主时采用PDH 准同步时分复用技术体制，以传送宽带业务为主时可采用异步转移模式(ATM)加SDH 同步时分复用技术体制。网络结构以点到点、链型或环型网结构为常见。传输速率34Mbps-155Mbps 不等。传输距离可由几千米到上百千米。采用DLC 技术可以将光纤到路边(FTTC)和光纤到电杆(FTTP)分期实现。

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4.5.2基于ATM 的无源光网络

无源光网络(PON)是采用光纤分支的方法实现点对多点通信的接入技术，可以支持iSDN 基群或同等速率的各类业务。每个光网络单元(ONU)一般可以连接几个到几十个用户。APON 是采用ATM 信元传送方式的PON ，可以是上、下行速率相等的对称系统，也可以是上、下行速率不相等的非对称系统，支持ISDN 及业务的带宽需求，可以满足各类电信业务和全业务网(FSN)的共同要求。APON 代表了宽带接入技术的最新发展方向，目前在英国、德国等已有实际应用，被认为是实现FTTC 和FTTP 的一种较好方法。

4.5.3交换式数字视像技术

SDV是在CATV 网上采用波分复用(WDM)或分光纤技术共享光缆线路的网络接入技术。SDV 技术与HFC 技术比较，SDV 是采用数字传输技术的系统，HFC 是采用模拟技术体制的系统。因此，SDV 具有较好的传输质量，便于升级，具有长远的发展前景。SDV 采用光纤接入系统和ATM 技术，采用分层面的方式提供电话、数据和视像信号的传输。第一个层面采用传统的光纤接入系统传输电话和数据业务。第二个层面采用基于SDH 的ATM 信元方式，支持交互式的数字视像等宽带业务。

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5 铁路通信网与光纤接入网的组网方案

5.1网络设计模式

电信传输网络部分将采用能满足高速宽带业务的SDH 技术为主要传输体制。因此以按沿路由方向不减少光缆纤芯数量的环形网结构为基本设计模式，结点间所用光纤采用，将中心信光纤接人网的发展打下基础。因此，

工程的投 数字光纤通信与传统的电缆传输通信或微波通信相比具有传输带宽、通信容量大、中继距离长、抗干扰以及管理维护方便等特点，自80年代以来已成为电信网的主要传输手段，目前常用的数字光纤通信技术为SDH （同步数字传输体系）与PDH （准同步数字传输体系）两种。

长距离链状地理特点使得目前铁路光纤通信系统其链路上的每个通信中心都有一

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定数量的2 M/s PDH 系统上下电路采用逐步分接、复接的方式，这种方式会引起多级的码速调整，而SDH 采用同步复用方式和灵活的复用结构，上下业务非常方便，且有利于容纳新的宽带业务的引入，由于采用了指针调整技术，SDH 网还具有定时的透明性，网络能在准同步环境下工作，其净负荷可以在不同的同步网之间进行传送而不影响业务质量，并有能力经受定时基准的丢失，网络性能比PDH 光通信系统有了很大的改善。 从经济性方面来看，目前SDH 设备比同等容量的PDH 设备价格低。随着光传输系统的大量工程推广应用和生产量的大幅上升，价格还将继续下降。

从系统的后期维护管理来看，PDH 系统设备繁多，维护量大。SDH 网络具有标准的光接口， 根据以上对SDH 光传输系统的技术先进性、经济性及运行后的维护管理工作等方面SDH 光同步传输系统方案。

