光纤通信的含义

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光纤通信的含义范文第1篇

随着科学技术的日新月异，互联网的大数据、云计算、平台、移动互联网将人类带入了高速的信息时代，互联网和通信方式改变着人们的生活、工作方式，通信方式发生了质的飞跃。同时，人们对通信系统的传输性能，也提出了更高的要求。通信方式从电缆通信、微波通信、光纤通信，再到目前的研究热点高速光纤通信。光纤通信是三大支柱通信方式的主体。光纤通信系统，顾名思义，是利用光作为载波、以光纤作为传输媒介进行传输信息的通信系统，光纤实际上是一种极细的光导纤维，由纯度很高的玻璃拉制而成。普通光纤通信的传输速率一般是10Gb/s，高速光纤通信的传输速率可达到40Gb/s、160Gb/s甚至更高。事实上，在光纤通信的不同发展阶段，高速的含义是不同的。目前通常把STM-16等级以上的系统称为高速光纤通信系统，也有人称之为超高速光纤通信系统。光纤通信作为当前三大通信方式的主体，有着较为明显的优势：光纤通信的频带较宽，可用带宽约50000GHz，容量大可同时传输更多的路数；光纤通信比任何的传输都具有更小的损耗，损耗小带来的直接好处就是中继距离长，传输稳定可靠；另外抗电磁干扰性强、保密性好。

2高速光纤通信系统面临的挑战

高速光纤通信系统快速发展，并得到广泛应用的同时，也存在着一些问题。比如光信噪比（OSNR），OSNR是光纤信号与噪声的比值，OSNR的大小直接影响传输信号质量的优劣，OSNR过大，传输距离会相应减小。另外，色散、非线性效应等问题也是影响高速光纤通信传输的主要因素。色散会使脉冲展宽、强度降低，增大误码率，信号畸变失真，直接降低通信质量。色散一般分为两类：群速度色散和偏振模色散（PMD）。群速度色散和偏振模色散效应对系统的传输性能、传输速率和传输距离都会有明显的损害。PMD的问题在以往的光纤传输中就存在，传输速率越高，PMD的影响也越加明显。光纤传输的衰减、消耗和色散与光纤长度为线性关系，光纤的带宽与光纤长度为非线性关系，这一非线性关系即为非线性效应。非线性效应分为散射效应、与折射密切相关的自相位调制SPM、交叉相位调制XPM和四波混频效应FWM，其中XPM和FWM对系统影响较为严重。因此，研究OSNR、色散和非线性效应问题是解决高速光纤通信系统高质量传输的关键技术。

3高速光纤通信系统的关键技术

光纤通信的含义范文第2篇

随着光通信技术的迅猛发展，越来越多的机构搭建了光通信平台。因此确保平台的工作正常，光线路维护是关键。

一、光纤通信系统的基本构成

主要是由光纤、光发送器、光接收器、光中继器和适当的接口设备等构成。其中，光发送器的功能是将来自用户的电信号转换成为光信号，并用耦合技术将光信号即调制脉冲信号最大限度地送入到光纤线路；光接收器的功能是将光纤线路传送过来的光信号即光脉冲信号转换成电信号，然后送到用户端。光中继器用来增大光的传输距离，是将经过光纤传输后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，继续输入光纤线路中传输。

光通信系统经过四十多年的发展，单一的光纤通信已经进入光纤通信网络阶段。新的光纤通信技术层出不穷。仅从其组成部分光传输体系来讲，PDH技术、SDH技术、MSTP技术等等，在光纤通信网中发挥了非常重要的作用。

SDH技术是传输技术发展的一个重要里程碑。她具有超高标准化程度，统一的帧结构，其中安排了丰富的用于运行维护功能的开销字节，使得维护的自动化功能强大； 统一的标准速率标准光接口，实现设备多厂家环境的兼容；支持多种组网拓扑形式，点到点、环形和网状，从而具备了很好的灵活性和适应性；支持自愈保护能力，复用段环保护和通道环保护等不同的保护方式，有效地防止如光缆故障等对通信业务的影响提高了网络的生存能力。支持灵活的复接功能，各种业务信号进入标准帧结构只要三个步骤映射、定位、复用；这些优点使其在光纤通信网络中得到了广泛的应用。

