非集中站與集中站通信應用場景
非集中站是城軌/國鐵線路中不設置信號集中控制設備的小站,這類站點改造監測系統普遍存在兩個核心痛點:
1. 既有線纜資源極度有限:通常僅從非集中站到集中站只預留了1對(2芯)可用銅線,無多余光纖或備用芯線,重新布線則成本極高;
2. 傳輸距離較長、單向上行帶寛要求比較高:非集中站到集中站的距離通常在3~5km區間,而且單向上行帶寬要求比較高,傳統ADSL在長距離傳輸下信噪比不足,容易出現丟包斷連,上行帶寬也滿足不了。
基于網絡結構和傳輸需求,可采用我司的HUDSL技術方案,HUDSL是我司專有設計,它保持使用2芯銅線連接組網,并提供更穏定的長距離連接和保證2Mbps的上行傳輸帶寬,它配合非集中站內電力載波網絡組成混合組網應用方案,網絡結構如下圖所示:
圖一:Mestechs’HUDSL + BPLC 混合組網拓樸圖
HUDSL + BPLC混合組網整體為兩級分層拓撲:
主干層(集中站↔非集中站設備箱):
采用HUDSL連接架構:控制端(局端)安裝在集中站機房,遠程(終端)中繼器則安裝在非集中站設備接入箱,從集中站機房到非集中站設備箱僅使用1對雙絞線傳輸,這個簡單架構能大幅提升長距離單線對傳輸的功率裕度,降低線路衰耗影響,現時的控制端設備能提供多達6組鏈路支持非集中站遠程設備節點連接,所有從非集中站上行數據匯聚后會向上傳輸到上位機或核心監測網絡。
接入層(非集中站設備箱↔各道岔采集節點):
設備箱中繼器配置BPLC電力線載波模塊,支持電力線載波信號,復用道岔既有的2芯電力線連接各道岔采集節點的電力線載波終端,并通過以太網連接下位機或傳感器,同時為設備供電,實現供電數據二合一傳輸組網,所有采集數據包向上傳送至載波終端,統一匯聚后經由中繼器轉換成HUDSL信號向上傳輸。
配置優勢
1. 極致資源復用:全程僅占用集中站到非集中站的1對雙絞線,不需要額外敷設任何線纜,改造成本僅為全光纖方案的30%左右,完全不影響正常運營;
2. 長距離穩定性優:HUDSL單路架構比傳統ADSL在長距離線路上的傳輸信噪比更高,丟包率更低,非常適合既有線僅存1對可用線纜、距離機房較遠的改造場景,搭配BPLC接入后,可以在極致資源限制下保障傳輸穩定性;
3. 擴容靈活:后續新增道岔監測節點,僅需要在既有電力線上疊加新的BPLC終端及采集設備即可,不需要改動主干HUDSL鏈路,適配逐步改造的需求。
對于現有非中站已有安裝載波網絡,也可以通過HUDSL遠端在設備箱中用以太網連接載波網絡的上行鏈路,將HUDSL數據傳輸與現有載波接入混合組網,本質是通過頻譜分工和功能分層解決資源矛盾,網絡結構如下圖所示:
圖二:HUDSL + 現有載波混合組網拓樸圖
xDSL + BPLC混合組網的核心優勢總結
1. 頻譜不沖突,傳輸更穩定:HUDSL占用雙絞線的DMT傳輸頻段,電力線只負責供電和BPLC載波接入,兩者信號互不干擾,避免了同一線纜承載多種業務的串擾問題;
2.成本與性能平衡:不需要重新布線,充分挖掘既有線纜資源潛力,同時通過分層組網滿足了從低帶寬狀態監測到高帶寬圖像傳輸的不同需求,比全光纖方案成本低得多,比全BPLC方案穩定性和帶寬更高;
3. 擴展性強:新增監測節點時,只需要在BPLC側新增采集設備即可,不需要改動主干HUDSL網絡,適配既有線路逐步改造、逐步擴容的需求。