試論光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

何靜濤

【摘要】 鐵路是人們出行非常重要的一種交通運輸工具，光纖通信技術(shù)與鐵路通信系統(tǒng)之間完美的結(jié)合，將有效地提高通信系統(tǒng)的智能化和數(shù)字化，加快鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展。光纖通信技術(shù)是當代信息傳輸非常重要的方式，其主要特點是應(yīng)用廣泛、傳播速度快，大大加快了當代信息傳播的速度。本文從介紹光纖技術(shù)的概念，分析光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀，并且重點分析光纖通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 光纖通信技術(shù) 鐵路通信 應(yīng)用

光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代通信中脫穎而出，在很大程度上加快了傳播的速度，使其通信技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。光纖技術(shù)在技術(shù)方面得到了提高，使其應(yīng)用的范圍更加廣泛，應(yīng)用到了很多的領(lǐng)域方面，其中鐵路通信方面就是一個很重要的應(yīng)用。鐵路通信逐漸走向了通信智能化的防線，光纖通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用在很大程度上滿足了當代發(fā)展的需求。光纖通信技術(shù)廣泛地應(yīng)用到鐵路通信當中，將提升鐵路通信的能力，使鐵路通信系統(tǒng)更加的完善，為人們的生活提供更加便利的條件。

一、光纖通信技術(shù)的概述

光纖通信技術(shù)是以高頻光波為載波，光纖是以傳輸介質(zhì)為通信媒介。在19世界60年代，曾有人提出了關(guān)于光纖傳播技術(shù)，闡述了光纖將為信息傳播的一種重要方式，將有可能大大降低光纖的損耗，光纖通信技術(shù)將加快通信技術(shù)的發(fā)展。美國康寧公司根據(jù)當時的學術(shù)論文研發(fā)出了世界上第一根超低損耗光纖，整個通信行業(yè)將走進光纖通信時代。

光纖通信技術(shù)最主要的特點是低損耗、傳導速度快、容量大、使用的體積小、有很強的抗電磁干擾能力，受到了很多專業(yè)人士的熱愛，將會得到大力的發(fā)展。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，從19世紀60年代到21世紀，短短的二十年，光纖通信發(fā)生了巨大的改變，其容量整整提升了一萬倍，傳播速度也提升了幾百倍，大大發(fā)展了光纖通信行業(yè)。光纖技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各個行業(yè)當中，推動了很多新技術(shù)的發(fā)展，使各行業(yè)的通信能力發(fā)生了翻天覆地的改變。

二、光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1波分復用技術(shù)

波分復用技術(shù)是根據(jù)不同光波的頻率不同，充分利用單模光纖低損耗區(qū)的寬帶資源，將光纖的低損耗劃分為不同的通道，把光波作為光纖信號的載體，在發(fā)送初始的位置應(yīng)用波分復用技術(shù)，將不同頻段波長信號的光波融入到同一根光纖線路當中，進而進行信號傳輸。在接收末端的位置，再次利用波分復用技術(shù)將不同波長承載不同信號的光纖進行分開。不同波長的光載波信號是獨立存在的，可以利用一根光纖實現(xiàn)多個線路光纖信號的傳播。

2.2光纖連接

光纖通信技術(shù)的大力發(fā)展，將能夠引領(lǐng)國家通信行業(yè)的未來發(fā)展，光纖連接將成為信息高速中非常重要的一個標志。光纖連接技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)當中，能夠很大程度上提高信息的傳播速度和傳播方式，滿足人們在信息時代的大力需求。在光纖通信技術(shù)當中，寬帶主干線路的傳播非常的重要，用戶在最后進行光纖連接的過程更加的重要。光纖通信技術(shù)將走進了千家萬戶，有效的提高人們上網(wǎng)的速度，使人們走進高速信息時代，使寬帶進入到飛快發(fā)展的年代。在光纖寬帶連接入口處，由于光纖線路的位置不同，有FTTB、FTTC、FTTH等不同的應(yīng)用。FTTH也可以稱之為光纖用戶，光纖用戶是光纖寬帶連接最后的一個步驟，將接入到用戶家中。充分的利用光纖寬帶的特點，將在很大程度上為用戶提供寬帶上網(wǎng)不受到限制，充分的滿足寬帶連接技術(shù)的需求。

