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非集中站与集中站通信应用场景

非集中站与集中站通信应用场景

非集中站是城轨/国铁线路中不设置信号集中控制设备的小站,这类站点改造监测系统普遍存在两个核心痛点:

1.   既有线缆资源极度有限:通常仅从非集中站到集中站只预留了1对(2芯)可用铜线,无多余光纤或备用芯线,重新布线则成本极高;

2.   传输距离较长、单向上行带寛要求比较高:非集中站到集中站的距离通常在3~5km区间,而且单向上行带宽要求比较高,传统ADSL在长距离传输下信噪比不足,容易出现丢包断连,上行带宽也满足不了。


基于网络结构和传输需求,可采用我司的HUDSL技术方案,HUDSL是我司专有设计,它保持使用2芯铜线连接组网,并提供更穏定的长距离连接和保证2Mbps的上行传输带宽,它配合非集中站内电力载波网络组成混合组网应用方案,网络结构如下图所示:

图一:Mestechs’HUDSL + BPLC 混合组网拓朴图

组网原理与拓扑

HUDSL + BPLC混合组网整体为两级分层拓扑:

主干层(集中站非集中站设备箱):

采用HUDSL连接架构:控制端(局端)安装在集中站机房,远程(终端)中继器则安装在非集中站设备接入箱,从集中站机房到非集中站设备箱仅使用1对双绞线传输,这个简单架构能大幅提升长距离单线对传输的功率裕度,降低线路衰耗影响,现时的控制端设备能提供多达6组链路支持非集中站远程设备节点连接,所有从非集中站上行数据汇聚后会向上传输到上位机或核心监测网络。

接入层(非集中站设备箱各道岔采集节点):

设备箱中继器配置BPLC电力线载波模块,支持电力线载波信号,复用道岔既有的2芯电力线连接各道岔采集节点的电力线载波终端,并通过以太网连接下位机或传感器,同时为设备供电,实现供电数据二合一传输组网,所有采集数据包向上传送至载波终端,统一汇聚后经由中继器转换成HUDSL信号向上传输。

配置优势

1.          极致资源复用:全程仅占用集中站到非集中站的1对双绞线,不需要额外敷设任何线缆,改造成本仅为全光纤方案的30%左右,完全不影响正常运营;

2.          长距离稳定性优:HUDSL单路架构比传统ADSL在长距离线路上的传输信噪比更高,丢包率更低,非常适合既有线仅存1对可用线缆、距离机房较远的改造场景,搭配BPLC接入后,可以在极致资源限制下保障传输稳定性;

3.          扩容灵活:后续新增道岔监测节点,仅需要在既有电力线上叠加新的BPLC终端及采集设备即可,不需要改动主干HUDSL链路,适配逐步改造的需求。


对于现有非中站已有安装载波网络,也可以通过HUDSL远端在设备箱中用以太网连接载波网络的上行链路,将HUDSL数据传输与现有载波接入混合组网,本质是通过频谱分工和功能分层解决资源矛盾,网络结构如下图所示:

图二:HUDSL + 现有载波混合组网拓朴图

xDSL + BPLC混合组网的核心优势总结

1.          频谱不冲突,传输更稳定:HUDSL占用双绞线的DMT传输频段,电力线只负责供电和BPLC载波接入,两者信号互不干扰,避免了同一线缆承载多种业务的串扰问题;

2.          成本与性能平衡:不需要重新布线,充分挖掘既有线缆资源潜力,同时通过分层组网满足了从低带宽状态监测到高带宽图像传输的不同需求,比全光纤方案成本低得多,比全BPLC方案稳定性和带宽更高;

3.          扩展性强:新增监测节点时,只需要在BPLC侧新增采集设备即可,不需要改动主干HUDSL网络,适配既有线路逐步改造、逐步扩容的需求。

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