二.SDH网络的维护：

作为广播电视应用的SDH 同步数字传输系统，首先要遵守的大的原则是确保播出不中断。即无论发生什么故障，先要先抢通后修复。

维护分为两大方面

1.系统搭建完成后的维护，也即日常运行的维护。

如上所述，SDH同步数字系统的一大优点就是强大的网管功能。

1.1通过网管，可以看到所有的网元的工作状态。当网络中的某设备故障、某支路或线路的

接口信号发生中断、某网元的性能参数发生改变等等，网管都会有告警及时上告并声音提示。发生告警时，网管会在告警原因提示栏中提供相应告警可能的告警原因。因此，值班人员做到对整个网络及网管充分的熟悉和保持充分的警惕性是必须的。

1.2 为了能及时发现可能的故障苗头，做好网管上各种性能参数的定期查询并记录在案，

及时发现，如某光接口的发光功率降低等等现象，从而合理安排时间进行相应现象的排查及处理。

1.3 除了做好网管的定时定点的查询外，还要定时定期的进行网络设备的现场查询，根据设备指示灯的情况，判断故障。做好日常的设备的清洁，如风网的定期冲刷并做到晾干后复位。

1.4 网管数据的及时更新，如时钟、数据库等等。

2.扩容或故障的维护：

SDH同步数字光系统的另一大优点就是它的兼容性和扩容功能强大。随着业务的不断增加，网络的扩容很多，并且全都是在不影响业务正常传输的情况下进行；故障时，先抢修后才是线路的修复。因此，此种情况下的维护需要维护人员了解网络设备的结构，了解光仪器仪表达使用。

2.1故障的维护，一旦出现故障，遵循先外部，后传输，先单站后单板，先线路，后支路，先高级后低级的原则。

2.1.1故障有几种可能的产生原因：

工程的施工不规范或工程质量差等因素，在设备运行一段时间后出现故障。

供电电源故障、光纤故障、对接设备故障、设备故障等等

设备对接问题，如传输、交换网络之间时钟同步、开销字节的定义不同等。

2.1.2 故障的常用处理方法：

观察分析法：通过网管上的告警信息、性能数据以及设备上的指示灯情况，判断可能的故障类型和故障点。。

拔插、替换法：通过拔插单板及相关的接口插头，或者更换单板及接线的方法，排除由于接触不良、单板故障、接线虚接的引起故障现象。在操作的时候，一定要戴防静电腕带，防止静电造成更大的损害。

测试法：利用网管进行必要的环回等操作，排除故障的单板故障。需要维护人员充分了解设备的结构、业务的配置情况及环回可能的影响。

仪器仪表法：一般为外部光路故障时采用。常用的仪表有光功率计、光万用表、、及OTDR光时域反射计。

2.2 扩容时的维护：

扩容有两种种情况：

现有网元上增加线路板和支路板，以提高现有设备的传输容量：此时，在方案确定的情况下及前期准备工作完成后，选择业务非高峰和非重要时段进行操作，减小可能的影响。

新增网元：前期的方案制定、光路的选择及测试等等非常关键。虽然有合格厂家的现场安装，完成后的检查也是必须的。如DDF架单元上每个接口尤其是三通出是否全部拧到位。因为，，在后期的业务开通时会由于此处的松动业务出现瞬间的接触不良，而此处的原因容易被忽视，从而给工作造成困扰。

无论是现有设备的扩容还是新设备的安装，方案的定制很关键。在完成扩容工作后，维护资料的及时更新很重要，包括新增业务的时隙图纸的更新、新增网元的光路及光板对应关系图的加入尤其是测试光路的功率值要记录在案，以备日常维护时参考、DDF架图纸及设备标示。

三.仪器仪表的简单使用

光网络常用的仪器仪表有光功率计、光万用表、红光仪及ODTR光时域反射计当光路故障及扩容时合理运用光仪器仪表，会事半功倍。红光仪用于进行光芯的核对；光功率计和光万用表一般一起使用，位于光纤的两端，测量某一光纤光路的衰减情况；OTDR光时域反射计采用后向散射测试技术，可以测量整个光纤链路的衰减常数、光缆中某纤芯两点间的损耗、连接损耗、光纤两点间的距离、故障点和间断点位置，同时还可以进行模场直径的测量。见图2

根据图形上状态，正确判断其所代表的含义，从而有的放矢地处理，做到快捷、正确。

总之，SDH网络的一般和常规维护要做好做细。同时，作为广播电视节目的传输网络，为了确保安全播出，针对构建的环网情况、业务配置情况及维护的方便，我们在规划之初及运行中业务、网元变更时，严格划分中心环的主备环路，即主路光缆接主路业务方向，备路光缆接备路业务方向；支路板上下业务遵循同样的方法，主路业务集中在一个支路板上上下，渎芬滴窦中在相应的而另一个支路板上下。一旦光路中断，所有影响的业务与相应的故障光路对应，从而给故障的判断带来方便。

光传输网路的容量越来越大，意味着承载的业务也越来越多。因此，虽然网络自身具有强大的管理能力，维护人员的技术维护水平直接关系着网络的安全。

参考文献

[1] 《光缆与光设备维护》.赖编，张超，陈俊秀编著.