5.2.1高速铁路光纤通信传输系统设计

(1)系统设计依据

SDH 但由此可能影响到系富裕度用完且处于极端温度条件下仍能100%

0.02 dB/km以下，固定接头损耗不大于0.1dB/个，活0.5 dB/个；光纤损耗包括接头损耗应在0.4 dB/km以下。故发射- 接

（a fm +asm /Lf +Mc ）×L=(0.4+0.1)×40＝20dB （式5.1）

式中 afm 为单盘光缆衰减系数最坏值；a sm 为单个光纤接头的损耗最坏值；L f 为单盘光缆长；M c 为光缆富裕度；L 为取为铁路区段最大相隔距离（假设定为40 km）。参照光接口参数规范表的S-R 点光通道衰减值，符合10～28dB 衰减范围。故铁路光纤通信传输系统的等级可选为STM-1或STM-4，根据铁路线对光纤通信传输系统容量需求的统计，其传输话务、数据、图像等业务的主通道2Mb/s口的需求量为27个，故STM-1等级SDH

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光纤通信传输系统已完全能满足其业务传输对容量的需求。当今后容量扩大时，可根据实际的情况更换各通信分中心的光群路盘，将整个系统扩容为STM-4。

(2)网络拓扑结构及系统保护配置方案的选择

网络的物理拓扑反映了网络节点和传输线路的几何排列。它对网络的效能、可靠性及经济性有很大的影响。网络的基本物理拓扑有星形、树形、网孔形、环形和链形5种。 构可靠性高，但结构复杂，成本较高。

环形结构具有很高的生存性，但是光纤应敷设于铁路线中央分隔带下70 cm 处的通信管道中，光纤线路系统因意外事故出现断

1+1、1:N、1+0等。1+1保护方接收端则对收到的两路信号进行择优选取；1:N方式中N(N为N 个工作系统中有一个失效时，热备用的保护系一旦发生倒换，则主系统的信号将转向备1+1、1:N的系统保护光纤线路系统因意外事故基于对网络结构选择方面同样的考虑，本文采用1+0无备用保

(3)

SDH 光纤数字通信系统为STM-1等级，则光源为：

1.MLM 或SLM 光源；

2.MLM 光源。

3. 采用MLM 或SLM 光源的中继段长度计算

根据衰耗限制的中继段长度Ｌp 的计算方法，可知：

L p ＝（P t －P r －2αc －P m －P p ）/αc ＋M c （式5.2）

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式中 P（最小发送功率）；P r (接收灵敏度）；P （光通道代价）；P （系统富裕度）；αc (FC/PCt p m

接头损耗) ；αf (光纤损耗包括接头损耗) ；D sr (最大色散); Mc 光缆富裕度) 。 本文采用G.652标准光纤，故色散限制的中继段长度为

L D ＝D sr /Dm （式5.3）

根据以上计算，色散和衰耗都能满足的中继传输距离不大于L D 。各相邻通信分中心之间的距离都未超过此距离，故该铁路线所设通信分中心之间无需设置中继站。

4. 采用MLM 光源的中继长度计算

根据最坏值设计法计算，采用MLM 光源的L p 和L D 。输距离不大于L p ，而铁路线各相邻通信分中心的距离都大于L p 采用MLM 光源，应采用MLM 光源。

该铁路线内，假设在铁路线的东、SDH 、PDH 边界）产生的指针调整及净负荷映射过程将产生抖动，影响系统性能。在此边界节点上指针调SDH 输入网管丢失同步，则时钟的频偏和频移将导致整个SDH 网同步方式的选择直接影响到整个网络的性能。

相互同步方式不采用分级结构，素影响。

分级时钟中级别最高的基准主时钟或基准时钟经同每一级时钟都与上一级时钟同步。主从同步方式网络基准主时钟发生故障

从本设计中从铁路光纤通信系统发展的实际情况来看，该光纤通信系统网元不大于16个，系统网络拓扑结构简单（为链状结构），采用G.813网络单元时钟已能满足系统的定时要求及可靠性要求，并具有较高的性价比；其次从经济性方面考虑，G.811和G.812时钟价格太贵，目前在光纤通信系统网元较少的情况下可暂不考虑，待以后网络扩容时，在铁路线东、西各配置一套GPS 时钟系统；同时，目前国内外SDH 光通信设备生产厂家

