鐵路高級(jí)技師技術(shù)論文(2)
鐵路高級(jí)技師技術(shù)論文
鐵路高級(jí)技師技術(shù)論文篇二
鐵路網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及發(fā)展
摘要：
鐵路通信信號(hào)是運(yùn)輸生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是鐵路實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一指揮的重要手段，是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率和改進(jìn)管理水平的重要設(shè)施。鐵路通信網(wǎng)應(yīng)滿足指揮列車運(yùn)行、組織運(yùn)輸生產(chǎn)及進(jìn)行公務(wù)聯(lián)絡(luò)等要求，做到迅速、準(zhǔn)確、安全、可靠。鐵路通信是專門為鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、生活服務(wù)等建立的一整套通信系統(tǒng)。鐵路通信主要由傳輸網(wǎng)、電話網(wǎng)和鐵路專用通信網(wǎng)組成。傳輸系統(tǒng)主要以光纖數(shù)字通信為主，為信息的傳遞提供大容量的長(zhǎng)途通路;鐵路專用通信直接為運(yùn)輸生產(chǎn)第一線服務(wù)，必須保持良好的通信質(zhì)量和具有先進(jìn)的通信技術(shù)。
一、鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中一項(xiàng)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(wú)線接入。
由于鐵路列車具有高速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，因而無(wú)線(移動(dòng)通信)接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當(dāng)大的比重。
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(duì)雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號(hào)， 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(shí)現(xiàn)在一對(duì)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(duì)并行傳輸， 以降低每對(duì)雙絞線上的傳輸速率， 增加無(wú)中繼傳輸距離。
(2)非對(duì)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(dá)(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(diǎn)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(hào)及低速語(yǔ)音信號(hào)， 而上行信道用于傳送用戶控制信號(hào)。ADSL 的優(yōu)勢(shì)在于它幾乎不需要對(duì)現(xiàn)有的對(duì)1 雙絞線作任何改動(dòng)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(lái)的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點(diǎn)之間采用光纖連接， 光節(jié)點(diǎn)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(jìn)行少量投資， 就可形成一個(gè)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(biāo)，但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實(shí)際， FTTC、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(jià)格相對(duì)經(jīng)濟(jì)， 并且在時(shí)機(jī)成熟時(shí)易擴(kuò)展到FTTH，所以是現(xiàn)實(shí)并且可行的。
2、 無(wú)線接入技術(shù)
無(wú)線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無(wú)線傳輸媒介，為用戶提供固定終端業(yè)務(wù)和移動(dòng)終端業(yè)務(wù)。無(wú)線接入可分為固定接入和移動(dòng)接入兩大類。集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(wú)線撥號(hào)的方式把一組信道自動(dòng)最優(yōu)地動(dòng)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。
3、 發(fā)展方向
隨著改革的進(jìn)一步深入和 社會(huì)信息化的進(jìn)展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的保障鐵路安全運(yùn)營(yíng)的通信功能，以適應(yīng)高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)全力發(fā)展電信增值服務(wù)及經(jīng)營(yíng)與中國(guó)電信業(yè)務(wù)范圍一樣的電信業(yè)務(wù)，參與同中國(guó)電信的競(jìng)爭(zhēng)，使旅客和 網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的廣大用戶方便地享受信息的服務(wù)。不過，鐵路現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施龐大而落后，這是目前該網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最大障礙。
二、現(xiàn)代鐵路網(wǎng)絡(luò)通信傳輸技術(shù)
1、SDH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(duì)光纖傳輸，是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的。它把信號(hào)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(duì)信號(hào)進(jìn)行復(fù)用和上下。當(dāng)帶著信號(hào)的光纖通ODF(光纖分配架)進(jìn)入ADM 時(shí)，信號(hào)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(hào)，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(jī))。
2、ATM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(zhǎng)度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，為了使多個(gè)用戶共享高速線路，通常采用時(shí)分復(fù)用方式。時(shí)分復(fù)用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。各信道根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小和排列規(guī)則來(lái)占用時(shí)隙，信息量大的信道占用的時(shí)隙多。
3、 MSTP傳輸技術(shù)
MSTP依托于SDH平臺(tái)，可基于SDH多種線路速率實(shí)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?jìng)鳌⒁蕴W(wǎng)二層交換、RPR處理、M P L S處理等功能來(lái)滿足對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、梳理和整合的需求。
4、RTK GPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)則是利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)取代UHF電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)穩(wěn)定，抗干擾性強(qiáng)，已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦?。通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)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(hào)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(jí)，形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。
5、WDM傳輸技術(shù)
WDM(或DWDM)是在光纖上同時(shí)傳輸不同波長(zhǎng)信號(hào)的技術(shù)。其主要過程是將各種波長(zhǎng)的信號(hào)用光發(fā)射機(jī)發(fā)送后，復(fù)用在一根光纖上，在節(jié)點(diǎn)處再對(duì)耦合的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)在信號(hào)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(shí)，通過OADM 進(jìn)行光信號(hào)的直接上下，無(wú)需經(jīng)過O /E 轉(zhuǎn)換，而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進(jìn)行較長(zhǎng)距離的光傳輸而不需要光中繼。
三、結(jié)束語(yǔ)
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率的有力工具。我國(guó)鐵路引入現(xiàn)代通信技術(shù)還不久， 對(duì)鐵路通信工程建設(shè)還需要一段時(shí)間對(duì)其了解、分析和試驗(yàn)，對(duì)其中所要注意的問題，特別是技術(shù)問題要認(rèn)真對(duì)待，只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。
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