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摘要:隨著鐵路列車向高速化與準高速化方向的邁進,為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(shù)構(gòu)成先進的鐵路通信網(wǎng)。主要介紹了在現(xiàn)實的鐵路通信工程建設(shè)中,我們應(yīng)該注意的問題。
一、鐵路傳輸技術(shù)
1.1SDH傳輸技術(shù)
SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對光纖傳輸,是在SONET的標準基礎(chǔ)上形成的。它把信號固定在幀結(jié)構(gòu)中,復(fù)用后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(fù)用和上下。論文百事通當(dāng)帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時,信號必須通過O/E轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號,并經(jīng)過通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機)。
1.2ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù),即一種轉(zhuǎn)換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號。每個信元有53個字節(jié),開頭的五個字節(jié)為信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,后面的48個字節(jié)用以傳輸信息。利用標準長度的這種數(shù)據(jù)包,通過硬件實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這比軟件更快速、經(jīng)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(wǎng)絡(luò)傳輸中,為了使多個用戶共享高速線路,通常采用時分復(fù)用方式。時分復(fù)用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數(shù)字通信中通常采用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時間劃分為一個個相等的片段,成為時隙,一定量的時隙組成一個幀,一個信道在一個幀里占用一個時隙,一個用戶占用一個或多個信道。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占用者。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(dāng)一個分組。各信道根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小和排列規(guī)則來占用時隙,信息量大的信道占用的時隙多。
1.3MSTP傳輸技術(shù)
MSTP依托于SDH平臺,可基于SDH多種線路速率實現(xiàn),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(tǒng)的PDH業(yè)務(wù)接口與低速SDH業(yè)務(wù)接口,繼續(xù)滿足TDM業(yè)務(wù)的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網(wǎng)透傳、以太網(wǎng)二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
隨著GPS無驗潮測深技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,傳統(tǒng)電臺數(shù)據(jù)鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業(yè)的需要。而網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)則是利用網(wǎng)絡(luò)來取代UHF電臺進行數(shù)據(jù)傳輸,它傳輸距離遠,信號穩(wěn)定,抗干擾性強,已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦櫋?/p>
通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS,是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。GPRS利用現(xiàn)有通信網(wǎng)的設(shè)備,通過在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件和軟件升級,形成一個新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實體。
1.5WDM傳輸技術(shù)
WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術(shù)。其主要過程是將各種波長的信號用光發(fā)射機發(fā)送后,復(fù)用在一根光纖上,在節(jié)點處再對耦合的信號進行解復(fù)用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)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)是基于光層上的復(fù)用,它和SDH在電層上的復(fù)用有著很大的區(qū)別。同時,通過OADM進行光信號的直接上下,無需經(jīng)過O/E轉(zhuǎn)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。
二、接入網(wǎng)技術(shù)
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級,發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟中的社會效益和經(jīng)濟效益。
接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中一項關(guān)鍵技術(shù),由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現(xiàn)在光纖技術(shù)的發(fā)展,接入網(wǎng)建設(shè)就必須考慮通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀與發(fā)展,這就決定了接入網(wǎng)技術(shù)的多樣化。接入網(wǎng)從接入方式上可分為有線接入和無線接入。
2.1有線接入技術(shù)
(1)高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。
通過2-3對雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號,傳送距離為3km-5km,上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術(shù)實現(xiàn)在一對雙絞線上全雙工傳輸,通過特定的編碼和調(diào)制方式提高傳輸質(zhì)量,用多線對并行傳輸,以降低每對雙絞線上的傳輸速率,增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(9-10)Mbit/s,上行速率只有數(shù)十或數(shù)百kbit/s,此技術(shù)適用于視頻點播VOD系統(tǒng);其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數(shù)字圖像信號及低速語音信號,而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優(yōu)勢在于它幾乎不需要對現(xiàn)有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術(shù)。
它是基于有線電視系統(tǒng)CATV發(fā)展起來的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點之間采用光纖連接,光節(jié)點與用戶設(shè)備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調(diào)制,將CATV原有的單向傳輸系統(tǒng)改造成雙向傳輸系統(tǒng)。HFC可以充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò),進行少量投資,就可形成一個支持多種業(yè)務(wù)的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。
(4)光纖用戶環(huán)路技術(shù)。
以光纖為主要傳輸媒介,根據(jù)光纖向用戶延伸的距離,可以分為FTTC(光纖到路邊),F(xiàn)TTB(光纖到大樓),F(xiàn)TTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標,但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實際,F(xiàn)TTC、FTTB與銅纜相結(jié)合的用戶接入,雖然是有過渡性質(zhì)的折衷方案,但價格相對經(jīng)濟,并且在時機成熟時易擴展到FTTH,所以是現(xiàn)實并且可行的。
2.2無線接入技術(shù)
無線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業(yè)務(wù)和移動終端業(yè)務(wù)。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結(jié)構(gòu)由控制器、基站和用戶終端設(shè)備構(gòu)成。應(yīng)用技術(shù)主要包括微波1點多址技術(shù)、蜂窩技術(shù)和微蜂窩技術(shù)等。無線接人由于其靈活方便易于建設(shè),目前已得到極大的重視。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強大的專用移動通信系統(tǒng),是通信與微處理機技術(shù)、程控交換技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體,通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶,最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源,降低系統(tǒng)內(nèi)呼損,提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能,特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險等場合,并較好地解決了通信頻率合理分配的問題,因而倍受專業(yè)運營管理部門的青睞,被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。
三、結(jié)語
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具,我國鐵路引入現(xiàn)代通信技術(shù)還不久,對鐵路通信工程建設(shè)還需要一段時間對其了解、分析和試驗,對其中所要注意的問題,特別是技術(shù)問題要認真對待,只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻。
參考文獻:
[1]梁培超.淺析鐵路通信工程應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)[J].科技資訊,2008.