三、光纖通信技術(shù)在鐵路運輸通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

人們現(xiàn)在的生活水平越來越高，對于鐵路運輸?shù)陌踩退俣纫笠苍絹碓礁撸瑢τ阼F路通信技術(shù)的傳輸速度和傳播質(zhì)量要求也在明顯提升，光纖通信技術(shù)在鐵路通信方面的應(yīng)用有著非常巨大的意義。鐵路通信中應(yīng)用光纖通信技術(shù)歷經(jīng)了3個階段，才逐漸走向成熟。這3個階段分別是PDH光纖通信階段、SDH光纖通信階段和DWDM光纖通信階段。

3.1 PDH光纖通信階段

在上個世紀80年代，我國開始逐漸研究鐵路光纖通信技術(shù)，PDH光纖技術(shù)被應(yīng)用到光纖通信當中，首次，在我國北京作為試驗點，研發(fā)了長達15Km的光纖。這次光纖實驗所鋪設(shè)的是短波光纖，使二次群系統(tǒng)處于開啟的狀態(tài)。在我國首次應(yīng)用PDH光纖通信技術(shù)的鐵路是大秦鐵路，大秦鐵路的重載雙線電氣化中應(yīng)用的是八芯單模短波光纖，在這個當中局部網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)使用的設(shè)備是36Mb/s PDH的二芯；鐵路沿線的車站和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)設(shè)備是PCM，以及配置8Mb/s PDH的二芯，標志著我國鐵路通信系統(tǒng)從傳統(tǒng)的通信模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w通信技術(shù)。大秦鐵路通信系統(tǒng)的成功轉(zhuǎn)型，將預(yù)示著鐵路通信系統(tǒng)光纖通信技術(shù)走向了一個新的領(lǐng)域。PDH光纖通信系統(tǒng)有一個重要的功能是能在最短的時間檢測鐵路通信系統(tǒng)的安全漏洞和隱患，并且能夠及時的清除，很大程度上保障了鐵路通信系統(tǒng)的安全和正常運作。PDH光纖通信系統(tǒng)的功能雖然很強大，推動了鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展，但是這種光纖通信系統(tǒng)也存在一些問題，PDH光纖通信系統(tǒng)具有很復雜的結(jié)構(gòu)，每個區(qū)域有著不同的標準，網(wǎng)絡(luò)管理的能力比較弱，這些都嚴重的制約了鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展。這就要求科研人員要不斷的開發(fā)出新的技術(shù)，彌補漏洞。

