鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的優(yōu)化措施

摘要：光纖通信技術(shù)被運用于鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中，不但可以有效提升光纖通信的效率，還可以推動光纖通信技術(shù)的發(fā)展。文章就鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)當(dāng)前運用情況，比如對于波分復(fù)用技術(shù)的分析，對于光纖接入技術(shù)的分析，對光纖通信技術(shù)分析，最后對光纖通信技術(shù)相關(guān)優(yōu)化舉措進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：鐵路通信系統(tǒng)；光纖通信技術(shù)；DWDM技術(shù)；波分復(fù)用技術(shù)；光纖接入技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U285 文章編號：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.017

光纖通信技術(shù)作為當(dāng)今社會不可缺少的一種信息傳輸載體，其不但在市場占有重要位置，且運用比較廣泛，例如：光纖通信技術(shù)被運用于高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)場地監(jiān)控與調(diào)度。特別是在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中，光纖通信技術(shù)運用得比較多。在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)可以提高通信傳輸?shù)男室约皵U(kuò)大光纖通信技術(shù)的運用，可是光纖通信技術(shù)還有很多不足之處，需要得到改善。所以，下文就光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)的運用以及優(yōu)化舉措進(jìn)行了簡單的闡述。

1 關(guān)于光纖通信技術(shù)情況分析

由于光纖通信是在高頻率光波當(dāng)中作為載波的這一前提條件下完成的，且由于光波頻率必須要達(dá)到1000赫茲才可以，而光纖在進(jìn)行發(fā)送信息時一般是被當(dāng)作介質(zhì)一樣的東西存在的。之前有文獻(xiàn)提到了這樣一個理論：就是將光纖當(dāng)作媒體，這樣就可以完成信息輸送。并且這篇論文提到，如果將其運用到通信當(dāng)中，不但可以降低光纖損害程度，還可以降低成本運輸。所以某企業(yè)為了真正實現(xiàn)這一想法，通過大量的研究和探索，對其進(jìn)行想象和思考，最終判定假如有一天將其成功研發(fā)出來，可以獲取高額的回報。而且對于通信未來發(fā)展有著非常重要的作用。隨之而來的世界上就出現(xiàn)了損害低的光纖，并且這根光纖衰退系數(shù)是20～23db/km，也正是因為如此，人們進(jìn)入了光纖時代。使用光纖技術(shù)的時候，與以往的通信技術(shù)相比較，光纖技術(shù)優(yōu)勢更大，尤其是光纖技術(shù)的損耗小、容量大、傳輸快等優(yōu)點，這是傳統(tǒng)的通信技術(shù)不能相比的。由于光纖通信具備了這部分優(yōu)點：不會遭到電磁感染、不會出現(xiàn)串音，所以很多人喜歡光纖通信，且為了更好地運用光纖通信，人們花費大量的資金和先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展光纖通信技術(shù)。從光纖技術(shù)發(fā)展至今，只有20多年的時間，光纖通信的容量就提高了一萬多倍，且傳輸速度也提高了數(shù)百倍，到目前為止，人們可以在各個行業(yè)當(dāng)中看到光纖的身影。

1.1 波分復(fù)用技術(shù)分析

因為通過單模光纖消耗非常小的區(qū)域，使用波分復(fù)用能夠帶來很大的寬帶資源，按照不一樣的波長以及頻率，不一樣的信道就可以經(jīng)過光纖消耗非常小的窗口進(jìn)行改進(jìn)而成。且因為信號載波就是光波，所以波分復(fù)用器使用在發(fā)送端，能夠?qū)⒉幌嗤牟ㄩL光載波進(jìn)行有效融合，然后發(fā)送到一根光纖之中。通過接收端，將不一樣的波長采用分波器負(fù)荷不相同的信號載波進(jìn)行有效分割。不相同的波長的光載波信號一同進(jìn)行復(fù)用傳輸。從當(dāng)今社會發(fā)展來看，波分復(fù)用已經(jīng)運用于鐵路通信體系之中，按照不一樣的波長輸送通信信號，不僅不會遭到電磁信號以及氣候的干擾，還可以提高信息傳輸速度。