1.1光纜質(zhì)量差
光纜的主要成分為硅單質(zhì),硅單質(zhì)的純度會影響光纜的質(zhì)量,所以對硅提純技術(shù)的提高是光纜建設(shè)的必要條件。但現(xiàn)階段的硅提純技術(shù)還有待提高,不能保證硅的純度,以至所生產(chǎn)的光纜質(zhì)量較差。在生產(chǎn)光纜的過程中也存在問題,技術(shù)手段的滯后會使生產(chǎn)出的電纜存在質(zhì)量的欠缺。
1.2網(wǎng)絡(luò)問題突出
光纜的應(yīng)用主要在信息的傳輸上,現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展就依靠著光纜建設(shè)的完善。但現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)的高覆蓋化也成為了光纜應(yīng)用的一大問題,網(wǎng)絡(luò)的傳輸需要大量的傳播介質(zhì)的支持,光纜作為最高效的信息傳輸介質(zhì)雖然工作效率高,但其成本價格較其他種類的信息傳播介質(zhì)偏高,所以對于一般不要求高網(wǎng)速和高準確度的網(wǎng)絡(luò)傳輸都不會采用光纜作為家庭網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)[3]。過高的成本將減少使用光纜的用戶,進一步將影響光傳輸網(wǎng)的發(fā)展。
1.3設(shè)備配置與規(guī)范不相符
電力通信中的光傳輸網(wǎng)系統(tǒng)中最為重要的部分就是站點網(wǎng)元,它是信息傳輸?shù)幕A(chǔ),一般為110kV和220kV兩種站點。光傳輸網(wǎng)中有很多的優(yōu)點,它的維修十分簡單,一般定期對光設(shè)備進行檢查與修護就可以滿足時光網(wǎng)傳輸?shù)臈l件。但隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與科技的不斷進步使老舊的光設(shè)備配置與規(guī)范不相符,光端機的各個槽位具有寬度均勻,且可擴充到10G的能力,可因光纜與設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,對于能正確合適的與卡槽相符的光纜的制作要求很高,所以造成了光傳輸設(shè)備配置與規(guī)范不相符的情況。
2光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化方案、優(yōu)化原則與應(yīng)用
2.1光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化原則
電力通信主要的工作內(nèi)容就是進行對信息的傳輸,所以對于電力通信來說,信息的傳播速度與準確度至關(guān)重要。對于這兩點最為符合要求的信息傳輸網(wǎng)就是光傳輸網(wǎng),它主要承擔(dān)整個網(wǎng)絡(luò)的信息交流、會接與傳輸?shù)淖饔谩K詫鈧鬏斁W(wǎng)的信息靈敏度與信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性與準確度的要求都很高,首要優(yōu)化的就是光纜的質(zhì)量問題。利用新型的單晶硅提純技術(shù),保證光纜的硅純度達到正常工作的指標,并且在光纜的制造上也要嚴格要求其精度,進一步保證光纜的質(zhì)量達到規(guī)定要求。對于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計應(yīng)以網(wǎng)格與環(huán)形為主,這兩種形狀能降低光在傳輸過程中損耗程度,同時提高了信息的傳輸效率。在對管傳輸網(wǎng)的容量選擇時,首先考慮的應(yīng)該是現(xiàn)有業(yè)務(wù)信息的情況,對日常統(tǒng)計的容量需求數(shù)據(jù)經(jīng)行分析,選擇對未來市場最有利的傳輸容量,為未來業(yè)務(wù)拓展提供優(yōu)勢。
2.2光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化方案
現(xiàn)階段的光傳輸網(wǎng)還在不斷的發(fā)展與進步,對于早現(xiàn)已投入使用光傳輸設(shè)備已存在很多實際操作性問題。若要使陳舊的設(shè)備符合現(xiàn)代需要的工作要求,所能實行的解決措施就是更換新型的光傳輸設(shè)備或?qū)εf的設(shè)備進行改造。根據(jù)現(xiàn)有的人均經(jīng)濟水平分析,重新更換光設(shè)備對與大多數(shù)企業(yè)來說都是高成本的,同時也是對資源的一種浪費,所以現(xiàn)階段對于解決光傳輸網(wǎng)的更新隨度快的問題應(yīng)該利用改進舊設(shè)備來解決。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)重新組建的過程中,可以繼續(xù)使用單向通道的保護環(huán),只需將使STM-4與STM1并網(wǎng)就能做到網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)建。光的電路層優(yōu)化就是對對設(shè)備端口的優(yōu)化,選擇最適合光傳輸?shù)亩丝冢岣吖庑畔⒌膫鬏斝省?/p>