3.2 SDH光纖通信系統(tǒng)

SDH光纖通信系統(tǒng)相對于PDH光纖通信系統(tǒng)更加的完善，能夠有效的彌補PDH光纖通信的不足，SDH光纖通信技術(shù)促進了鐵路通信技術(shù)的發(fā)展。SDH光纖光纖通信技術(shù)是一種高速發(fā)展的數(shù)字化通信技術(shù)，它將實現(xiàn)數(shù)字信息化的同步轉(zhuǎn)播，將信號固定在特定的結(jié)構(gòu)中。SDH光纖通信技術(shù)有幾方面的優(yōu)點：第一個優(yōu)點是在簡化網(wǎng)絡(luò)中各個支路的字節(jié)復接應(yīng)用；第二個優(yōu)點是創(chuàng)造了不同廠家設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)之間的連接，使光纖通信采用的標準和比特率采用相同的標準；第三方面是SDH光纖通信具有很強大的網(wǎng)絡(luò)和自我完善功能，當網(wǎng)絡(luò)信號突然被中斷，在自動恢復后，其網(wǎng)絡(luò)信號傳輸仍然可以繼續(xù)使用；第四方面是SDH光纖通信系統(tǒng)有著很強大的自我管理功能，能夠為鐵路通信的傳輸和通信的安全提供可靠的保障。SDH光纖通信技術(shù)比PDH光纖通信技術(shù)有著很強大的通信功能，在鐵路通信系統(tǒng)中嶄新出獨具特色的優(yōu)勢。先進的SDH光纖通信技術(shù)將能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PDH光纖通信技術(shù)，其中SDH光纖通信技術(shù)最早應(yīng)用在贛韶鐵路當中，在修建這條鐵路過程中，為了使用到先進的SDH光纖通信技術(shù)，搭建一條新的光同步傳輸系統(tǒng)，采用了二十芯光纜。為了接入光纖通過接入層傳輸設(shè)備和622Mb/s光纖口，這些設(shè)備和贛韶鐵路沿線的接收設(shè)備相互連接，使整條贛韶鐵路沿線都實現(xiàn)SDH光纖鐵路通信，大大推動了我國鐵路通信事業(yè)的發(fā)展。SDH光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中起著重要的作用，但隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，SDH光纖通信技術(shù)逐漸不能滿足鐵路通信的需求。鐵路通信的需求在數(shù)據(jù)傳輸方面提出了更高的需求，要想實現(xiàn)這一需求，需要將其速度提升百倍以上。

3.3 DWDM光纖通信系統(tǒng)

根據(jù)鐵路通信技術(shù)的需求和科學技術(shù)的發(fā)展，人們研發(fā)了DWDN光纖通信，這種先進的光纖通信技術(shù)，明顯的超過了PDH光纖通信和SDH光纖通信。DWDM 技術(shù)是根據(jù)單模光纖帶寬和其損耗低的特點，允許多個波長載波信道同時在光纖內(nèi)傳輸，形成一種新型的通信技術(shù)。DWDM通信系統(tǒng)中，發(fā)送端光發(fā)射機同時發(fā)射不同穩(wěn)定度和精度的不同波長光信號，通過光波長復用器將其復用送入摻鉺光纖的功率放大器當中。在經(jīng)過放大后，將多路的光信號輸送到光纖維中傳輸。在到達接收端后，經(jīng)過光前置放大器放大，然后送到光波長分波器當中實現(xiàn)光信號的分解。該技術(shù)的主要的優(yōu)勢是DWDM光纖通信可以在同一光纖內(nèi)承載不同波段的波長，這樣就可以提高了傳輸?shù)乃俣群驮龃罅藗鬏數(shù)娜萘?；DWDM光纖通信技術(shù)可以容納不同的協(xié)議要求，將不同的傳輸速度中數(shù)據(jù)在一個激光軌道中完成，這樣就會在最大限度內(nèi)滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的需求和網(wǎng)絡(luò)的安全。DWDM光纖通信技術(shù)已經(jīng)被用到了鐵路開發(fā)當中，因該通信技術(shù)能夠增大傳輸速度，同時增加傳輸容量，在鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)當中，被采納應(yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用是鐵路信息系統(tǒng)的信息傳遞更穩(wěn)定、迅速，保證了鐵路信息及時傳遞，為鐵路信息服務(wù)提供便利。

總結(jié)：綜上所述，光纖通信技術(shù)廣泛的應(yīng)用到鐵路通信當中，大力的推動了我國鐵路通信的發(fā)展。尤其是光纖通信技術(shù)不斷的發(fā)展，克服了在鐵路通信應(yīng)用方面的很多難題，一步一步追趕通信時代的發(fā)展，滿足市場的需求，使鐵路通信技術(shù)始終處在時代的前沿。

參 考 文 獻

[1]倪鹿明.淺談光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息通信，2015（3）

[2]趙克河.光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].西新技術(shù)，2014（1）