通信传输系统 铁路通信传输系统方案研究

　 铁路通信传输系统方案研究 中铁建电气化局集团第*工程有限公司**项目部

　*** 内容提要：目前国内铁路通信技术有很大发展，随着科技的发展，社会的进步，通信技术和通信形式都逐渐丰富。本篇文章根据目前通信技术情况，结合铁路系统具体情况，对在铁路系统中如何建立信息传输方案进行一系列分析。 关键词：铁路 通信 传输 1、前言 铁路通信系统是铁路整体运行程序一个重要步骤，铁路通讯系统是铁路整体系统的一个重要组成部分，铁路通信系统可以给顾客提供大量数据，包括图像，音频。并且能够通过数据传递实现列车实时控制，通信系统并不是一个个体组成，铁路系统一般都是由很多子系统组成，这几个部分共同协作，完成通信功能。近些年来，铁路通信系统也有比较迅速的发展。 2、研究前提 建立铁路通信系统最开始前提就是建立一个综合性的信息传递系统，保证在列车运行过程中能够提供一系列常规服务，信息传递系统可以传递给乘坐者很多相关信息，在客户需要一些服务时，及时为顾客提供服务，良好的信息传递能够对列车实现实时控制。通讯系统不仅能够体现在视频和音频上，还可以同时对列车内所有设备都进行数据传输，传输内容包括图像和其他信息。但是通信系统有一定距离，在一定距离之内才可以进行数据传导。相邻几个车站和车辆段都可以通过信息传输系统进行信息传递。因为信息传递系统一般都由很多子系统组成，零部件分布在列车和车站各个部分，可以在不同情景之下搭配使用。列车安装一定信息传递系统，列车监控人员可以通过这些系统检测列车内部各个系统是否正常工作。检测系统可以使检测人员及时发现并检测故障，保证整个系统能够正常进行运行。铁路通信系统虽然包括很多方面，但是其中传输系统占有最重要的地位，整个通信系统核心就是传输系统。本篇文章主要针对铁路通信最核心部分作简要分析。 3、相关方案 传输系统作为整个铁路通信系统中最重要的组成部分。传输系统在整体系统中主要发挥信息传输的作用。通信人员可以通过传输系统实现指挥列车实时前进的功能，列车晚点或者有其他突发情况，管理人员都可以根据传输过来的信息及时进行处理。铁路部门之间也可以通过传输系统进行信息传递，铁路统一指导人员可以根据列车传递过来的信息对列车行进时间和其他运行方案进行调整。通信系统如果传输信息比较全面，和整体信息系统搭配，可以实现列车运行自动化，通过建立全面传输系统，能够显著提升火车运行效率。在科技日益发达的今天，传输系统已经成为列车运行必不可缺的工具。 铁路运输提高方案应该从提高铁路运输综合化功能方面进行，传输系统功能提高应该从提高铁路智能性以及数字性能为主要着重点进行提高。传输性能及时提高能够非常好的提升铁路系统传递数据的能力，传输性能能够及时提高电力监控功能以及机电设备系统，列车想要正常进行运行，必须具备一系列自动检测装置。目前我国通信技术虽然有较大发展，但是还是存在一定局限性，根据目前通信及时发展相关信息，在铁路系统比较常用的有三种传输方法。依据这三种方法，铁路传输系统都有很多实例，本篇文章主要对SDH光同步数字传送，开放式传输OTN、异步传输ATM及综合业务传输三种传输方式进行分析。 3.1SDH光同步数字传送 光同步数字传送由一些SDH（同步数字体系）网络单元（NE）组成，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。也有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换的过程；它有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-1，STM-4,STM-16，STM-64，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的运行、管理和维护（QAM）；它的基本网络单元有同步光缆线路系统、同步复用器（SDXC）等等，其功能各异，但都有统一的光接口，能够在基本光缆段上实现横向兼容性；它有一套特殊的复用结构，允许PDH（准同步数字体系），SDH和B-ISDN（宽带综合业务数字网）信号都能进入其帧结构，因而具有广泛的适应性，它大量采用软件进行网络配置和控制，使其能够不断增加新功能和新特性。 3.2开放式传输OTN 这种传输方案是比利时的一家公司开发的对专用网络进行传输的传输方式，这种传输方式经常使用在混合网环境，专门针对传输系统要求传输信息类型多、各种业务要求传输速率大、整个传输网络的整体容量要求有限的特点，研制了开放式信息传输网络(OpenTransferNetwork，OTN)，由于其灵活、方便以及经济的特点，因此在轨道交通传输系统中得到了广泛应用。开放式传输方式经常应用在高速公路信息传递以及各种铁路信息传输系统中。在一些化学传输方案中，这种开放式传输方案也是经常使用的一种传输方式，这种系统和其他系统相比，有很多优点，尤其是这种系统能够随时进行升级，并且还可以满足不同网络需求。这种传输方式主要从一种非标准性传输方案演变而来，科学研究人员改变原有非标准传输系统的不标准性，进行一系列完善，改变了原有系统单一接口的情况，开放式传输系统有很多不同接口，可以同时满足连接互联网，音频播放系统以及视频监听系统等不同需求。