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摘要：在科技和经济高速发展的今天，在铁路的无线通信网中，已经广泛应用到了光纤/无线传输技术。文章介绍了铁路光纤/无线传输技术的特点，分析了铁路光纤/无线传输系统的工作原理以及系统构成。
关键词：光纤；无线传输技术；传输系统
Abstract: in the science and technology and rapid economic development today, in the wireless communication network rail, has been widely applied to optical fiber/wireless transmission technology. This paper introduces the optical fiber/wireless transmission technology railway the characteristics, analyzed the railway optical fiber/wireless transmission system the working principle and system structure.
Keywords: fiber; Wireless transmission technology; Transmission system
中图分类号：F530.3文献标识码：A 文章编号：
一、铁路光纤/无线传输技术的特点
铁路沿线一般都经过山区、隧道以及市区等地区，通信的环境非常复杂，采用通常的大区制的基站来覆盖整个地区，常常会出现通信的盲区，尤其是对于手持机用户进行通信就更加困难了。而采用最新引进的铁路光纤/无线传输技术，基站覆盖的范围将会被延伸和扩大，同时还可以使基站信道的利用率得到提高和通信盲区的减少。以下介绍一下铁路光纤/无线传输技术的特点：第一，端站射频信号，主要由电/光转换器、光/电转换器和低噪音放大器组成，不能对接收到的功率进行监测，也没有调制解调的功能，其它功能的实现都是在基站中进行的，所以，光纤/无线传输系统是很简单的，但是非常的可靠，可以实现低成本化以及小型化；第二，在光纤/无线中进行传输时，信号不会被放大或是中继，所以对信号的损耗也是非常小的，信号能够传输的距离将很远；第三，光纤/无线传输的频带比较宽，利用光的波分复用技术以及电的频分复用技术, 一条光纤同时可以将不同频段的无线信号进行传输。[1]
二、铁路光纤/无线传输系统的原理
在传统方式下的无线蜂窝系统中，中心的控制站和许多基站相连接。而且每个基站都有对无线信号进行调制解调的功能，还能对接收的电频进行监测。所以，每个基站的成本很高，而且结构比较复杂。然而，新引进的光纤/无线传输技术方式下的蜂窝系统，中心基站和各个端站是通过光纤进行连接的。端站并不能对信号实现调制解调的功能，而无线信号所进行的传输是一种透明式的信号传输，相当于是延伸和扩大了基站的覆盖范围。[2]
光纤/无线技术传输方式的蜂窝系统结构图，如图1所示。射频信号是由下行方位的基站发出的，通过E/O将射频信号转换为光信号，然后传输到光纤中。而在光纤中传输的光信号将被传输到终端站中，并再次转化为射频信号，接着在滤波放大以及辐射的作用下，将其传输到端站服务小区，最后移动台进行射频信号的接收。
而反方向的传输是，移动台将上行信号发出，终端站接收该信号，将进行低噪、滤波以及放大处理之后，射频信号转化为光信号。在光纤/无线的传输作用下，光信号被传输到中心站，光信号被转化为射频信号，到达基站，由其进行处理。
光纤/无线传输式的蜂窝系统，还可以采用壁挂式的端站，在路灯、墙壁上进行安装，这种方式与高架式的天线塔相比，系统的控制更加精准，紧密；对发射功率降低的射频信号的传输将会更加安全；同时基站的数量减少，可以实现成本的降低。
图1光纤/无线技术传输方式的蜂窝系统结构图
三、铁路光纤/无线传输系统
3.1铁路无线通信的特点
