光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳 軍

中鐵九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司通信工程隊(duì)

光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳 軍

中鐵九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司通信工程隊(duì)

光纖通信發(fā)展需要依據(jù)光纖技術(shù)的進(jìn)步，而光纖技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)如今有良好的勢(shì)頭，因此光纖通信成為通信傳輸中主要形式。為了更好的滿足時(shí)代需求光纖技術(shù)還需不斷改進(jìn)，從而為人們代來(lái)便利的同時(shí)，也有利于國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展。鐵路通訊系統(tǒng)運(yùn)用光纖通信技術(shù)是鐵路系統(tǒng)一項(xiàng)重大的決策，也使得我國(guó)鐵路通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一次較大的飛躍，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要?；诖吮疚姆治隽斯饫w通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

光纖通信技術(shù)；鐵路通信系統(tǒng)；應(yīng)用

1、光纖通信技術(shù)具有的特點(diǎn)

1.1 光纖通信容量大

且頻帶寬光纖具有容量大和頻帶寬的特點(diǎn)。光纖和以往的微波技術(shù)相比較，光纖的傳輸信號(hào)比微波的傳輸信號(hào)容量大幾十倍，光纖和以往的電波頻率進(jìn)行比較，光纖的光波頻率比電波的光波頻率高出幾倍甚至十幾倍。就光纖的頻帶寬度來(lái)講，光纖的傳輸帶寬度比電纜和銅纜的傳輸帶要寬出很多，不僅如此，光纖的傳輸損耗非常小，這是以往的通信電纜所不具備的。所以綜合通信容量和頻度寬度來(lái)講，光纖所具備的傳輸信息容量大和傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)是其他通信技術(shù)所不能匹敵的。

1.2 光纖損耗低，可為企業(yè)降低施工成本

在日常生活中，常見的光纖就是石英光纖，這是由于石英光纖相比較其他光纖損耗較低，比較經(jīng)濟(jì)，能夠降低企業(yè)施工成本。同時(shí)，由于玻璃材質(zhì)具有特殊的電器性質(zhì)和石英光纖在施工時(shí)由于其絕緣性能夠不安裝接地和回路設(shè)施，這又一程度上的降低了企業(yè)的施工成本。從理論的角度上來(lái)考慮，石英光纖還具有降低施工成本的潛質(zhì)，這一潛質(zhì)希望在不久的將來(lái)因?yàn)榧夹g(shù)的突破能夠?qū)崿F(xiàn)。

2、鐵路通信對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)所提出的要求

現(xiàn)今的社會(huì)是信息化的社會(huì)，隨著我國(guó)鐵路信息化及現(xiàn)代化建設(shè)的不斷加速，對(duì)于鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了以下要求：(1)無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備以及軟件算法等方面滿足500km/h速度范圍以內(nèi)的列車通信需求。(2)無(wú)線通信系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線列控方式，以便能夠更好的對(duì)鐵路列車的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度及高速列車運(yùn)行中的與地面調(diào)度中心之間的龐大的數(shù)據(jù)信息雙向傳輸。(3)無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有沿著鐵路沿線的高速越區(qū)切換的能力。(4)無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)㈣F路沿線惡劣的自然環(huán)境對(duì)于鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)的影響降至最低。

3、光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 PDH光纖通信的應(yīng)用

我國(guó)PDH光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用最先出現(xiàn)在大秦鐵路。大秦鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)用的光纖是八芯單模短波光纖，并運(yùn)用34Mb/s的PDH二芯搭建干局線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。同時(shí)，區(qū)段網(wǎng)絡(luò)及沿線車站使用D/工、PCM搭建通信系統(tǒng)，并配備SMb/sPDH的二芯。PDH光纖通信在大秦鐵路通信系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，使得我國(guó)鐵路通信質(zhì)量得到較大提升，為光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。實(shí)踐表明，PDH在清除鐵路通信系統(tǒng)安全隱患及漏洞方面優(yōu)勢(shì)明顯，一定程度上保證了鐵路通信系統(tǒng)安全的運(yùn)行。但該通信技術(shù)存在一些問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)管理能力差、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜等，給其他在鐵路通信系統(tǒng)中的進(jìn)一步推廣造成阻礙。