目前这种系统在我国交通建设中运用广泛，OTN系统是控制中心与车站及车辆段、车站与车站之间信息传送、交换的重要手段，是城轨通信网的骨干网络，是组建城轨通信网的基础。 3.2异步传输 异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，缩略语为ATM），又叫信息元中继。异步传输模式（ATM）在 ATM 参考模式下由一个协议集组成。ATM采用面向连接的交换方式，它以信元为单位。每个信元长53字节。其中报头占了5字节。信息元中继（cellrelay）的一种标准的（ITU）实施方案，这是一种采用具有固定长度的分组（信息元）的交换技术。之所以称其为异步，是因为来自某一用户的、含有信息的信息元的重复出现不是周期性的。 ATM是一种面向连接的技术，是一种为支持宽带综合业务网而专门开发的新技术，它与现在的电路交换无任何衔接。当发送端想要和接收端通信时、它通过UNI发送一个要求建立连接的控制信号。接收端通过网络收到该控制信号并同意建立连接后，一个虚拟线路就会被建立。与同步传递模式（STM）不同，ATM采用异步时分复用技术（统计复用）。来自不同信息源的信息汇集在一个缓冲器内排队。列中的信元逐个输出到传输线上，形成首尾相连的信息流。ATM具有以下特点：因传输线路质量高，不需要逐段进行差错控制。ATM在通信之前需要先建立一个虚连接来预留网络资源，并在呼叫期间保持这一连接，所以ATM以面向连接的方式工作。信头的主要功能是标识业务本身和它的逻辑去向，功能有限。信头长度小，时延小，实时性较好。 异步传输模式的主要优点是具有以每秒高达2千兆的速度传播声音、数据、图形及视频图像的能力。它允许网络管理者在工作站要求改变时动态重组LAN。当前，LAN的分段原则是一个工作站与它的LAN服务器的地理位置较近，ATM将允许网络管理者建立一个逻辑的而不是物理的分段。一个ATM开关将允许你建立一个完全不依赖于网络的物理结构的逻辑网络。 异步传输模式提供了任何两个同点间的点到点的连接，保证两点间可有完全的网络带宽——每秒45兆位或155兆位（标准草案中规定的两个接口速度）。因为ATM是独立于介质，它能在一定速度范围内操作。 3.4综合业务传输 综合业务传输技术是我国在二十世纪以来就普遍使用的一种传输方式，这种传输技术主要应用在商业领域，这种技术主要从TDM技术引用过来，在我国有很长发展历史，我国在这种传输技术基础之上发展和研究了很多产品，这种传输系统由于在我国发展时间比较长，相对技术也比较成熟，有比较强的应用性能。综合传输技术可以说是目前电信业务的基础，因为这种技术在我国发展比较成熟，可以广泛应用在石油开采和铁路系统开发过程中。这种系统不仅可以用于大众互联网传递还可以应用在很多用户专门网络应用过程中。在接口方面，这种系统采用全国最常用的接口，同时对一个国家很多方面同时实现调度，网络资源利用效率也可以通过统一接口获得提高。这样一来，系统就会有很大操作灵活性，灵活性提高以后，网络系统会有很大系统自我修复能力，由于这种传输方式具有很多优点，在我国许多行业都有广泛应用。近些年来，这种通信技术不断获得提高，传输速率也有很大提高，可以满足很多新行业以及业务上的要求。这种传输方式在我国有很多优点。 这种传输方式符合我国现有的规范，因为我国现在各行各业都有自己的一套标准，这种传输方式可以同时满足各种不同业务的要求，各种不兼容设备也可以通过这种接口进行连接，实现信息传递。并且这种综合传输系统可以根据管理人员需求进行升级，跟随使用人员要求完善自身功能。第二点，在结构方面非常简单，和其他传输系统不同，这种传输系统接入和传输方式是统一的。因为连接方式比较统一，配置比较灵活，有利于使用人员根据使用需求进行调度。其次，这种传输方式还可以满足网络管理要求，这种传输系统可以满足网络管理要求。第三点，传统网络传输系统可靠性比较低，传统网络传输设备自身有较大重量，在使用过程中也非常容易出现故障，综合传输方案和传统传输方案不同，这种传输设备具有较轻的重量，并且由于这种传输方有较大兼容性，所以能够显著降低网络使用成本。在管理方面，管理人员可以通过数据交换平台对数据系统进行统一管理。 虽然这种系统相比较其他传输方案有很多优点，但是和其他传输方式不同，这种传输方式也有本身局限性，这种传输系统主要传输方案是依靠点对点进行信息传递，因为传输速率比较固定，这种传输方案不利于计算机数据和图像根据业务变化进行传输，在业务和数据发生变化时操作人员不容易对业务及时进行整改。在我国，由于这种技术应用比较普遍，能够满足标准生产要求的生产厂家有很多，依据这种技术进行制造的产品数量非常多，并且有广泛应用。选购人员可以根据具体要求选择合适的生产厂家，购买自己满意的产品。 4、结束语 本篇文章主要讲解在我国应用比较广泛的四种基本信息传输技术的优点和局限性。在我国这四种传输方案在我国都有广泛应用，能够满足现阶段我国各种不同需求，我国很多行业基本都会使用这四种传输方式进行信息传输。随着我国传输和通信技术发展，在我国数据业务要求也比较高，这几种通信技术也不断随着科技发展而发展。工作人员在实际使用过程中可以根据自身要求选择适合自身的产品。