2.3光傳輸網(wǎng)優(yōu)化應(yīng)用
光傳輸網(wǎng)在優(yōu)化以后對于網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的發(fā)展起到積極的作用,在現(xiàn)代化企業(yè)中對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用十分廣泛,對于企業(yè)的宣傳發(fā)展與管理都離不開網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助,高效而嚴謹?shù)墓ぷ饕搽x不開網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。光傳輸網(wǎng)的優(yōu)化將有效地提升網(wǎng)絡(luò)運行的速度與安全性,同時也會完善網(wǎng)絡(luò)的靈活性,從而使企業(yè)的技術(shù)與工作效率得到全面的提高,并對企業(yè)的發(fā)展起到推動的作用。
3電力通信光傳輸網(wǎng)的發(fā)展趨勢
隨著電力通信光傳輸網(wǎng)的不斷優(yōu)化,其所涉及到的領(lǐng)域也將更為廣泛。光傳輸網(wǎng)有著其他傳輸技術(shù)無法替代的優(yōu)勢,它的高效性穩(wěn)定性與準確性保證了信息的有效傳播。在降低其成本與改善現(xiàn)有的問題后,光傳輸網(wǎng)將服務(wù)于我們?nèi)粘I畹木W(wǎng)絡(luò)傳播,它的傳輸信息高效性將改善現(xiàn)有網(wǎng)速較慢的普遍性問題,使我們?nèi)粘S镁W(wǎng)也達到暢通無阻的目標。電力通信光傳輸網(wǎng)在今后的發(fā)展前景十分可觀,對信息的傳播發(fā)展有積極的作用。
4結(jié)語
1光放
在疆內(nèi)超長距離光傳輸系統(tǒng)中最常用的配置就是光信號入SDH設(shè)備配合后向拉曼、預(yù)放PA、解碼器OEO,在出SDH光板之前配置前向拉曼、功放BA和編碼器OEO。從煙墩750kV站至沙洲750kV站光傳輸系統(tǒng)典型配置中可以看出從SDH設(shè)備至線路中間經(jīng)過了多個跳接點,跳接點越多故障概率就會越高,所以除了兩站點間的線路光纜和跳纖,光放設(shè)備運行穩(wěn)定性也決定兩站點間光路穩(wěn)定性。在長距離傳輸中功放和預(yù)放直接搭配使用較多,比如傳輸距離為220公里的鳳凰750kV站至達坂城750kV站便是采用功放和預(yù)放直接搭配。在2013年多次出現(xiàn)因為中間某個設(shè)備(編、解碼OEO,BA、PA,前向、后向拉曼)故障而出現(xiàn)光路異常。傳輸距離為270公里的吐魯番變至金沙中繼站出現(xiàn)兩次因為編解碼OEO故障而引起的光路異常,搶修中通過更換故障設(shè)備消除該異常。所以光放設(shè)備的穩(wěn)定性關(guān)系著整個通信網(wǎng)的穩(wěn)定運行,對采購的光放設(shè)備必須要求可靠性高。
2遙泵技術(shù)
遙泵技術(shù)其實就是摻鉺光纖放大技術(shù),摻鉺光纖被熔接在傳輸光纜的適當(dāng)位置,通過在某站端發(fā)送較大功率的泵浦光,在光纖傳輸后經(jīng)過合波器進入摻鉺光纖,并激勵摻鉺光纖中的鉺離子,最終在線路中將光功率放大[2]。遙泵為無緣設(shè)備可以放在光纜任何位置,在該技術(shù)中,大功率的泵浦源必不可少,泵浦源的穩(wěn)定性決定了整個傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。泵浦放大器對光纜的性能要求較高,在大于250公里的傳輸鏈路中就可以考慮使用遙泵技術(shù)。2014年初在疆內(nèi)吐巴線路中興OTN設(shè)備光路搭建中就使用了遙泵,為了降低損耗,入站光纜在光配內(nèi)不經(jīng)過法蘭跳接,而直接將纜芯和尾纖熔接,以減少跳接點的損耗和大功率的光對尾纖接頭損害,以減少故障的發(fā)生。前后遙泵放大配置方案如圖1所示。
3超低損耗
光纜可以在超長距傳輸中可以明顯延長光傳輸?shù)木嚯x,能夠進一步減少中繼站的設(shè)立,從而減少和優(yōu)化光路子系統(tǒng)(拉曼放大器等)的配置,進而減少故障點。
4結(jié)論