光纤直放站在地铁中的应用

【摘要】    随着近些年我国地铁通信系统的不断发展，其在地铁运营过程中占据了重要的地位。光纤直放站是目前对于地铁指挥通信管理中一项重要的平台，可以有效的保证地铁运营过程中的安全。本文针对目前光纤直放站工作原理和其相应的组织模式进行了论述。通过相关案例的分析，对其在地铁通信系统中的应用进行了详细的论述。

【关键词】    光纤直放站    组网    冗余设置

引言：

地铁通信系统对于地铁正常运行具有重要的支撑作用，其网络平台的信号强弱决定了地铁通信工程的质量。同时经过多年的实践和对乘客乘坐体验的分析，目前较好的是使用光纤直放站的方式，其可以有效的保证地铁在通信过程中远端近端信号的传输，进一步在远端信号起到了放大的作用。在目前的地铁站设置中大量使用了光纤直放站的形式，具有了较好的应用效果和信号覆盖强度，为地铁通信工程信号的提升创造了良好条件。

一、光纤直放站技术原理分析

1.1光纤直放站概述

光纤直放站是目前较为先进的通信技术设备。随着我国通信技术的不断进步，其已经占据了市场主导地位，光纤直放站在技术方面主要是通过光信号进行数字传输。其基本技术步骤是将数字信号转换为光信号，然后通过光纤直放站的发射传递给接收方，接收方通过转码的方式重新解码，这样就可以完成数字通信的过程。其主要优势体现在以下两个方面：一是通过光信号的传输，基本可以实现信号的无损转码，实现了高质量的通信要求;二是对于信号较弱或覆盖不到的区域，光纤直放站的提升作用有效的满足了地铁通信的要求。由于地铁处于地下部分，很多信号不能完全满足通信要求。因此光纤直放站的应用对于加强地铁通信信号的质量具有重要的作用。

1.2技术原理

光纤直放站主要通过近端构造、远端构造和光纤构造三部分组成。近端构造主要是地铁线路信号源的接收;光纤直放站的远端构造主要是通过对于信号较弱区域的覆盖，保证通信的完整性;光纤构造主要是近远端构造的连接部分，通过光纤进行传输。其主要的技术原理如下图所示。

光纤直放站在工作过程中，可以分为信号上行和下行两个过程。下行过程主要是指信号通过耦合器的作用进入其近端构造。在近端构造处理过程中，一是将地铁的数字信号转化为通讯中的中频信号，然后通过放大作用，将其信号进行加强。加强的数字信号有效的转换到了光纤直放站远端部分，然后将光信号进行放大。在下一步骤中，可以将放大的信号进行传输。在传输过程中，一是借助复用器混编到光纤的传输过程当中，然后传输到光纤直放站的远端。将光信号用复用器取出，达到信号解码的作用。在这个过程中，有效的保障了信号的安全稳定性，对于提升地铁通信工程的质量创造了良好条件。最后提取的光信号可以有效地转化成为射频信号从而发射出去，达到了信号不足区域的有效覆盖。上行过程与下行过程正好相反。下行通讯过程简单说是从近端到远端的解码过程，而上行就是从远端到近端的解码过程。具体操作如下：地铁的通讯信号通过耦合器，将其数字信号放到远端部分，使用远端部分进行以下两步的处理：

（1）将地铁射频转化成为中频信号，然后使用中频信号进行放大。（2）将特定放大的中频信号，通过光纤机的部分转化为光信号，然后将光信号进行逐步的扩大。放大后的光信号在传输过程中同样经历了两个步骤：一是，其借助复用器将其转化到光信号当中，逐渐传输到光纤直放站的近端;二是将编码的光信号从复用器里取出，实现了稳定的解码过程。在这个过程中，光信号变为相应的强度的数字，达到了射频的要求，同时，也对地铁通信各个角落实现了有效的覆盖。

二、光纤直放站的组网技术

光纤直放站通过以上的论述可知，其主要用于增强信号的作用。因此，对于地铁通信过程中，应首先明确在地铁区域中信号强度较弱的区域。虽然地铁信号区域较弱的地方不止一处，但是一般使用一个近端机解决组网的问题。目前在组网过程中，主要有并联、串联和混联的三种方式。这三种方式在实施过程中分别使用了不同近端机、远端机的连接手段，达到了信号完整传输的目的。

