鐵路區間光纖通信系統實際上屬于分布式多址光接人通信方式，傳輸中可以采用時分、頻分和波分復用等不同形式。研究的核心是以光纖取代銅芯電纜.以節約成本.提高通話質量，并擴充寬帶數字接入能力。因此，在滿足系統應用需求條件下，采用最能節省成本、降低經濟投入的鐵路區間光纖通信系統的構成方案與傳輸體制，才是本項目研究的關鍵所在。從實際需求來看.鐵路區間通信系統光纖數字化面臨的技術難點主要體現在以下兩個方面：
①由于《鐵路運輸通信設計規范》的要求，兩車站之間在原來通話柱處必須設置無源光接口以替代區間通話柱實現的功能，所以無源光接口眾多，由此引入的損耗將遠遠大于兩車站之間光纖損耗，這成為制約區間光纖通信系統接入與組網方式的重要因素。因此，需要對各個光接口位置光器件參數進行全局性優化設計.降低接入損耗，實現來自不同光接口的信號光功率在全光纖鏈路上的均衡。
②區間設備屬于即插即用設備，它的接入與否，不能影響區間的正常通信功能，這樣，選擇合適的光信號復用方式，避免來自不同無源光接口信號之間的碰撞、沖突或干擾至關重要。若采用光波分復用方式，現有技術條件具備，通過簡單的技術集成就能實現，
帳小舟：鐵路區間光纖通信系統研究缺點是成本太高。若采用光時分復用方式.由于現有技術是在電域首先進行時分復用，然后再對復用后的信號進行光調制，并不適用于來自區間多個無源光接口的光信號之間的時分復用，只有在光域直接完成時分復用，這就面臨著巨大的挑戰.目前并沒有公開的技術方案或成熟產品可供借鑒，因此，需要從底層開始研發，進行技術創新。
端站設備放置于鐵路車站，由光電轉換、業務功能、控制處理等單元模塊組成.接入車站內需要和區間聯系的各種業務，并對區間設備進行控制和管理是整個系統的主控設備。
區間設備屬于即用即插設備，由光同步檢測、信道復用與解復用、光電接口、El接口、低噪聲話筒前置放大、音頻功率放大、音頻AD和DA變換、PCM編解碼、鍵盤、顯示和電源等模塊單元組成，主要實現鐵路區間語音通信、數據和圖像業務傳功能。
光纖鏈路是業務傳輸的通道.可承載不同業務種類，包括不同柱間互通、呼叫值班員、區間直通、傳送區間的數據和圖像等業務，不同業務可同時進行，互不干擾。如圖1所示。
端站設備是車站與區間實現通信的控制中心。主要負責對主控端的功能控制、對區間終端的呼叫應答及各個模塊的信道協調分配.將來自區間光纖的光信號轉為電信號，將送往區間光纖的電信號轉為光信號，實現不同類型業務的分離、識別和控制，并提供各種業務接口。
端站設備與區間終端的通信主要依靠協議通道.主控設備與區間接人點的終端之間的協議通信.在單獨劃分出的協議通道中完成.主控設備作為協議通道中的主機設備，負責分配信息通道，各終端的從機設備，由主機進行信息廣播或輪詢，從機進行應答。終端可以隨時接入和斷開。終端接入后，主機為其動態分配ID號，實時查詢終端狀態、業務請求等信息。3.2端站設備的主控制板與業務板間的通信實現
端站設備由2個主控板（一個備用）和多個業務板組成，針對同業務需求，可以擴展多個業務板，最多可擴展15個不同類型的業務板.主控板與多塊業務板構成多機收發網絡。主控設備板與業務板之間通過RS-485接口完成對業務板的狀態查詢、線路設置、信道選擇及呼叫輪詢等功能操作，它實時地監控各個業務板的工作狀態及呼叫請求.一旦檢測到業務板的呼叫請求，即對泵統中的信道占用情況進行分析，若信道空閑，則即時的分配給目標業務板，否則保持業務板等待狀態直到信道空閑。
業務板設計從兩個方面考慮.一是與主控板實現正常通信，PCM數字通道和RS485總線接口符合主控板規范要求；二是自身業務功能和外部接口的實現。由于POTS口業務板相對復雜一些.這里以POTS口業務板為例，介紹業務板的設計與實現。
系統主要由POTS口模塊、PCM音頻編解碼、音頻AD和DA變換這幾部分組成。POTS口模塊一方面與外界電話線連接，一方面與內部電路進行交互。電話線下來的語音信號經過POTS口模塊進行下一步處理，而業務板的語音信號也必須經過POTS口模塊才能送上電話線。POTS口模塊的下來的語音信號進行AD變換、PCM音頻編碼，經總線送入數字通道：來自數字通道的數字語音信號，經過PCM音頻解碼、DA變換后還原為模擬音頻，再送入POTS口模塊。POTS口模塊包括振鈴檢測、開關電路、電話音頻信號傳輸、消側音等幾個子功能模塊組成。
振鈴檢測模塊主要由振鈴檢測電路，以及單片機控制電路組成。振鈴檢測芯片與外邊電話線直接相連，當外部有電話打入時，電信交換局發送交流鈴流信號，振鈴檢測芯片檢測到鈴流信號時，會發送一個高電平信號給89S52單片機，單片機根據此信號將繼電器開關導通，模擬摘機動作。然后交換機就能立刻檢測到本地用戶直流環路電流的變化.繼而進行截鈴和通話接續處理。
接通通話后的主叫音頻信號通過極性轉換電路送往通信電路。通信電路主要由消側音電路以及發送和接收放大器組成。因為消側音電路是通話電路的核心部分。為了消除側音，采用橋式電路進行處理。
區間終端設備通過區間無源光接口的接入設備。主要功能是將來自車站的光信號，首先通過光電轉換模塊接收，轉為電信號并放大處理.然后由光同步檢測控制、解復用單元分離出通道信息。送往車站的信號，在光同步檢測單元的控制協調下、經電光轉換，在光域復用進入通道所在時隙通道。對于協議通道和業務通道.通過安排不同的時隙通道來劃分，由于在時隙通道上傳送的是數字信號，所以對于語音業務，設計有音頻AD和DA變換單元來進行轉換。El接口提供的2M數據業務和64k語音業務占用的是不同時隙，可同時進行傳輸。