光纤通信的含义范文第3篇

论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

1通信系统传输手段

电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。

微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3数据通信的分类

3.1有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。4网络及其协议

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。

光纤通信的含义范文第4篇

1通信传输网的例行维护

例行维护是指定期对设备进行观察、检测和维护，及时发现和处理各种问题。例行维护对于通信传输网的稳定运行十分重要。其主要维护内容如下。1）每日登陆传输网网管进行各网元和单板状态检查。2）每日登陆传输网网管进行告警检查。3）每日登陆传输网网管进行性能事件监视检查。4）每日登陆传输网网管进行保护倒换检查。5）每日登陆传输网网管进行日志记录查询。6）每日登陆传输网网管进行ECC路由的检查。7）每日登陆传输网网管进行设备的环境变量检查。8）每日登陆传输网网管进行网元时间检查。9）每日登陆传输网网管进行单板配置信息的查询。10）每两周对设备进行风扇检查和清理。11）每两周进行公务电话检查。12）每个月进行业务检查和误码测试。13）每个月进行启动、关闭传输网网管系统检查。14）每个月进行更改传输网网管用户的登陆口令。15）每个月进行传输网网管数据库的备份与转储。16）每个月进行传输网网管计算机维护。例行维护要求维护人员不仅要熟练掌握设备机柜各指示灯和单板各指示灯的含义，还要熟练运用网管软件，及时掌握全网设备运行状态，这样才能保证整个传输网的正常运行以及故障的快速定位和及时排除。

2通信传输网的故障处理

对故障准确快速的定位是故障处理的关键，是维护能力的体现。

2.1故障定位应遵循的基本原则“先外部，后传输；先网络，后网元；先高速，后低速；先紧急，后一般”是故障处理的原则。“先外部，后传输”是指定位故障时，应该首先排除外部因素，如光纤断，电源掉电以及对接设备故障等问题，外部原因排除后，再对传输设备本身查找问题。“先网络，后网元”是指故障定位时，要逐步缩小故障范围，将故障定位至具体站点。“先高速，后低速”是指优先排除告警信号中告速部分的故障。“先紧急，后一般”是指优先分析排除高级别告警，即紧急主要告警，然后再处理一般级别小告警。

2.2故障定位的一般步骤和方法“一分析，二环回，三换板”是故障定位时遵循的一般步骤。即通信传输网络出现故障时，首先应分析告警和性能事件，初步进行故障范围的判断；然后，利用逐段环回法，排除外部故障并将故障定位到具体网元和具体单板；最后，更换故障板卡，排除故障。故障定位的方法有多种，通常情况下，准确的故障定位需要多种方法的综合运用。常用的故障定位方法主要有以下几种。

2.2.1告警、性能分析法SDH信号帧结构的开销字节里包含了系统告警和性能信息，当故障发生时，会有大量告警和性能事件产生，查询和分析传输网当前或历史发生的告警和性能事件，一般可判断出故障的大概类型和位置。这种方法的优点在于：可以做到全网把握，初步定位故障点；不影响业务。而其缺点在于：太依赖于网管；不适应于告警和性能事件太多或是没有明显告警和性能事件上报的情况。

2.2.2环回法环回法是传输设备定位的常用方法。该方法可以简单、方便、快捷的实现故障的准确定位而无需进行大量告警数据的分析。但该方法有可能中断正常业务。

2.2.3替换法替换法就是正常板卡替换疑似损坏板卡工作，用以达到故障定位的目的。该方法的优点：简单实用。缺点：保证各种备件数量。

2.2.4配置数据分析法在某些特殊情况下，设备配置数据发生改变，从而导致业务中断。此时，故障定位到单站后，从新配置数据进一步定位故障。此方法的优点在于：可查清故障原因。缺点在于：定位时间长；依赖于网管。

