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光纤接入技术在铁路通信中的应用研究

来源:《数字技术与应用》 编辑:杨欣豫 时间:2018-08-15

摘要:由于科学科技的不断进步,人们对网络技术和通信技术的依赖性也逐渐的提升,很多工作都必须以通信技术为基础才能进行,使得拓展光纤通信技术,对于网络通信来说,其意义是非常重要的。本文以铁路通信作为研究对象,从光纤接入技术的内涵、拓扑结构以及优点入手,来对铁路通信系统中这一技术的应用进行重点分析,期望能对我国铁路通信技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。

关键词:光纤接入;铁路通信;应用

中图分类号:U285 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)04-0027-02

几年来,铁路的快速发展,使得铁路通信的发展也十分的迅速,在铁路通信中,很多现代化的传输方式和接入方式得到广泛的应用。要使高速列车行驶过程中的通信需求得以满足,铁路通信网也在不断的改进和完善,其不单单能为社会发展带来一定的效益,还能使人们的生活需求得以有效满足。

1 光纤接入技术

1.1 光纤接入技术的内涵

光纤接入网,就是通过光纤,将其当做是传输媒介,将其接入网络中,它主要有两部分组成,一是光线路终端,也就是OLT,二是远端网络单元,也就是ONU。

从本质上来看,光纤接入技术就是在接入网中,将光纤作为传输媒介与网络相连的一种技术,它的特点有很多,最突出的就是传输速度快,传输质量高,同时由于科学技术的不断深入,这种优势正在不断的发展,在当前铁路通信中,这一技术得到全面的推广[1]。

1.2 光纤接入网的组成

对于光纤接入网来说,其主要有由三个方面的内容组成,一是光纤,二是光线路终端,OLT,三是远端网络单元,ONU,其中最重要的传输媒介就是光纤[2]。但是在具体使用过程中,它的网络拓扑结构是非常重要的,它的合理性与通信功能的实现之间是有着直接影响的。对于铁路通信来说,网络拓扑结构科学、合理,那么就能使铁路通信的整体运营情况良好,使维护成本得以大大降低。其具体的网络拓扑结构有三种:

第一种是总线型结构,见图1,在这一结构中,所有的ONU都是利用耦合器来和光纤总线进行直接相连的。

第二种是星型结构,见图2,在这一结构中,位于中间的OLT这一节点将其当作是耦合器,用来对数据传输功能进行实现。

第三种是环形结构,见图3,在这一结构中,整个光纤链条之间首和尾连接在一起,所有节点之间,共同形成一个封闭的回路。

可以看出,这三种网络拓扑结构之间还是有着很大的不同之处的。

1.3 光纤接入技术的优点

与一般的铁路通信网的接入技术进行比较,光纤接入技术的应用优势是比较突出的,一是光纤接入技术,其能使不同类型的新型业务需求得以有效的满足;二是对于传统的铜线电缆网络条件下,电磁干扰出现的可能性是很大的,而光纤接入技术能使这一问题得到有效的规避,同时,这一技术的传输容量也是非常大的;三是由于光纤接入技术的不断深入发展,它的成本也在不断的减少,同时,常规的铜线电缆价格是在不断上涨的。四是从维护以及远程监控层面上来看,光纤通信网络也有着很大的优点,特别是在今后复杂数据传输过程中,能使自身的安全性得到有效的保证。正是因为这些优点,使得这一技术在铁路通信中得到广泛的应用,而且应用效果也是十分显著的。

2 铁路通信中主要使用的光纤接入技术分析

2.1 PDH光纤接入技术

这一技术是在20世纪80年代开始出现的,自产生开始就一直在铁路通信领域进行应用,在1982年,在北京进行15km的试验,将一条四芯短波光纤乾地敷设,将二次群系统进行开通。在大秦铁路通信系統建设过程中,将第一条八芯单模光缆的长途进行敷设,使得长途干线光缆数字通信系统得以开通。尽管这些试验的相关光纤接入网通信设备,与现代的光纤接入网进行比较,还是有很大的差距的,然而也是由于这一次试验的成功使用,也代表着我国铁路通信将光缆数字模式正式开启。

2.2 SDH光纤通信

与PDH相比,SDH的数据传输速度有了很大的改进,其传输速率分级也就是同步传输模型,简称为STM,具体的传输速率见表1。

同时,SDH和PDH进行比较,还有三个方面的优点,一是使网络管理功能得到有效的改进;二是对于PDH标准不统一的问题得到了有效的改进,使不同设备之间互联得以实现;三是SDH设备形成的光纤通信网的维护能力很高,使得在对主信号中断情况下,能使通信进行自动的恢复[3]。

因为SDH技术有着很多的优点,在现代长途铁路光纤通信网建设过程中,对于PDH传输体制已经不再进行应用。拿赣州到韶关铁路来说,这一铁路利用新敷设的二十芯光缆中的四芯光缆,其传输速率为2.5GB/s,主要用来长途传输网,通过二芯光缆,开设传输速度为622MB/s的传输系统,将其当作是本地中继网。然而,在当前铁路通信系统不断发展,PDH技术的光信号传输还是以单一波长为主,而当前新的铁路通信业务的不断深入,要对这一通信系统容量进行不断的扩大,要想使这一需求得以满足,载波就必须以多波长为基础,将光纤容量尽量的使用,这使得多波长载波光纤通信技术得以产生。

2.3 DWDM光纤通信

这一技术的载波就是多个波长,各载波信道能够在一条光纤上进行同时使用,每一根光纤能够传输的数据量最多可超过400GB/s,这使得光纤的数量得到大大的节约。在沪杭至浙赣铁路中,就使用的是DWDM传输系统,国内铁路干线已经将这一技术进行广泛的使用。现阶段,在京九、武广等多级干线中,这一技术已经进行应用。拿京九铁路为来说,其采用的是开放式的DWDM系统,波道数量是16波道,传输速率为2.5GB/s,通过二十芯光缆中的二芯单模光纤进行单纤单向传输。此外,这一技术不单单能够将更多的信号进行承载,还能将SDH和PDH的通信进行兼容,使组网方式更加的灵活。

3 结语

综上所述,由于当前铁路通信的快速发展,光纤接入技术也得到了提升,使得铁路的服务、管理都得到很大的改善,这一技术已经在我国铁路中得到广泛的应用,这对于我为铁路通信来说,有着很大的积极作用,使我国的经济、社会效益也得到很大的提升。

参考文献

[1]张振杰,巩锐.浅谈光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中国新通信,2015,(24):39.

[2]黄洪州.当前光纤通信技术的现状与发展前景分析[J].信息通信,2016,(6):253-254.

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