光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)的運用
時間:2022-11-22 02:48:55
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摘要:文章首先分析了光纖通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀,包括波分復用技術和光纖接入技術,隨后文章具體介紹了鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術,包括PDH光纖通信、SDH光纖通信、DWDM光纖通信等,希望能給相關人士提供一些參考。
關鍵詞:光纖通信;鐵路通信;實踐運用
光纖通信技術的發(fā)展使現(xiàn)代信息傳播速度得到了進一步發(fā)展,也是通信技術的偉大發(fā)展。光纖技術的體改,使其應用范圍也逐漸擴大,逐漸被社會中的各個領域所應用,而鐵路通信就是其中一項重要的應用。鐵路通信也逐漸走向智能化的發(fā)展道路。光纖通信技術的有效應用,能夠幫助鐵路系統(tǒng)逐漸完善,從而為鐵路發(fā)展打好基礎。
1光纖通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1波分復用技術。波分復用技術能夠借用單模光纖消耗區(qū)域內的海量寬帶資源,隨后按照不同信道中光波波長和頻率之間的差異,把光纖中的低消耗窗口劃分成數(shù)個不同的信道,并利用光波來充當信號的載體,將波分復用器設置在發(fā)送端口,在將波長不同的信號光載波共同輸送到統(tǒng)一個光纖當中進行傳輸。在接受端位置處,在利用利用一波分波器將各種波長中所承載的不同光載波信號分離開來。由于波長不同的光載波信號在不考慮非線性光纖的情況下可以說是互相獨立的,因此在同一光纖中可以進行光信號的多路復用傳輸。1.2光纖接入技術。一般人們都將光纖技術網比喻為信息高速道路中的終點一公里。想要提高信息的傳輸速度,從而滿足新時期人們的通信需求,不僅需要將寬帶作為傳輸?shù)闹鞲删W絡,同時用戶連接部分也起到重要的作用,光纖接入技術是信息從光纖網絡中流入各個用戶家中的重要技術。在寬帶光纖連接中,由于光纖接入位置之間的差異性,分別包括FTTCab、FTTC、FTTH和FTTB等各種應用,一般將上述所有內容統(tǒng)稱為FTTx。光纖到戶FTTH是寬帶光纖的最終接入方式,它能進行全光的接入,因此可以將光纖寬帶特性充分發(fā)揮出來,從而讓用戶可以享受到不被固定范圍所限制的帶寬,光纖到戶能夠充分滿足接入寬帶的要求。
2鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術
2.1PDH光纖通信。隨著我國的鐵路通信逐漸朝著智能化、寬帶化、系統(tǒng)化、數(shù)字化的方向發(fā)展,光纖技術已經逐漸在鐵路通信系統(tǒng)中普及開來[1]。光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用主要是在二十世紀八十年代開始的,北京站到北京局之間在1982年首先建立了一段12km長的實驗區(qū)域,建設了一條四芯多模短波長光纖,并開啟了二次群系統(tǒng)。雙線重載電氣化大秦鐵路則是設置了一個8芯單模光纜,二芯中設置了由34Mb/sPDH裝備組成的干局線的通信系統(tǒng),D/I及PCM和二芯配置8Mb/sPDH裝置組成了沿線區(qū)段和沿線車站的通信電路,這也是我國首個長途干線數(shù)字光纖通信系統(tǒng),使我國鐵路通信網絡逐漸從小同軸模擬輸送模式轉化為數(shù)字光纖通信的傳輸模式。然而由于我國還沒有制定統(tǒng)一的PDH標準,同時存在有效的網絡管理功能和復用結構復雜等缺點,從而使PDH越來越無法滿足光纖通信的發(fā)展需求,在這種條件下,SDH也應運而生。2.2SDH光纖通信。SDH光纖通信是一種數(shù)字同步系統(tǒng),一種可以進行高速傳輸?shù)臄?shù)字通信技術,SDH光纖通信技術將信號在幀結構中進行固定,在復用后,在光纖中以一定速率傳輸,它的分級速率也可以叫做同步輸送模塊STM,其中,STM-1輸送速率是155.510Mb/s,而STM-4是輸送速率是622.070Mb/s,STM-6的輸送效率是2488.310Mb/s,STM-64的輸送效率是9952.370Mb/s等。