F5G全光工业网方案赋能班组、轨旁通信，加速铁路高质量发展

李乐

华为中国政企光领域高级产品管理经理

铁路是国民经济的大动脉，在推动经济和社会发展发挥着重要的作用。随着科技的不断革新，创新的铁路技术与装备正在服务和支撑着产业的现代化发展，技术创新已经渗透到铁路产业的各个环节。

在探索铁路智能化建设的进程中，华为发挥F5G（第五代固网）大带宽、高可靠、广联接、绿色敏捷和确定性低时延等技术优势，将F5G全光工业网（FTTM：Fiber To The Machine）融入到铁路班组信息化和铁路轨旁高密视频回传场景中，并成功商用，加速铁路行业智能化发展，实现铁路安全、效率、体验的全面提升。

F5G全光工业网使能铁路班组信息化，实现多业务综合接入

语音通话是铁路接入网中最基础的业务，过去通常采用以铜线为主的HONET设备承载。而近年来，随着铁路基层生产组织作业方式正逐步向数字化、可视化、移动化演进，传统窄带接入网络已不能满足视频等大带宽多媒体业务需要，面向未来的班组信息化网络需要更丰富的网络接口、更高的网络带宽和更广的网络覆盖。

国家双碳目标政策的发布，绿色低碳成为行业共识，光纤替换铜线成为必然，因此面向铁路最后一公里信息化覆盖，采用具有绿色节能、组网灵活、管理方便、保护方式多样化的F5G全光工业网方案成为最佳选择，通过一张无源光网络对语音、数据、视频监控、视频会议等业务实现高效综合接入。

相比铜线窄带接入方案，F5G铁路班组信息化方案具有多项优势：

图1：铁路班组信息化解决方案

架构极简：汇聚点采用无源光器件，无需供电，无需机房，安装简单，故障率低，且更换简单快捷。

一纤接入：ONU接口类型丰富，可以满足GE/FE、语音、有线电视等不同场景的接入需求，一纤承载多种业务。

稳定可靠：FTTM网络支持TypeB、TypeC保护，实现光纤端到端保护的同时，抗设备多点失效。

安全可控：支持基于端口内指定VLAN进行ACL(如黑、白名单)的策略控制；支持基于线路的AES-128加密，最大程度防止恶意解析和破解；支持各种IP/MAC/DHCP用户欺骗，以及DOS攻击识别和控制，提供网络健壮性和可靠性。

即插即用：OLT集中管理所有ONU，业务更改，通过模板批量下发，无需单点配置，减少业务开通、维护工作量。

平滑升级：只需更换OL和ONU端侧设备，就可实现带宽从GE到10G，50G平滑演进，免布线改动。

F5G全光工业网使能铁路轨旁高密视频回传场景，保障区间海量物联接入

在铁路区间，以“万物感知”为目标，支持物联网的网络技术要求在端侧（接入侧）具备海量密集接入、广覆盖、丰富的接口种类和绿色经济等特点。铁路轨旁多个系统，当前使用了如电力线载波、ISDN等窄带通信手段回传信息，但这些技术在通信能力和传输距离上都存在缺陷，难以支撑轨旁物联网化的多媒体应用需求，虽然无线通信提供了一个可选方案，但是对于铁路大部分长期使用的固定设施，仍需要研究构建一个稳定且经济的有线网络，为全场景业务提供泛在的宽带接入。

2022年国铁集团发布《高铁和普铁主要干线视频补强工程实施方案》通知，在该政策的指引下，铁路区间视频等信息点位数量激增，铁路区间亟需一张泛在联接、高安全、易部署，简运维的接入网络，加速国家铁路的一体化综合视频监控系统建设。华为推出的F5G全光工业网方案兼具以上能力，是轨旁海量信息点接入的最佳选择，该方案具有以下显著优势：

图2：铁路轨旁高密视频回传场景

高效率：在铁路长大区间，相对传统交换机环网需逐跳电交换转发，ONU设备通过光路一跳直达OLT，本站业务开通不依赖前端站点转发，可实现多站同步施工，站点开通时间从2~3个天窗期降低到1个天窗期，部署效率提升一倍以上。

易运维：ONU设备及无源分光器的失效率极低， ONU具备故障一键诊断功能，可精准预判故障原因。设备运维人员一次上站即可解决问题，大幅缩减间接人力成本，单位时间设备检修效率提升到原来的2~3倍。

高安全：所有终端上线均需通过OLT认证，有效防止黑终端仿冒和入侵； 全光工业网双总线架构，天然杜绝环网风暴的风险。

好扩展：接口多样的ONU部署在轨旁后，作为稳定可靠的信息接入点，为后期线路周界入侵、栅栏门管理、区间应急救援等应用发展提供了快速接入点，成为铁路区间信息化发展的重要锚点。

超长距：华为创新推出了业界首个光增程器（ORU：optical regeneration unit），降低了铁路区间的长链型组网对光功率预算的要求，使得OLT到ONU的最大距离提升到120km，保障业务高效的传输。

面向未来，铁路行业的数字化和智能化仍在加速发展，光技术绿色低碳的本质匹配铁路作为最绿色的出行方式的定位，随着F5G全光工业网在各大铁路局的不断商用落地，必将推动智能铁路高质量发展。

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https://e.huawei.com/cn/solutions/enterprise-optical-network/fttm/power-distribution-communication-network

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