3.2 SDH光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用

SDH光纖通信系統(tǒng)相當(dāng)于PDF光纖通訊系統(tǒng)的完善升級(jí)版，它能夠有效的彌補(bǔ)PDH光纖通訊的缺陷，SDH光纖通信技術(shù)促進(jìn)了鐵路通信技術(shù)的發(fā)展。SDH光纖通信技術(shù)是一種現(xiàn)代的高速發(fā)展的數(shù)字化通信技術(shù)，其將會(huì)在未來(lái)的科技發(fā)展中實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息化的同步轉(zhuǎn)化，將所需的信號(hào)固定于特定的機(jī)構(gòu)之中。

SDH光纖通信技術(shù)比PDH光纖通信技術(shù)有著更強(qiáng)大的通信功能，在鐵路通信系統(tǒng)中體現(xiàn)出獨(dú)具特色的優(yōu)勢(shì)。更加完善的SDH光纖通信技術(shù)將會(huì)代替系統(tǒng)中的PDH光纖通信技術(shù)，其中SDH光纖通信技術(shù)是最早應(yīng)用在贛韻鐵路當(dāng)中，在整條鐵路的修建過(guò)程中，為了應(yīng)用到先進(jìn)的SDH光纖通信技術(shù)，專程搭建一條新的光同步傳輸系統(tǒng)，其中采用了二十芯光纜。為了接入光纖能夠通過(guò)接入層傳輸設(shè)備和622Mb/s光纖口，這些設(shè)備和贛韻鐵路沿線的接收設(shè)備相互接連，使整條贛韻鐵路沿線都實(shí)現(xiàn)SDH光纖鐵路通信，進(jìn)一步的推動(dòng)了我國(guó)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展。

3.3 DWDM技術(shù)的應(yīng)用

DWDM技術(shù)能夠采用多個(gè)波長(zhǎng)作為載波，利用低損耗和單模光纖的寬帶特性，能夠使各個(gè)載波通信通道在一條光纖內(nèi)同時(shí)進(jìn)行傳輸，這樣做極大地減少了光纖的總數(shù)目，使得單根光纖的傳輸數(shù)據(jù)的最大的流量可以達(dá)到400Gb/s。DWDM的協(xié)議與傳輸速度無(wú)關(guān)，對(duì)于DWDM的網(wǎng)絡(luò)可以采用太網(wǎng)協(xié)議、SONET/SDH，ATM以及IP協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)流量需要控制在2.5Gb/s和100Mb/s之間，DWDM技術(shù)可以在激光通道間，通過(guò)不同的速度來(lái)傳輸不同類型的數(shù)據(jù)流量。DWDM技術(shù)已經(jīng)在鐵路通信網(wǎng)中進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。目前，在很多鐵路通信系統(tǒng)中已經(jīng)開始采用該種技術(shù)，其可以不受雷雨天氣的干擾，將波長(zhǎng)與光纖頻率結(jié)合在一起，然后利用DWDM系統(tǒng)以及相應(yīng)的設(shè)備，使得其信息系統(tǒng)能夠得到全面性的兼容。然后采用SDH設(shè)備，進(jìn)行信號(hào)波的傳遞。在剛開始時(shí)，其信號(hào)的傳遞會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，但是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，其信息的傳遞效率得到提升，其傳輸?shù)乃俣纫矔?huì)持續(xù)加快。在這個(gè)背景下可以采用16波道和2.5Gb/s的速率為基礎(chǔ)，采用單纖單向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑軌蚴雇瑯拥牟ㄩL(zhǎng)可在不同的兩個(gè)方向上進(jìn)行重復(fù)使用。DWDM技術(shù)已在各個(gè)新領(lǐng)域都有新業(yè)務(wù)的發(fā)展，既能夠促進(jìn)鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展，由能夠使整個(gè)的通信技術(shù)行業(yè)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，帶來(lái)全新的發(fā)展。

總之，光纖通信技術(shù)已在鐵路通信系統(tǒng)中大幅度地得到了運(yùn)用，因此，鐵路通信系統(tǒng)中光纖系統(tǒng)通信技術(shù)的應(yīng)用意義深遠(yuǎn)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究。

[1]蔣肖鋒.鐵路通信技術(shù)在客運(yùn)專線的應(yīng)用[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2012. [2]梁青.淺析光纖接入技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013，04：75.

[3]劉強(qiáng).鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013，02：82-83.