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生产的SDH 设备都至少配备有二个外同步时钟输入接口和一个外同步时钟输出接口，今后扩容时可方便的配备GPS ，使全网采用主从同步方式，各网络单元时钟跟踪于最近的G.812时钟。

根据以上的考虑，本设计采用“一次设计、分期实施”的方案，初期采用本地通信中心机内自激振荡器为时钟源，其余各通信分中心时钟跟踪于本地通信中心时钟，当今后容量扩大时，在铁路线东、西两端配置G.812近的G.812时钟。

在这样的光接入设计下，假设光纤通信系统目前共有n 个网元。纤通信系统的几个网元，可管的网元也不大于2n 光纤通信系统可管的网元较少， 实际工程所选用的网管系统应具有故障管理、性能管理、配置管理和安全管理的功能。能按请求自动建立顾主接入点间的VC 数据

5. 网络性能指标

为了得到满意的网络性能，弄清这些指标的确切含义及其使用场合，无网络性能指标 (NPO)，又称参考(PO)。它适合于网络和系统的规划设计，是系统进ITU-T 的G.821、G.822、G.823和G.921以及G.825、G.826均是NPO 。

设备设计指标:

在设备研制生产时采用的是设备设计指标(EDO)，它以在一定电气/物理环境下对某一项可以测量的传输损伤的允许值进行限定的方式来规定。与NPO 不同，EDO 是与设备特性直接有关的且又是便于使用的。它是进行设备设计的依据。通常是EDO 比NPO 要严格许多。EDO 有些可能是ITU-T 各项建议的课题，有些则不是，由各主管部门规定。

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验收指标:

在进行系统竣工验收时需要采用验收指标，又称交付指标。由于系统实际安装条件与假定的条件并不一致，因此竣工验收时的指标不能完全照搬设计指标。通常，验收指标往往比设计指标略低，具体值由相关方协商，ITU-T 不作规定。

维护指标：

在电路或设备投入使用和在维护运行中需要用到维护指标。指标。维护指标常用维护限值来表示，按ITU-T 建议M.550，一般分为后性能限值、劣化性能限值、不可接受性能限值。

我国完整的指标体系尚在建立之中，业务限值靠拢。目前ITU-T 仅对NPO 和M.2110对误码性能限值作了一些规定，对其它传输损伤的维护指标则仍在进一步研究之中，有时就直接套用NPO 的值。

6. 数字传输损伤

统称数字传输损伤。究竟如何表达这种现象，至今仍是研究课题。目前ITU-T 示数字传输损伤。因此对于一个端到端这故考虑某一种传输损伤指标时通常假定其它

ITU-T 正在进一步研究，有些是对光

误码又称差错，是指在传输过程中码元发生了错误。确切地说，是接收与发送数字信号之间某些比特的差异。

抖动(Jitter):是码元出现的时刻随时间频繁地变化，如同码元在时间域上“发抖”一样。确切地说，是数字信号的各有效瞬时相对于其理想位置的短时非累积性偏移。

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漂移(Wander):又称漂动，看起来与抖动类似，不同的是其码元出现的时刻随时间缓慢变化。确切地说，是数字信号的各有效瞬时相对于其理想位置的长时间缓慢偏移。一般以偏移变化频率10Hz 作为抖动和漂移的分界点。

5.2.2系统测试

为保证系统设计确定的系统性能指标及功能要求的合理正确，确保系统能实现高速铁路规划中的要求和本系统在光路上横向兼容对接，需对线路接口能力、传送能力及允许异步工作能力进行测试。

待以后光纤线路系统运行后才能进行。嵌入开销功能、传送能力及允许异步工作能力进行测试，进行模拟测试。

P r ，必在保证系统设计要求的P e ＝1×10－9SDH STM-1等级光纤通信系统设计性能指标优良，选择器件可有一定的选择余量。一旦系统误码率降低到设定的限度时，段SDH 解复用过程中产生的抖动和指针调整将能满足系统的性能要求。