1.2 光纖接入技術(shù)分析

光纖接入網(wǎng)作為信息高速公路中的最后一個環(huán)節(jié)，其要想完成高速信息輸送，關(guān)鍵點在于用戶的接入這一環(huán)節(jié)，必須擁有主干寬帶輸送網(wǎng)，且信息高速輸送到各家各戶采用的技術(shù)就是光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)光纖寬帶進(jìn)行接入時，通常其輸送方式不會是單一的，而是各種類型的同的方式，且光纖到戶和FTTCab就是經(jīng)常使用的傳遞模式。其能夠讓光纖在不同的位置進(jìn)行信息傳遞。由于進(jìn)行光纖寬帶接入方式采用了光纖到戶這一方法，其可以提供全光接入，所以對于不相同的寬帶特點能夠充分滿足使用者對于寬帶的各種不同需求，用戶體驗到不同的寬帶需求。

2 運用的光纖通信技術(shù)情況分析

2.1 準(zhǔn)同步數(shù)字系列光纖通信

于1980年左右，鐵路光纖通信體系逐步發(fā)展和進(jìn)步，由北京站到北京局間建立了一個10千米以上的試驗段，并且二次體系也隨之開通，且路段之間建立了多模光纖，采用8芯單模光纜將其運用于重載雙線電氣化大秦鐵路。而該局限通信系統(tǒng)由二芯配置34Mb/sPDH設(shè)施組建而成，所以中國的第一條長途干線電纜數(shù)字通信系統(tǒng)功能出現(xiàn)了，這樣大大促進(jìn)了同軸模擬傳輸光纜數(shù)據(jù)通信在鐵路通信網(wǎng)的進(jìn)步和發(fā)展。但由于其復(fù)用結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜、沒有網(wǎng)絡(luò)管理能力等，進(jìn)而直接影響到光纜通信系統(tǒng)發(fā)展和進(jìn)步，在這樣的情況下，相關(guān)人員研制出了同步數(shù)字體系技術(shù)，其逐漸出現(xiàn)在人們的視線里。同步數(shù)字體系可以有效實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)的運用價值。其是把光纖信號進(jìn)行一同收集，接著采用不一樣的頻率來發(fā)出。

2.2 對于DWDM技術(shù)運用分析

相關(guān)人員開始于鐵路通信系統(tǒng)中運用DWDM，這種技術(shù)能夠采員工非常多的波長作為載波，其具備了消耗非常低與單模光纖的寬帶的特點，可以讓各個載波通信通道在一根光纖里一同進(jìn)行傳輸，這樣可以大大降低光纖的總數(shù)目。在DWDM當(dāng)中，其協(xié)議和輸送的速度沒有任何聯(lián)系，并且DWDM網(wǎng)絡(luò)可使用以太網(wǎng)協(xié)議等來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，且數(shù)據(jù)流量通?？梢钥刂圃?.0Gb/s～100Mb/s之間。并且DWDM能夠在激光通道間，經(jīng)過不一樣的速度輸送不一樣的數(shù)據(jù)流量。從目前而言，這樣的技術(shù)已經(jīng)開始大面積地運用到鐵路通信系統(tǒng)中。由于此技術(shù)不會受到天氣的干擾，可以將波長和光纖頻率相融合，使用DWDM系統(tǒng)和設(shè)施，讓信息體系可以得到綜合性的兼容。

相關(guān)人員使用SDH設(shè)施，開展信號波的傳輸，在一開始的時候，其信號傳輸不太穩(wěn)定，但由于時間的上漲，所以輸送的速度也會一直上漲。在這樣的情形下，能夠采用16波道以及2.0Gb/s以上的速度作為基礎(chǔ)。采用單根光纖單向傳輸方式，能夠把相同的波長在不同的兩個位置進(jìn)行重復(fù)性的使用功能。這項技術(shù)和數(shù)字傳輸體制的世界標(biāo)準(zhǔn)是相符的，能夠符合很多的光纖信號。并且這種技術(shù)還能夠把PDH與SDH的特征進(jìn)行兼容，使用靈活的組網(wǎng)方式，可以有效降低聯(lián)網(wǎng)費用。DWDM技術(shù)在多個新型行業(yè)都有業(yè)務(wù)方面的發(fā)展，不但可以推動鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展，還能夠讓通信技術(shù)行業(yè)上升一個檔次，進(jìn)而帶來全新的發(fā)展局面。運用DWDM，把光纖通信技術(shù)相結(jié)合，且把光波頻率和電磁信號相融合，將其運用于鐵路通信當(dāng)中，可以達(dá)到意想不到的效果。