2.2.5更换配置法该方法适用于将故障定位到单板，排除指针调整问题，但该方法风险较大，对维护人员要求较高。

2.2.6仪表测试法此方法用于排除设备外因以及与其他设备的对接问题。该方法具有较强的说服力，但对仪表有一定要求。

2.2.7经验处理法特殊情况下，设备某些单板进入非正常工作状态，可以通过单板复位、掉电重启、下发配置等手段，及时排除故障、恢复业务。此方法处理迅速，但容易产生误判，且需要经验积累。

2.3故障处理案例浅析1）系统概述。下图为公司光纤传输网的一部分，采用华为光传输设备组建，环网容量STM-4，组网方式为两纤单向通道保护环带链，站点1是中心站点、业务集中站。2）故障现象。在设备运行中，站点1到站点3和站点9的部分业务中断，站点1、站点3、站点9的部分PD1板报LP_REI告警，伴随产生LPBBE、LPES性能事件，用误码仪测试告警通道大量误码。地调1到其他站点业务均正常。3）故障分析对出现误码的业务进行分析，发现误码业务均分布在环上的第四个VC-4中，选出其中一条业务进行跟踪监测：（1）拔掉站点1西线光纤，强制站点1从东向接收站点3、站点9业务；无效，基本排除站点8、站点7、站点6和站点5东向光板的故障；（2）对站点3东向第四个VC-4做内环回，站点1故障不消失，排除站点5和站点9故障；（3）对站点3西向第四个VC-4做外环回，站点1所有告警消失，基本确定故障在站点3，更换站点3西向光板后观察告警消失，故障消除。因此，告警原因在于站点3西向光板第四个VC-4故障，致使第四个VC-4上所有2M业务出现误码，准确故障定位后，更换问题单板，故障消除。

3结论

光纤通信的含义范文第5篇

关键词：铁路信号控制；铁路信号技术通信化；光纤通信；局域网；计算机控制

中图分类号：F530.3 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

铁路信号系统是个比较复杂的控制系统，传统的信号控制系统效率低，反应时间慢，已经不能适应日益发展的铁路列车运行的需要，不能满足中国现代铁路的发展；有很多带有挑战性的问题亟待解决，其中之一，就是铁路信号系统的控制信息传输问题。现代的铁路信号都是依靠介质传播达到提高传播速度与距离的目的，铁路信号与通信技术逐渐相互融合。

根据现在的行车情况与系统需求，可以推断出未来发展趋势主要有：新开发电子设备和器材必须具备智能诊断、形成和输出运行日志功能，具备信息联网功能，配置实现冗余化；室外信号器材在标准化的基础上，还要具备防盗防破坏功能，实现以上功能就必须有大量甚至发展到海量信息产生与传输。只能改变铁路信号传输方式，才能解决问题。

目前应用的铁路信号系统使用的电缆传输方式会有浪费资源与效率低，而基于GSM通讯的无线信号系统，硬件要求复杂，成本高，使用无线传输抗干扰能力差，维护维修困难，本文选择光缆这一传输介质，克服了上述材料的缺点，传输效率高、抗干扰能力强，同时兼顾了节约资源、节约能源的优点。

2铁路信号系统传输方式的设计

2.1 系统的结构划分

如图2.1所示，即为车站信号控制系统结构示意图，图中（1）表示现场实物设备的基本构成，图中（2）是将实物抽象计算机系统，并按照计算机系统的分解原则重新划分结构，图中箭头方向为信息数据交换方向，根据设备功能不同，将其结构按图2.1（2）所示分为操作表示层、联锁处理层、执行驱动层、终端设备层四部分组成，这些设备分布位置室内系统三层，室外一层，系统主要是室内与室外设备通过光纤相连。

图2.1 车站信号控制系统结构图

联锁系统主要是通过通信部分连接所有组成部分，系统的第一层为人机交互界面，中间两层为实现联锁运算功能，最后一层实现设备动作与反馈功能。

通信部分负责向操作表示层、联锁处理层发送数据，以及从操作表示层、执行驱动层和室外设备层接收数据，联锁运算根据接收的命令，依据联锁逻辑规则处理数据。数据的处理顺序：联锁处理层接收上层命令接收检查下层设备的状态信息根据命令与设备状态进行逻辑运算通过执行层发送控制命令到室外设备下层设备发送反馈信息到联锁处理层联锁处理层把执行情况传到操作表示层。