目前，在铁路无线通信系统中，应用比较广泛的是450MHz无线式列车调度和800MHz车务、公务以及公安等铁路部门独立于一体的通信系统。但是只有450MHz无线式列车调度系统，能够在不受到业务量以及建筑成本的限制下，保证铁路沿线通信的连续性，其它系统则难以实现。【3】铁路无线通信有其自身的特点：第一，铁路无线通信网成链状，覆盖铁路的范围比较大。以调度区间为标准，将无线调度的指挥系统进行区域的划分，但是传统方式下的大区制的调度指挥系统并不能对过网越区进行切换，当列车经过该区域时，很可能导致通信信号的中断。如果采用的是基站式的覆盖方式的话，架设的基站是很多的，投资将非常大；第二，铁路无线通信主要是调度方式的通信，服务对象主要是在铁路沿线范围内，各部门中的移动用户。由于各个基站在覆盖的区域内，所服务的对象比较少，如果采用多信道基站的方式进行覆盖，会对频率资源造成很大程度的浪费。在枢纽地区、工程的抢险救援等特殊地区，建设的话务量将很大，这样就会出现频率资源不足的情况；第三，铁路无线通信的环境非常复杂。铁路沿线一般都是经过山区、隧道以及市区等地区的，采用通常的大区制的基站来覆盖整个地区，常常会出现很多通信的盲区，尤其是对于手持机用户进行通信就更加困难了；第四，在铁路无线通信服务和运输的需求下，铁路多个不同部门的通信系统常常在同一个基站的覆盖区内进行工作，但这些部门建设自己独立的基站又是不实际的。
3.2铁路光纤/无线传输系统的构成
铁路采用光纤/无线传输系统，可保留铁路无线通信自身的特点并对存在的问题进行处理，同时使铁路无线的覆盖率得到提高，实现铁路沿线多个部门的多个通信系统在同一个覆盖区同时进行工作，最终使铁路无线通信改变了单一式的通信网，实现了综合式的通信网。
铁路光纤/无线传输系统构成图，如图2。铁路通信的系统采用多信道移动的通信系统或者是集群式的通信系统，在铁路的调度中心建设光纤/无线的中心站，光纤/无线的终端站要沿着铁路线进行设置。中心站的设立，可采用CDMA或者是GSM式的基站，也可以采用集群式的基站。铁路光纤/无线传输系统采用的结构是链状网，上下行通过光纤与N个终端站进行连接，利用N个终端站来完成基站的覆盖。BS1、BS2表示无线通信系统的基站，该基站可以采用800MHz的集群基站，也可以采用450 MHz的集群基站，或者是将450MHz的列调电台和其它的频段接入作为基站使用。
CCU表示：中心控制单元 ONU表示：光网络单元
NMU表示：网管单元TS表示：终端站
图2铁路光纤/无线传输系统构成图
在调度所中，设置网管单元和中心站，各个频段基站发出的射频信号通过调度所传输到中心站，再经过光调制的作用之后，信号被传输到区间光纤。而对于终端站的设置，一般设在无线电场覆盖比较广的弱场区或者是车站，铁路沿线范围内的移动用户经过电磁波可以接入到终端站。
在铁路中采用光纤/无线传输系统，集群式通信中大区制的特点被充分的体现出来。一个调度区作为传输的一个大区，在该大区的任何一个地方列车或者是其它的移动台都不需要进行过网频率的切换，充分保证了连续地进行调度和指挥。铁路光纤/无线传输系统，不光使得司機和调度之间的通信问题得到了解决，同时在铁路的通信系统中心设置铁路各个部门的独立基站，再利用光纤/无线传输技术就可以实现信号的连续传输。采用大区制的基站进行小区的覆盖是铁路光纤/无线传输的系统最主要的特征，这种覆盖方式避免了盲区，而且铁路沿线的移动用户进入系统更加的可靠。所以，在铁路无线通信中，采用光纤/无线传输系统在改善目前铁路通信中存在问题的同时，为铁路无线通信未来的发展打下了坚实的基础。
四、结语
铁路无线通信中，光纤/无线传输技术不仅能够应用到高速铁路的无线通信中，而且能够应用到有线路的通信之中。它的应用非常广泛，尤其是在山区、市区、隧道中的应用更是显得尤为重要，不仅解决了山区、隧道等复杂地区无线通信的问题，而且展示出其自身的优势。在光纤/无线传输技术的不断发展下，在铁路中应该光纤/无线传输技术的情景将非常广泛。
参考文献：
[1]袁惠清,董天临.铁路光纤在线监测系统设计及优化和改进的设想[J].电信工程技术与标准化,2003,(03)
[2]巫玮佳,严开恩,王陆唐,黄肇明.关于OFDM-ROF光无线传输系统中若干问题的研究[J].光电子技术,2005,(02)
[3]曹培炎.RoF技术在无线接入网络中的应用[J].光通信技术,2005,(10)
关键词：光纤；无线传输技术；传输系统
Abstract: in the science and technology and rapid economic development today, in the wireless communication network rail, has been widely applied to optical fiber/wireless transmission technology. This paper introduces the optical fiber/wireless transmission technology railway the characteristics, analyzed the railway optical fiber/wireless transmission system the working principle and system structure.