3 光纖通信技術(shù)優(yōu)化策略

3.1 采用光時分復(fù)用及密集波分復(fù)用技術(shù)提升傳輸容量

要想提升光纖傳輸系統(tǒng)中的傳輸容量，就一定要采用光時分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)，這是提升傳輸容量最好的方法之一，其能夠經(jīng)過單根光纖來使得傳輸信道數(shù)的傳輸容量增加，并且光時分復(fù)用技術(shù)是經(jīng)過信道的傳輸速度來提升傳輸容量的?？墒怯捎诠鈺r分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)的容量非常有限，所以相關(guān)人員可以把很多的光時分復(fù)用信號一起使用，這樣可以在很大程度上提高傳輸?shù)娜萘?。其中偏振?fù)用技術(shù)最大的作用在于降低相鄰的信道之間的相互作用，在高速通訊系統(tǒng)當(dāng)中歸零編碼信號里面所占去的空間非常小，并且對于色散管理分布相關(guān)要求很低，而且其對于光纖的偏振膜色散以及非線性歸零編碼信號之間的適應(yīng)性很強。所以在當(dāng)前的大容量通信系統(tǒng)當(dāng)中運用歸零編碼傳輸方法比較好。

3.2 采用光孤子通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸

因光孤子通信技術(shù)擁有非常特別的PS數(shù)量級的很短的光脈沖，其方位一般是在光纖反常色散區(qū)域，可以將光纖的非線性和群速度色散進(jìn)行有效地平衡，所以，針對光纖距離較遠(yuǎn)的輸送，使用光孤子通信，就不會更改光纖速度和波長。使用功能光孤子通信能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離高速通訊，能夠在時域很短的脈沖把控中使用已存在的速率，進(jìn)而可以有效降低ASE，而其定時、整形等可以加大輸送的距離。如果要提高光學(xué)濾波輸送距離，其可以在性能非常高的摻鉺光纖放大器方面輸送比較低的噪音的摻鉺光纖放大器。

3.3 采用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升速度傳輸

運用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效提升速度傳輸，實現(xiàn)高速傳輸。以往的光網(wǎng)絡(luò)可以把節(jié)點間的全光化完成，可是在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處以往的方式運用的是電器件，這就嚴(yán)重局限了通信網(wǎng)絡(luò)容量的提升，并且也給當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)造成了很大的麻煩?？墒请姽?jié)點會在全網(wǎng)絡(luò)中被取代，且節(jié)點之間可以使用全光網(wǎng)，讓信息可以進(jìn)行高速的交換以及傳輸，對于用戶的信息不會再按照以往的比特進(jìn)行，而是根據(jù)波長來決定。采用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠消除電光瓶頸產(chǎn)生的部分影響因素。

4 結(jié)語

在鐵路通信系統(tǒng)中運用光纖通信技術(shù)可以提升傳輸效率，還可以推動通信行業(yè)的發(fā)展，并且素質(zhì)和市場需求上升，能夠促進(jìn)光纖通信技術(shù)上升一個層次。所以運用光纖通信技術(shù)的時候，首要做的就是對其運用的相關(guān)情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，接著通過對實際情況的調(diào)查，對光纖通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升光纖通信技術(shù)傳輸容量、實現(xiàn)光纖通信技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸、實現(xiàn)光纖通信技術(shù)全光網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳鼎.光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技，2016，（18）.

[2] 何靜濤.試論光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新通信，2016，（1）.

[3] 李士軍.鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術(shù)分析[J].科技風(fēng)，2015，（5）.

[4] 趙克河.光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2014，（1）.

作者簡介：萬燾（1984-），男，江西進(jìn)賢人，中國鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司中級工程師，研究方向：鐵路通信管理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）