数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH 完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性；

(2)SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH 准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过

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程，由于大大简化了DXC ，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性；

(3)由于采用了较先进的分插复用器（ADM ）、数字交叉连接（DXC ）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH 帧结构中安排了信号的5％开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用；(4)由于SDH 功能非常齐全和多样化；

(5)SDH有传输和交换的性能，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活；

(6)SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但SDH 用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明，SDH 国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH (HFC)相兼容；

(7)从OSI 模型的观点来看，SDH 便于在SDH IP 传输；

(8)SDH

(9)

5.4光纤接入网的优点与劣势

(1)光纤接入网能满足用户对各种业务的需求。人们对通信业务质量的需求越来越高，除了打电话、看电视以外，还希望有高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、远程教学、视频点播（VOD ）以及高清晰度电视（HDTV ）等。这些业务用铜线或双绞线是比较难实现的。

(2)光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素。光纤损耗低、频带宽，解除了铜线径小的限制。此外，光纤不受电磁干扰，保证了信号传输质量，用光缆代替铜缆，可以解决城市地下通信管道拥挤的问题。

(3)光纤接入网的性能不断提高，价格不断下降，而铜缆的价格在不断上涨。

(4)光纤接入网提供数据业务，有完善的监控和管理系统，能适应将来宽带综合业务数

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字网的需要，打破“瓶颈”，使信息高速公路畅通无阻。

当然，与其它接入网技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。最大的问题是成本还比较高。尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。另外，与无线接入网相比，光纤接入网还需要管道资源。这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术，但又不得不选择无线接入技术的原因。

现在，影响光纤接入网发展的主要原因不是技术，而是成本，到目前为止，光纤接入网的成本仍然太高。但是采用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势，尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不相同，但光纤到户是公认的接入网的发展目标。

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第六章. 铁路通信网的发展趋势

铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向，并达到与公用网的统一。从而使得用户无比是在运行中的列车上，还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流，如进行电话联络，宽带的数据通信和图像传输，接入Internet GSM （R ）和现行的CDMA 技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看，技术才可能担当起这一重任。因此，是朝着第三代CDMA 的方向。当然，并不是说第三代的CDMA 来的铁路无线接入系统的功能，如同GSMR 要求的公用无线通信接入网。

另外，会和经济效益。

铁路通信网应该顺应当今发展多种接入方式，

6.1铁路接入网技术的发展趋势

。它表现为业务层互相渗透，应用层使它对电信网提出了迫切的新要求，接入网部分的融合是三网融合中最困难的部分，它要求AN 传输设备既能满足业务综合组网能力和网管能力，还要达到价廉物美的苛刻条件。然而由于接入网巨大的市场潜力和社会的要求，各种AN 技术不断问世并投入实用。

6.1.1有线接入网发展趋势

客运专线正在我国蓬勃发展，高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的支持：较

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大的站间距需区间接人技术；列车运行控制系统的信息要通过光纤网络传输。通信的实时性和各种非通话信息的快速发展都要求更大的光纤容量。

(1)铜缆接入方面

xDSL 数字用户线技术系列包括HDSL 、ADSH 、VDSL 、RADSL 、SDSL 、CDSL 等。传输E1/T1信号的HDSL 已在电信业大量使用；而AD-SL 在视频VOD 和Internet 、Intranet 中已投入商用。1998年以来，一些新产品又有较大发展，如VDSL 可提供1.5km 52Mbit/s下行和13Mbit/s上行传输速率, 适用于FTTC 环境，可作为PON 的补充；HDSL 的升级型号，它可单线提供160kbit/s到2.3Mbit/s的4km 2传输速率可翻一番，而距离提高30%；CDSL 则是一种类似ADSL 便可区分POTS 和CDSL 的系统，因此用户可直接安装。

xDSL 技术在提升现有双绞线性能的同时，因此电信运营商必须综合考虑网络规划。然而，xDSL 也有不少弱点影响其应用，主要是传输质量、容量和有限距离的问题，对于Internet VOD 等视频业务，线路串扰会引发图像的低频干扰。

