鐵路通信工程技術研究

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鐵路通信工程技術研究

摘要:隨着鐵路列車向高速化與準高速化方向的邁進,爲保證有效的人機控制和提高運輸效率,要求建立一個功能完善的、技術構成先進的鐵路通信網。主要介紹了在現實的鐵路通信工程建設中,我們應該注意的問題。
  
  一、鐵路傳輸技術
  SDH傳輸技術,SDH是取代PDH的新數字傳輸網體制,主要針對光纖傳輸,是在SONET的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結構中,複用後以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進行復用和上下。當帶着信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時,信號必須通過O/E轉換和設備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號,並經過通信電纜和DDF(數字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發信機)。
  ATM網絡傳輸技術,ATM是一種基於信元的交換和複用技術,即一種轉換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它採用固定長度的信元傳輸聲音、數據和視頻信號。每個信元有53個字節,開頭的五個字節爲信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,後面的48個字節用以傳輸信息。利用標準長度的這種數據包,通過硬件實現數據轉換,這比軟件更快速、經濟、便宜。同時,ATM工作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過2.5Gbps。
  在網絡傳輸中,爲了使多個用戶共享高速線路,通常採用時分複用方式。時分複用方式又可分爲同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數字通信中通常採用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時間劃分爲一個個相等的片段,成爲時隙,一定量的時隙組成一個幀,一個信道在一個幀裏佔用一個時隙,一個用戶佔用一個或多個信道。而在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時間參考,各個時隙沒有固定的佔用者。在ATM中時隙有固定的長度而且比較短,一個時隙傳輸一個信元,每一個信元相當一個分組。各信道根據業務量的大小和排列規則來佔用時隙,信息量大的信道佔用的時隙多。
  MSTP傳輸技術,MSTP依託於SDH平臺,可基於SDH多種線路速率實現,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統的PDH業務接口與低速SDH業務接口,繼續滿足TDM業務的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網透傳、以太網二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數據業務的匯聚、梳理和整合的需求。
  WDM傳輸技術,WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發射機發送後,複用在一根光纖上,在節點處再對耦合的信號進行解複用。WDM(或DWDM)系統在信號的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基於光層上的複用,它和SDH在電層上的複用有着很大的區別。同時,通過OADM進行光信號的直接上下,無需經過O/E轉換,而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。
  隨着GPS無驗潮測深技術應用的不斷深入,傳統電臺數據鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業的需要。而網絡RTK技術則是利用網絡來取代UHF電臺進行數據傳輸,它傳輸距離遠,信號穩定,抗干擾性強,已成爲數據鏈傳輸的新寵。
  通用分組無線業務GPRS,是在GSM系統上發展出來的一種新的`分組數據承載業務,GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式。GPRS利用現有通信網的設備,通過在GSM網絡上增加一些硬件和軟件升級,形成一個新的網絡邏輯實體。
  二、接入網技術
  隨着通信技術的快速發展,人們對鐵路通信技術提出了更高的要求,鐵路部門必須採用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實現鐵路通信網的升級,發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。接入網技術是鐵路通信中一項關鍵技術,由於原有用戶銅纜接入的普遍性和現在光纖技術的發展,接入網建設就必須考慮通信網絡的現狀與發展,這就決定了接入網技術的多樣化。接入網從接入方式上可分爲有線接入和無線接入。