2.1并联组网的方式

这种方式是较为早期的组网手段。其优势主要是在于各个远端机之间处于互相独立的地位。在技術工作当中，如一个远端机出现了相应的问题，将不会影响其他远端机的工作，这样有效的保证了光纤直放站的工作形态，避免了因为某个远端机出现问题导致的整体通信系统的瘫痪。同时，在传输过程中有效的保证了远端机信号传输的质量，不会出现噪声等情况。但是，并联的方式会增加项目的成本，因其不同的远端机需要使用单独线路进行连接，每个线路不能完全覆盖整个信号较弱的区域。因此在这个过程中，就无形之中增加了光纤电缆铺设的数量，从而增加了其项目成本。

2.2串联组网的方式

串联的方式可以使其在近端和远端直接进行布置。在这个过程中，其最大的优势是可以实现地铁通信电缆布置的重复利用。在不同区域的信号覆盖过程中，不用单独进行光纤电缆的配置，而是可以使用串联的方式，保证各个部位都能够进行覆盖，这有效的降低了光纤直放站在实施过程中的成本。但是其在施工过程中也同样存在两方面的缺点，一是其各方面的远端机都不是独立的。如果出现一个远端机的问题，将会对整体的串联系统进行影响，直到找出问题并加以解决才能恢复工作。二是在串联过程中，其信号的噪声会造成积累，导致整体线路运行的不稳定。

2.3混联组网的形式

通过前面两种并联串联方式的特点分析，随着目前光纤直放站技术的不断进步，产生了混联组网的方式。混联组网的方式可以有效的弥补串联和并联组网方式的各种缺点。通过对地铁通信不同位置的特点分析，在信号较弱的区域可以使用单独并联的方式进行传输。在投成本投入较大的情况下，可以使用串联节约项目的成本，保证这种信号的覆盖性。同时，为了保证其信号传输的稳定性和减少其传输过程的质量问题，可以有效的通过并联的方式减少光纤直放站存在的问题，混联组网方式还有一个整体的优点，就是可以有效的控制噪声的累计，这样对于提升其通信效果和数字传输过程都具有重要的作用。

三、传输距离的设定

光纤直放站在目前的应用中可以有效的抵御信号不佳的位置对于信号传输的影响。因此，在通信工程中，光纤直放站的传输距离是一个重要的参数。在其传输距离的设定过程中，应重点关注其信号在传输过程中产生的损耗和延时。在损耗的过程中，因其采用光信号的传输，因此传输过程中，数字不太存在损耗的问题。可以将其控制在0.01%左右，对于信号的损耗可以忽略不计。而信号的延迟与传输距离具有重要的相关性，因此对于延时要求不高的区域，可以适当增加其传输距离。这样既可以节约相应的成本，同时也可以保证线路传输的有效性。而对于延时要求较高的区域，为了保证信号传输的实时性，需要保证其相关传输的距离缩短，同时应有效的控制光纤直放站的设定，这样有效的增加了信号传输的实施过程。

目前，基本光纤直放站保持在5千米左右的范围。对于实施要求较高的区域信号，就要求光纤直放站保持在3千米左右的范围，这样对于实现项目的信号传输实时性具有重要的作用，同时也可以保证项目成本的有效利用。

四、冗余设置

在进行地铁通信的过程中，冗余设置对于地铁通信安全具有重要的作用，冗余设置是目前提高信号传输准确性和实时性的一个重要设置。在配置光纤直放站的过程中，使用两台主机，同时各使用两台远端近端和光纤构造，这样对于保证地铁通信的安全具有重要的作用。在实际实施过程中，也可根据实际情况考虑增加相应的设备设施，保证项目的可靠性。在成本允许的情况下进行实施较高的成本控制，就可以提高项目的安全稳定，这应该在项目的技术和经济成本方面进行重点的考量。

五、结束语

目前，光纤直放站在地铁通信中得到了广泛的应用，其有效的加强了信号较弱区域的配置。主要在构造中分为近端、远端和光纤构造三个部分。近端构造主要是地铁信号源的发出部分，而远端主要是一些不能覆盖的部分。光纤构造是其中的连接部分。本文通过对不同连接方式的分析，找出了各自的优缺点。目前混联组网的方式既可以实现有效的成本节约，也可以实现传输的稳定性，因此是目前最好的组网方式。同时，在传输距离的设计过程中，应考虑信号传输的延时性，保证项目运转的正常。同时冗余设置的良好配置，能够对行车安全性带来重要的保障作用。加强光纤直放站的设计，能够有效的保证地铁通信的安全，对于地铁调度等方面都具有重要的保证作用。因此，应在光纤直放站的發展过程中进行重点关注。

参  考  文  献

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刘红武（1991），男，汉族，江西上饶，本科，工程师，研究方向：地铁通信。