(2)HFC系统和非对称电缆调制解调器

HFC HFC 系统成本比光纤用户环路低，并有铜CATV 网使用。

网络实现高速数据接入的新技术设备，它可接收10 Mbit/s的上行数据，也有上下速率相同的设备。它从Internet 接入、公共信息查询等）和固定带宽1995年开始研制试验的，到目前已形成成由于其具有比ISDN 更高的连接速率，安装使用简便，而其应用的CATV

电缆调制解调器与HFC 配合，是改造CATV 网成为视频数据混合网甚至视频话音混合网的一种可能性选择。现在ITU-T 已准备研究数字HFC 的标准化以推动下一代HFC 发展。

(3)光纤接入

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由于V5接入网接口标准的出现和普及，大大促进了光接入网的迅速发展，使它成为接入网发展的主流，而且光纤将逐步替代铜缆已是有线接入网的必然趋势。在光接入技术中近年来的热点有以下几类：

a.V5接口技术

目前V5接口除在交换设备和光纤综合环路系统（IDLC ）中使用外，在无线接入、HFC 、交互式数字视频系统（SDV ）等都需要采用V5接口。

b. 内置SDH 接入网

内置SDH 性；借助SDH 升级能力；网络操作、维护、管理功能（OAM SDH 利用虚容器（VC ）的特点可映射各级速率的PDH 信号，因此为向宽带接入发展提供了一个理想的平台。

(4)以ATM 技术为基础的无源光网络（ATM-PON 或

APON 的优势在于：它结合了ATM PON 透明宽带传送能力，业务的接入非常灵活。局域网互连、透明的虚通道等。

在接入网中采用PON ATM 为基础的APON 应运而生，它进一步改进了传统PON APON 的线路速率有两类：可用于FTTC/C/B/HFTTC/C/B的非对称速率（下行622Mbit/s，上行155Mbit/s（1310、1550nm 粗波分APON 与窄带PON 不同在于不采用单纤双向TCM ITU-T 对APON 的物理层、传输会聚层、传输性能等都制定了详细规范，APON 将在AN 中得到推广。

APON 分路系数在32个以下，最长距离达20km ，随着光接入技术的发展，欧洲正开发一种Super PON 接入，它将达到2000的分路系数和1000km 的距离。

(5)利用ATM 技术传送MPEG-2信号

实现VOD 是近几年ATM 、ITU-T 等组织研究的一个中心内容，也是AN 发展的另一趋势。目前ATM 网络提供了两类面向连接的业务，恒定比特率（CBR ）和可变比特率（VBR ）业务，MPEG-2信号可分别以这两种业务接入。但在接入时，它们各有优势，同时又都不

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是最理想的方法。作为CBR 业务接入需先用缓冲存贮器平滑处理，将MPEG-2适配成CBR 业务，从理论上讲，只有当存贮器容量足够大时，VBR MPEG-2才可能成为真正平滑的CBR 业务接入。这显然不切实际。而且随着存贮器容量的增大，延时会增加，影响业务实时性；而MPEG-2的VBR 业务接入，由于ITU 对B-ISDN 的AAL2标准尚未制定完善，无法用AAL2对MPEG-2适配，ATM 论坛曾准备用ALL5适配的VOD 方案，但此方案技术较复杂，成本高。因此，最近ATM 论坛选择了一种新型接入方法“piece-wise 此制定VOD 标准草案。它既避免作为VBR CBR 业务接入而造成对缓冲存贮的不合理要求。