和PDH技術相比,SDH技術具有以下使用優(yōu)勢,首先是它具有一致的接口標準和比特率,能夠促進不同設備生產廠家之間的有效互聯(lián)。同時在網絡管理效率方面也得到了較大的提高。其次是它創(chuàng)造了自愈網這一新型概念,通過SDH裝置組成了一種具備自愈保護功能的環(huán)網模式,當傳輸媒介中的主信號出現(xiàn)斷開的狀態(tài)時,就可以通過自愈網進行自動恢復,從而保證傳輸媒介的正常通信。最后是通過復接字節(jié)技術使網絡支路上下信號更加簡潔。由于SDH技術具有靈活性這一使用特征,能夠為鐵路通信網絡的發(fā)展打下堅實的基礎,從而讓鐵路通信系統(tǒng)可以朝著寬帶綜合業(yè)務模式發(fā)展,為此鐵路部門在發(fā)展通信網絡的過程中提出了終止PDH數(shù)字同步傳輸機制的使用計劃,發(fā)展重點放在SDH數(shù)字同步體制傳送網中。我國目前所建的長途鐵路光纜建設工程中都是同步傳輸體制。例如我國從贛州到韶關之間的鐵路線路,使用的就是二十芯光纜中4芯光纖建立的SDH2.5Gb/s(1+1)同步傳輸渠道充當傳輸網的,在大余、南雄、丹霞山、韶關和贛州等地設置了ADMSDH2.4Gb/s設備,同時利用622Mb/s光口來連接接入傳輸設備,從而為曾通道的有效接入提供相應的保護和上聯(lián)。并將二芯光纖建立的SDH622Mb/s(1+0)同步輸送系統(tǒng)充當區(qū)域內的中繼網,在南康、贛州和韶關等個新建線路和中間站中安裝SDH622Mb/s裝置。2.3DWDM光纖通信。DWDM光纖通信技術主要是利用自身低消耗和貸款特性,將數(shù)個波長作充當載波,讓所有的載波信道可以在相同的光纖上進行傳輸,如此在制定傳輸信息容量下,可以有效減少光纖需要的總數(shù)。由于DWDM光纖通信技術的使用,單個光纖的數(shù)據傳輸流量在最大程度上可以到達400Gb/s。DWDM光纖通信技術的一個重要使用優(yōu)勢就是它的傳輸速度和協(xié)議之間的沒有任何聯(lián)系的。以DWDM光纖網絡為基礎可以通過以太網協(xié)議、SDH/SONET、ATM和IP協(xié)議來進行數(shù)據傳輸,數(shù)據的處理流量大概在2.5Gb/s和100Mb/s之間。如此,以DWDM為基礎的網絡就可以利用多種傳輸速度在同一激光信道中傳播類型不同的數(shù)據流量。如今DWDM光纖通信已經在我國的鐵路通信網絡中推廣開來。滬杭浙這一鐵路干線就是我國第一個使用DWDM光纖通信系統(tǒng)的路線,目前,部分省級干線和新長線、武廣、京九等干線也都開始建設和使用DWDM光纖通信系統(tǒng)。DWDM光纖通信技術能夠滿足世界數(shù)字傳輸機制的新標準,增加了光纖的信號承載容量。同時DWDM光纖通信HIA具備優(yōu)秀的兼容性,能夠完全兼容現(xiàn)有的PDH和SDH。DWDM光纖通信也是開放的,它利用了靈活的方式進行組網,從而簡化了設備和網絡結構,使聯(lián)網成本得到有效的降低[2]。DWDM光纖通信不僅能夠有效解決容量問題,同時還有助于促進各種新業(yè)務的展開。
3結語
綜上所述,光纖通信技術在我國鐵路系統(tǒng)中的應用和推廣在一定程度上促進了我國鐵路的發(fā)展。特別是光纖技術的進步,幫助我國的鐵路通信系統(tǒng)克服了各種方面的困難,從而讓鐵路系統(tǒng)逐漸走上通信時代,能夠滿足新時期鐵路發(fā)展的需求,為此需要加強光纖通信技術的深入研究,從而進一步促進我國鐵路系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]劉珍宇.光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用思考[J].中國新通信,2018,20(10):25.
[2]何靜濤.試論光纖通信技術在鐵路通信系統(tǒng)中的應用[J].中國新通信,2016,18(01):120-121.
作者:呂霞 單位:太原鐵路局集團有限公司太原通信段