2.3 信息传输部分设计

2.3.1 整体的信号设备连接设计

在操作表示层、联锁处理层和执行驱动层之间通信在计算机内部，采用计算机总线结构，这是成熟的技术，本文就不讨论了。重点为由执行驱动层至信号设备之间的通信，现为若干电缆，本文讨论将电缆改变为光纤传输。

这里我们设计了一个分布式信号控制系统，利用了光纤通信技术和互联网科技在控制设备与现场终端设备之间通信。光纤网络的应用可以彻底地改变了现有设备的控制方式。图2.2，简图意示这种系统。系统由室内控制部分与室外若干终端设备（这里的室内控制设备、室外设备是沿用传统铁路信号系统的称谓，这样便于理解，通常把操作表示层、联锁处理层、执行驱动层等三层设备合称为室内设备），光纤连接这些单元与终端设备。

图2.2 通过光纤连接的系统结构示意图

这个系统逻辑计算部分由两个部分组成，一个软件部分，为了操控现场设备，就需要重新定义联锁处理设备中的软件逻辑关系。另一个是硬件部分，使用互联网技术与光纤局域网技术将设备整合形成一种分布式信号控制系统。

另一方面，硬件主要是作为一个现场终端设备，用来发送接收控制电信号（如信号机灯泡熄灭、点亮等等）。图2.3阐明信号设备控制的两种方式。图中一个是传统的方式，有一个室内控制设备提供电信号，操作信号设备经由单独的电缆，图中椭圆形圈注表示是一根电缆中的不同芯线。图中另一个是改进的信号系统连接图。

图2.3由电缆连接控制方式与光缆数据传输控制方式

室内控制部分是为终端设备提供命令的控制核心，室内控制部分通过光纤为现场设备发送已转换为互联网协议数据的命令。室外终端设备终端接收网络信号，并且转化成控制现场设备的真实信号，并进行相应动作。图2.4所示，以信号机为例，设备由终端盒连接光缆，终端盒的作用就是将光转化为电信号，驱动设备状态进行转换。

图2.4 设备终端与系统的连接

利用互联网技术，我们能达到多通道传送装置代替由铜线传输的直接电信号。通过多通道传输科技，可以减少线缆的数量。而且应用光纤局域网技术，更可以实现双模数据传输。

光学传输系统是实现通过无源光网络这种被动光学网络系统（图2.5），而且无源光网络只是被动组件，它不需要电源并且十分稳定，质量性能非常可靠，因此这种无源光网络正合适于我们研究的系统。一根光纤组成的光缆可以分出至少30条光纤分支，当用到10条光纤线路，我们能控制多于300个设备，通过无源光纤网络，这意味着一个中央控制单元能控制多于300个终端设备经由无源光纤网络，这个数量完全可以满足现在与将来发展的需要。为了避免线缆损坏造成通信终端，我们用2根光纤实现双工传输通道，这样就可以避免因一条光纤损坏带来的通信中断。

图2.5 光纤结构的设备连接

2.3.2信号设备的编码

在系统里，每一个信号设备，都有自己的数据地址，以及地址后便是自己各种性能状态的字符串，这里以信号机为例说明数据以一段字符串在系统中表示出信号机，这段字符串的位数和每一位的含义由以下的说明，字符串整体示意图如图2.6所示。

信号机名称：8位；

性质：2位（00 列车信号，01调车信号，10列车兼调车信号）；

显示方向：2位（00接车 01发车）；

相对位置：2位（00差置、01并置、10单置） ；

显示状态：8位（每一位对应信号机一个灯位，0代表灭灯，1代表）；

接近区段名称 （16位）；

信号动态数据首地址（16位）；

空单元（32位），备用的空余位。

数据链表举例：图2.6所示。

图2.6信号机静态数据结构

数据可以存放在信号系统的终端内，也可以存放在联锁计算机的存储器内，具体方式根据用途与存储方式决定。

2.5 总结

根据传统的铁路信号控制理论，并结合计算机控制理论对控制结构进行了重新划分，最后利用光纤的特性，根据光纤局域网的技术，设计出电缆传输改为光纤传输信息的具体方法。在本文中，信号系统内的信号终端设备，系统仅提供控制信号，而改变状态需要的能量（电），需要另行由供电部门提供，这个部分也比传统方式简单。本文的研究也是与通信技术的一个初步探索，要实际应用还有很多问题研解决，但是可以断定，这个技术是一个非常有前景，值得继续深入探索的研究方向，在日本等国家已经由车站进行这方面的尝试。

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