交互式数字视频接入系统（SDV ）：基于光纤环路（FITL 、数字广播视频业务以及模拟广播视频；而且，在SDV 像、ATM 、数字包）的交换。SDV 由于具有比HFC 更多的优点，因此有可能成为交互式多媒体业务的最佳选择，引起了电信业的重视。SDV PON 为基础的FTTC 与单向HFC 的结合，它采用分层面方式，一个层面用另一层面采用基于SDH 的ATM 信元，模拟视频接入则以WDM 方式叠加或光缆分纤实现。

6.2接入网建设中存在的问题及建议

6.2.1链状光纤环形网的意义并不重要亦不适用

建议接入网建设时，首先优先采用SDH 系列同步传输设备，其次接入网同本地网络之间以一定数量的2M 电接口互为保护备用，既便于管理，又节省投资。

6.2.2接入网的推广建设（EPON 技术推广）

AN 常常需要接入语音及数据业务，即使在光进铜退的电信建设中，在EPON 网络的组建中，有效开展综合业务接入型ONU 的试验，通过ONU 提供的POTS 语音业务接口及100Base-T 以太网业务接口，在一个ONU 平台上为客户提供综合业务的接入。对于EPON 局端OLT ，通过E1接口接入SG 至PSTN 网络，在PSTN 网络中，整个SG 置于V5接口下，被PSTN 网络视为一个传统接入网，而ONU 则通过E1 Over EPON技术模拟仿真实现E1在以太网上的传输，规避以太网抖动对语音质量造成的影响，通过这类网络的组建，实现了在以太网上接入传统语音用户的需

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求。同时，这类ONU 的语音开通、放号、维护均采用V5+L3在SG 设备上集中实现，不同于NGN 网络的分布式管理，可有效减少网络维护部门的维护压力。

接入网是电信通信网的重要组成部分，其投资往往占到运营商投资总额的50％。它直接面对最终用户提供各种业务，需要适应不同用户对业务种类、质量、性能、带宽等各方面不同的要求。这些末端需求的复杂性，也导致了接入网技术的多样性。当前，接入网的发展被以下因素所驱动：

入和基于宽带的业务发展势头迅猛。

在这种反差下，光设备的价格。

技术驱动：在接入网层面，越来越多的新的光传输技术也在不断涌现，EPON 作为光接入网的新型技术，光器件成本已经下降了7050％，产品和设备都已经完全成熟可用。

争手段去向客户提供业务。

综合上面各方面的因素，提供综合业务接入的方作为一种重要的接入技术，必将在今后的FTTx 建具有覆盖范围展趋势。6.2.3接入网的安全可靠性问题很重要

在铁路新线建设中，采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统，另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统DC27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性，保证行车安全。目前接入网所存在的问题有：

(1)现阶段接入业务还仅局限于窄带ISDN 范畴，而其他媒体 网络（如有线电视和其他宽带数据接入等）共享接入段的目标基本是分离实现的。

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(2)基于SDH 技术的光纤接入网至今还未能解决好同步问题 （特别是当环上节点数N>16时）, 尤其当网络边缘采用PDH 或xDSL 同步型接口时其低频慢漂移现象对数据业务的影响更加突出。

(3)AN的标准化跟不上其技术发展的速度，特别是AN 传输 体制标准化工作较为薄弱，如不尽快完善，将影响到AN 建设的迅速发展。

6.2.4光接入网建设模式可以向以下方式转变

(1)树形接入主干与环形接入主干共同发展

以前接入主干多采用环形结构，主要由于光缆比较稀疏，可以不必在一期工程中就按照环形结构施工，满足用户快速发展的需求；另一方面采用树形接入主干结构也能够很好地实现接入主干线路的保护，同时可以更好地实现配线光缆保护。

+公共纤箱的占用比降到最低。

缆结构和配纤方式。

(2)