Keywords: fiber; Wireless transmission technology; Transmission system
中图分类号：F530.3文献标识码：A 文章编号：
一、铁路光纤/无线传输技术的特点
铁路沿线一般都经过山区、隧道以及市区等地区，通信的环境非常复杂，采用通常的大区制的基站来覆盖整个地区，常常会出现通信的盲区，尤其是对于手持机用户进行通信就更加困难了。而采用最新引进的铁路光纤/无线传输技术，基站覆盖的范围将会被延伸和扩大，同时还可以使基站信道的利用率得到提高和通信盲区的减少。以下介绍一下铁路光纤/无线传输技术的特点：第一，端站射频信号，主要由电/光转换器、光/电转换器和低噪音放大器组成，不能对接收到的功率进行监测，也没有调制解调的功能，其它功能的实现都是在基站中进行的，所以，光纤/无线传输系统是很简单的，但是非常的可靠，可以实现低成本化以及小型化；第二，在光纤/无线中进行传输时，信号不会被放大或是中继，所以对信号的损耗也是非常小的，信号能够传输的距离将很远；第三，光纤/无线传输的频带比较宽，利用光的波分复用技术以及电的频分复用技术, 一条光纤同时可以将不同频段的无线信号进行传输。[1]
二、铁路光纤/无线传输系统的原理
在传统方式下的无线蜂窝系统中，中心的控制站和许多基站相连接。而且每个基站都有对无线信号进行调制解调的功能，还能对接收的电频进行监测。所以，每个基站的成本很高，而且结构比较复杂。然而，新引进的光纤/无线传输技术方式下的蜂窝系统，中心基站和各个端站是通过光纤进行连接的。端站并不能对信号实现调制解调的功能，而无线信号所进行的传输是一种透明式的信号传输，相当于是延伸和扩大了基站的覆盖范围。[2]
光纤/无线技术传输方式的蜂窝系统结构图，如图1所示。射频信号是由下行方位的基站发出的，通过E/O将射频信号转换为光信号，然后传输到光纤中。而在光纤中传输的光信号将被传输到终端站中，并再次转化为射频信号，接着在滤波放大以及辐射的作用下，将其传输到端站服务小区，最后移动台进行射频信号的接收。
而反方向的传输是，移动台将上行信号发出，终端站接收该信号，将进行低噪、滤波以及放大处理之后，射频信号转化为光信号。在光纤/无线的传输作用下，光信号被传输到中心站，光信号被转化为射频信号，到达基站，由其进行处理。
光纤/无线传输式的蜂窝系统，还可以采用壁挂式的端站，在路灯、墙壁上进行安装，这种方式与高架式的天线塔相比，系统的控制更加精准，紧密；对发射功率降低的射频信号的传输将会更加安全；同时基站的数量减少，可以实现成本的降低。
图1光纤/无线技术传输方式的蜂窝系统结构图
三、铁路光纤/无线传输系统
3.1铁路无线通信的特点
目前，在铁路无线通信系统中，应用比较广泛的是450MHz无线式列车调度和800MHz车务、公务以及公安等铁路部门独立于一体的通信系统。但是只有450MHz无线式列车调度系统，能够在不受到业务量以及建筑成本的限制下，保证铁路沿线通信的连续性，其它系统则难以实现。【3】铁路无线通信有其自身的特点：第一，铁路无线通信网成链状，覆盖铁路的范围比较大。以调度区间为标准，将无线调度的指挥系统进行区域的划分，但是传统方式下的大区制的调度指挥系统并不能对过网越区进行切换，当列车经过该区域时，很可能导致通信信号的中断。如果采用的是基站式的覆盖方式的话，架设的基站是很多的，投资将非常大；第二，铁路无线通信主要是调度方式的通信，服务对象主要是在铁路沿线范围内，各部门中的移动用户。