光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及鐵路通信中的應(yīng)用

米秀平

[摘 要]光纖通信技術(shù)是當(dāng)代信息傳輸非常重要的方式，其主要特點(diǎn)是應(yīng)用廣泛、傳播速度快，大大加快了當(dāng)代信息傳播的速度。本文分析了光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀，闡述了光纖通信技術(shù)的主要特點(diǎn)，探討了光纖通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]光纖通信技術(shù)；現(xiàn)狀；特點(diǎn)；鐵路通信；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0012-01

光纖通信是以很高頻率（大約1014Hz）的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信。隨著光纖技術(shù)的深入發(fā)展，為鐵路通信系統(tǒng)的建立和完善提供了技術(shù)支持和信息安全保障。從而光纖通信技術(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。

1、光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端，采用波分復(fù)用器（合波器），將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。

1.2 光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)位置的不同，有FTTB、FTTC和FTTH等不同的應(yīng)用。FTTH（光纖到戶）是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。

2、光纖通信技術(shù)的主要特點(diǎn)

2.1 保密性好、無(wú)串音干擾。在電波傳輸?shù)漠?dāng)中，電磁波的保密性較差，易于在傳播中泄露。而光波是在光纖中進(jìn)行傳播，其保密性相當(dāng)強(qiáng)，當(dāng)然不會(huì)有串?dāng)_的現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)還有重量輕、光纖徑細(xì)、柔軟、易于鋪設(shè)等特點(diǎn)；光纖的原材料成本相對(duì)較低，其資源相當(dāng)豐富，壽命長(zhǎng)且溫度穩(wěn)定性好，可見光纖具有無(wú)以倫比的優(yōu)越性，其將在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

2.2 中繼距離長(zhǎng)、損耗相當(dāng)?shù)?。其它傳輸介質(zhì)同當(dāng)前的石英光纖相比，石英光纖的損耗為最低；若以后采用非石英超低損耗傳輸介質(zhì)的話，在傳輸?shù)膿p耗理論上而言還能夠降到一個(gè)更加低的水準(zhǔn)，說(shuō)明光纖通信系統(tǒng)能夠使系統(tǒng)的施工成本得到減少，帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力。石英的抗腐蝕性很強(qiáng)，并且也有很好的絕緣性。同時(shí)還有一個(gè)卓越的性能即是具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，它對(duì)于人為架設(shè)的電纜等不會(huì)受到干擾，更不會(huì)受到外部環(huán)境的影響。

2.4 通信容量大、頻帶巨寬。在傳輸帶寬方面光纖比電纜或銅線的帶寬大很多。在單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)當(dāng)中，因受制于終端設(shè)備通常難以發(fā)揮出帶寬大的亮點(diǎn)。所以若要增加傳輸?shù)娜萘啃枰夹g(shù)，而密集波分復(fù)用技術(shù)正能對(duì)該問(wèn)題加以解決。

3、光纖通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用

3.1 PDH光纖技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用。在我國(guó)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(gè)當(dāng)中局部網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)使用的設(shè)備是36Mb/sPDH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/sPDH的二芯，標(biāo)志著我國(guó)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(gè)新的領(lǐng)域。PDH光纖通信系統(tǒng)有一個(gè)重要的功能是能在最短的時(shí)間檢測(cè)鐵路通信系統(tǒng)的安全漏洞和隱患，并且能夠及時(shí)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(yùn)作。PDH光纖通信系統(tǒng)的功能雖然很強(qiáng)大，推動(dòng)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(wèn)題，PDH光纖通信系統(tǒng)具有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，每個(gè)區(qū)域有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)管理的能力比較弱，這些都嚴(yán)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(bǔ)漏洞。

3.2 SDH光纖技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用。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(shí)現(xiàn)數(shù)字信息化的同步轉(zhuǎn)播，將信號(hào)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(diǎn)：①在簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)支路的字節(jié)復(fù)接應(yīng)用。②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(biāo)準(zhǔn)和比特率采用相同的標(biāo)準(zhǔn)。③SDH光纖通信具有很強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和自我完善功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)突然被中斷，在自動(dòng)恢復(fù)后，其網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸仍然可以繼續(xù)使用。④SDH光纖通信系統(tǒng)有著很強(qiáng)大的自我管理功能，能夠?yàn)殍F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(qiáng)大的通信功能，在鐵路通信系統(tǒng)中嶄新出獨(dú)具特色的優(yōu)勢(shì)。先進(jìn)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(dāng)中，在修建這條鐵路過(guò)程中，為了使用到先進(jìn)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(guò)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(shí)現(xiàn)SDH光纖鐵路通信，大大推動(dòng)了我國(guó)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)這一需求，需要將其速度提升百倍以上。

3.3 DWDM光纖技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用。根據(jù)鐵路通信技術(shù)的需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們研發(fā)了DWDN光纖通信，這種先進(jìn)的光纖通信技術(shù)，明顯的超過(guò)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(diǎn)，允許多個(gè)波長(zhǎng)載波信道同時(shí)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(jī)同時(shí)發(fā)射不同穩(wěn)定度和精度的不同波長(zhǎng)光信號(hào)，通過(guò)光波長(zhǎng)復(fù)用器將其復(fù)用送入摻鉺光纖的功率放大器當(dāng)中。在經(jīng)過(guò)放大后，將多路的光信號(hào)輸送到光纖維中傳輸。在到達(dá)接收端后，經(jīng)過(guò)光前置放大器放大，然后送到光波長(zhǎng)分波器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分解。該技術(shù)的主要的優(yōu)勢(shì)是DWDM光纖通信可以在同一光纖內(nèi)承載不同波段的波長(zhǎng)，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(gè)激光軌道中完成，這樣就會(huì)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(dāng)中，因該通信技術(shù)能夠增大傳輸速度，同時(shí)增加傳輸容量，促進(jìn)鐵路信息系統(tǒng)的更高層次發(fā)展，不斷滿足鐵路信息技術(shù)的需求，被廣泛采納應(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(shí)傳遞，為鐵路信息服務(wù)提供高效安全。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著鐵路通信朝著數(shù)字化、綜合化、寬帶化、智能化方向發(fā)展，光纖通信技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用于鐵路通信系統(tǒng)中，顯著地提高了鐵路通信能力，極大地促進(jìn)了鐵路通信系統(tǒng)的完善和發(fā)展。相信，不久的將來(lái)會(huì)有更加先進(jìn)的光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中加以應(yīng)用，使鐵路信息網(wǎng)絡(luò)的傳輸和交換更加穩(wěn)定、安全、便捷。

參考文獻(xiàn)

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