应该考虑光缆层次化问题，突出光缆分纤盒在网络结构光缆分纤盒的使用能够大大减少同一路由上可以大大提高配线光缆和主干光缆的纤芯利用率，可以节省对

(3)加大汇聚手段的使用，减少主干光缆纤芯的消耗

在大城市光纤接入用户密集的区域，接入主干光线和光缆交接箱空间的消耗很厉害，扩容压力较大。为了减少主干光缆的消耗，合理选择有源或者无源方式进行汇聚是非常有效的手段，在网络的规划建设和使用过程中应该重点考虑。

在采用接入点配线架作为光缆交接点的应用场合，由于拥有良好的装机条件，可以

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灵活地选择有源和无源方式进行汇聚，形成以接入点为汇聚节点的接入配线层网络，网络可以根据需求灵活地选择环形、链形、树形等结构。有源方式主要可以采用SDH /MSTP 传输设备对2Mbit/s电路、10/100Mbit/s以太网电路进行汇聚，也可以采用以太网交换机对本区域内的数据业务进行汇聚。无源方式目前主要以EPON /GPON 为主。

在采用光缆交接箱作为光缆交接点的应用场合，由于缺少设备放置空间，可以选择EPON/GPON等无源接入方式进行汇聚。

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结束语

本论文介绍的光纤接入技术是当前国内外铁路建设应用的主流接入技术，最关键的是这些光纤接入技术中所采用的主要网络设备和网络接口是完全不一样的，在实际的网络系统设计中，大家一定要区分清楚。

无应用前景最好的接入方式。如T1、T3、E1、E3上千倍的T1或者E1线路速率。在城域网，主要的LDMS 和MMDS DSL 用户环路接入方式和Cable MODEM 区内的多媒体广播、远距离的无线电视接收等。

它自成体系。因为它具有ATM 结合的ATPON ，还更有与现有的以太网结合的以太光纤接入，如EPON 和GEPON 。如有线电视网就是光纤

技术的继任者，与前任相比，主要具有3个方面的优势：

的线缆最长不超过25m ，而这也只是个理论数值。实践中，当SCSI 8个时，其连接距离一般只能限制在1.5～3m 。这个距离对连接在主机内部的设备来说，已经足够了。但是现在，越来越多的设备需要在主机外部连接。数据备份所使用的磁带库、双机群集系统的磁盘阵列，这些设备都必须连接在主机外部。当主机与外部存储设备的距离稍微有点儿远时，SCSI 就无能为力了。

在一个光纤仲裁环路上，可以连接126个设备，而在一个交换式结构中，可以容纳6万多个设备。相比之下，SCSI 通道上最多只能容纳15个设备的限制，严重地影响了

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系统的升级扩展能力。尤其是在大数据量的情况下，由于光纤通道可以采用相对较少的通道控制芯片，使其管理方式简单，故障点减少，从而增加了系统的稳定性和可靠性。另外，光纤通道设备可以通过仲裁环路或者交换式结构，连接成一个网络，即所谓的SAN 。而SCSI 技术只能实现点对点的连接，这使其在一些环境下根本无法满足需求。

例如在多机的群集环境中，一般都需要参与群集的所有主机服务器共享同一个磁盘阵列。目前很多群集软件都可以支持到多达32台甚至64集环境中，SCSI 技术根本无法实现多主机对磁盘阵列的共享连接。

到了单通道200MB/s的带宽，而SCSI 技术的带宽通常为标准提供320MB/s的带宽，上看，200MB/s和160MB/s并无太大差异，而且新的320MB/s带宽的SCSI 技术看上去还SCSI 的带宽要高出很多，甚至要数倍于SCSI SCSI 所宣称的160MB/s也好，320MB/s得到这样的性能。实际上320MB/s的60～70MB/s的性能，160MB/s的SCSI 50MB/s左右。而光纤通道技术则不同，200MB/s的光纤技术也可以得到150

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致谢

在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师郑玉甫老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，郑老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了郑老师悉心一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢。

在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，许多同学的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。

感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。

最后，感谢！

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