由于各个基站在覆盖的区域内，所服务的对象比较少，如果采用多信道基站的方式进行覆盖，会对频率资源造成很大程度的浪费。在枢纽地区、工程的抢险救援等特殊地区，建设的话务量将很大，这样就会出现频率资源不足的情况；第三，铁路无线通信的环境非常复杂。铁路沿线一般都是经过山区、隧道以及市区等地区的，采用通常的大区制的基站来覆盖整个地区，常常会出现很多通信的盲区，尤其是对于手持机用户进行通信就更加困难了；第四，在铁路无线通信服务和运输的需求下，铁路多个不同部门的通信系统常常在同一个基站的覆盖区内进行工作，但这些部门建设自己独立的基站又是不实际的。
3.2铁路光纤/无线传输系统的构成
铁路采用光纤/无线传输系统，可保留铁路无线通信自身的特点并对存在的问题进行处理，同时使铁路无线的覆盖率得到提高，实现铁路沿线多个部门的多个通信系统在同一个覆盖区同时进行工作，最终使铁路无线通信改变了单一式的通信网，实现了综合式的通信网。
铁路光纤/无线传输系统构成图，如图2。铁路通信的系统采用多信道移动的通信系统或者是集群式的通信系统，在铁路的调度中心建设光纤/无线的中心站，光纤/无线的终端站要沿着铁路线进行设置。中心站的设立，可采用CDMA或者是GSM式的基站，也可以采用集群式的基站。铁路光纤/无线传输系统采用的结构是链状网，上下行通过光纤与N个终端站进行连接，利用N个终端站来完成基站的覆盖。BS1、BS2表示无线通信系统的基站，该基站可以采用800MHz的集群基站，也可以采用450 MHz的集群基站，或者是将450MHz的列调电台和其它的频段接入作为基站使用。
CCU表示：中心控制单元 ONU表示：光网络单元
NMU表示：网管单元TS表示：终端站
图2铁路光纤/无线传输系统构成图
在调度所中，设置网管单元和中心站，各个频段基站发出的射频信号通过调度所传输到中心站，再经过光调制的作用之后，信号被传输到区间光纤。而对于终端站的设置，一般设在无线电场覆盖比较广的弱场区或者是车站，铁路沿线范围内的移动用户经过电磁波可以接入到终端站。
在铁路中采用光纤/无线传输系统，集群式通信中大区制的特点被充分的体现出来。一个调度区作为传输的一个大区，在该大区的任何一个地方列车或者是其它的移动台都不需要进行过网频率的切换，充分保证了连续地进行调度和指挥。铁路光纤/无线传输系统，不光使得司機和调度之间的通信问题得到了解决，同时在铁路的通信系统中心设置铁路各个部门的独立基站，再利用光纤/无线传输技术就可以实现信号的连续传输。采用大区制的基站进行小区的覆盖是铁路光纤/无线传输的系统最主要的特征，这种覆盖方式避免了盲区，而且铁路沿线的移动用户进入系统更加的可靠。所以，在铁路无线通信中，采用光纤/无线传输系统在改善目前铁路通信中存在问题的同时，为铁路无线通信未来的发展打下了坚实的基础。
四、结语
铁路无线通信中，光纤/无线传输技术不仅能够应用到高速铁路的无线通信中，而且能够应用到有线路的通信之中。它的应用非常广泛，尤其是在山区、市区、隧道中的应用更是显得尤为重要，不仅解决了山区、隧道等复杂地区无线通信的问题，而且展示出其自身的优势。在光纤/无线传输技术的不断发展下，在铁路中应该光纤/无线传输技术的情景将非常广泛。
参考文献：
[1]袁惠清,董天临.铁路光纤在线监测系统设计及优化和改进的设想[J].电信工程技术与标准化,2003,(03)
[2]巫玮佳,严开恩,王陆唐,黄肇明.关于OFDM-ROF光无线传输系统中若干问题的研究[J].光电子技术,2005,(02)
[3]曹培炎.RoF技术在无线接入网络中的应用[J].光通信技术,2005,(10)