光纖接入技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用研究

楊欣豫

摘要：由于科學(xué)科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的依賴性也逐漸的提升，很多工作都必須以通信技術(shù)為基礎(chǔ)才能進(jìn)行，使得拓展光纖通信技術(shù)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信來說，其意義是非常重要的。本文以鐵路通信作為研究對(duì)象，從光纖接入技術(shù)的內(nèi)涵、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及優(yōu)點(diǎn)入手，來對(duì)鐵路通信系統(tǒng)中這一技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)分析，期望能對(duì)我國(guó)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展起到一定的參考與借鑒作用。

關(guān)鍵詞：光纖接入；鐵路通信；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）04-0027-02

幾年來，鐵路的快速發(fā)展，使得鐵路通信的發(fā)展也十分的迅速，在鐵路通信中，很多現(xiàn)代化的傳輸方式和接入方式得到廣泛的應(yīng)用。要使高速列車行駛過程中的通信需求得以滿足，鐵路通信網(wǎng)也在不斷的改進(jìn)和完善，其不單單能為社會(huì)發(fā)展帶來一定的效益，還能使人們的生活需求得以有效滿足。

1 光纖接入技術(shù)

1.1 光纖接入技術(shù)的內(nèi)涵

光纖接入網(wǎng)，就是通過光纖，將其當(dāng)做是傳輸媒介，將其接入網(wǎng)絡(luò)中，它主要有兩部分組成，一是光線路終端，也就是OLT，二是遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)單元，也就是ONU。

從本質(zhì)上來看，光纖接入技術(shù)就是在接入網(wǎng)中，將光纖作為傳輸媒介與網(wǎng)絡(luò)相連的一種技術(shù)，它的特點(diǎn)有很多，最突出的就是傳輸速度快，傳輸質(zhì)量高，同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷深入，這種優(yōu)勢(shì)正在不斷的發(fā)展，在當(dāng)前鐵路通信中，這一技術(shù)得到全面的推廣[1]。

1.2 光纖接入網(wǎng)的組成

對(duì)于光纖接入網(wǎng)來說，其主要有由三個(gè)方面的內(nèi)容組成，一是光纖，二是光線路終端，OLT，三是遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)單元，ONU，其中最重要的傳輸媒介就是光纖[2]。但是在具體使用過程中，它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是非常重要的，它的合理性與通信功能的實(shí)現(xiàn)之間是有著直接影響的。對(duì)于鐵路通信來說，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，那么就能使鐵路通信的整體運(yùn)營(yíng)情況良好，使維護(hù)成本得以大大降低。其具體的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有三種：

第一種是總線型結(jié)構(gòu)，見圖1，在這一結(jié)構(gòu)中，所有的ONU都是利用耦合器來和光纖總線進(jìn)行直接相連的。

第二種是星型結(jié)構(gòu)，見圖2，在這一結(jié)構(gòu)中，位于中間的OLT這一節(jié)點(diǎn)將其當(dāng)作是耦合器，用來對(duì)數(shù)據(jù)傳輸功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

第三種是環(huán)形結(jié)構(gòu)，見圖3，在這一結(jié)構(gòu)中，整個(gè)光纖鏈條之間首和尾連接在一起，所有節(jié)點(diǎn)之間，共同形成一個(gè)封閉的回路。

可以看出，這三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間還是有著很大的不同之處的。

1.3 光纖接入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與一般的鐵路通信網(wǎng)的接入技術(shù)進(jìn)行比較，光纖接入技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是比較突出的，一是光纖接入技術(shù)，其能使不同類型的新型業(yè)務(wù)需求得以有效的滿足；二是對(duì)于傳統(tǒng)的銅線電纜網(wǎng)絡(luò)條件下，電磁干擾出現(xiàn)的可能性是很大的，而光纖接入技術(shù)能使這一問題得到有效的規(guī)避，同時(shí)，這一技術(shù)的傳輸容量也是非常大的；三是由于光纖接入技術(shù)的不斷深入發(fā)展，它的成本也在不斷的減少，同時(shí)，常規(guī)的銅線電纜價(jià)格是在不斷上漲的。四是從維護(hù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控層面上來看，光纖通信網(wǎng)絡(luò)也有著很大的優(yōu)點(diǎn)，特別是在今后復(fù)雜數(shù)據(jù)傳輸過程中，能使自身的安全性得到有效的保證。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，使得這一技術(shù)在鐵路通信中得到廣泛的應(yīng)用，而且應(yīng)用效果也是十分顯著的。

2 鐵路通信中主要使用的光纖接入技術(shù)分析

2.1 PDH光纖接入技術(shù)

這一技術(shù)是在20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)的，自產(chǎn)生開始就一直在鐵路通信領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，在1982年，在北京進(jìn)行15km的試驗(yàn)，將一條四芯短波光纖乾地敷設(shè)，將二次群系統(tǒng)進(jìn)行開通。在大秦鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，將第一條八芯單模光纜的長(zhǎng)途進(jìn)行敷設(shè)，使得長(zhǎng)途干線光纜數(shù)字通信系統(tǒng)得以開通。盡管這些試驗(yàn)的相關(guān)光纖接入網(wǎng)通信設(shè)備，與現(xiàn)代的光纖接入網(wǎng)進(jìn)行比較，還是有很大的差距的，然而也是由于這一次試驗(yàn)的成功使用，也代表著我國(guó)鐵路通信將光纜數(shù)字模式正式開啟。

2.2 SDH光纖通信

與PDH相比，SDH的數(shù)據(jù)傳輸速度有了很大的改進(jìn)，其傳輸速率分級(jí)也就是同步傳輸模型，簡(jiǎn)稱為STM，具體的傳輸速率見表1。

同時(shí)，SDH和PDH進(jìn)行比較，還有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，一是使網(wǎng)絡(luò)管理功能得到有效的改進(jìn)；二是對(duì)于PDH標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題得到了有效的改進(jìn)，使不同設(shè)備之間互聯(lián)得以實(shí)現(xiàn)；三是SDH設(shè)備形成的光纖通信網(wǎng)的維護(hù)能力很高，使得在對(duì)主信號(hào)中斷情況下，能使通信進(jìn)行自動(dòng)的恢復(fù)[3]。

因?yàn)镾DH技術(shù)有著很多的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代長(zhǎng)途鐵路光纖通信網(wǎng)建設(shè)過程中，對(duì)于PDH傳輸體制已經(jīng)不再進(jìn)行應(yīng)用。拿贛州到韶關(guān)鐵路來說，這一鐵路利用新敷設(shè)的二十芯光纜中的四芯光纜，其傳輸速率為2.5GB/s，主要用來長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)，通過二芯光纜，開設(shè)傳輸速度為622MB/s的傳輸系統(tǒng)，將其當(dāng)作是本地中繼網(wǎng)。然而，在當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)不斷發(fā)展，PDH技術(shù)的光信號(hào)傳輸還是以單一波長(zhǎng)為主，而當(dāng)前新的鐵路通信業(yè)務(wù)的不斷深入，要對(duì)這一通信系統(tǒng)容量進(jìn)行不斷的擴(kuò)大，要想使這一需求得以滿足，載波就必須以多波長(zhǎng)為基礎(chǔ)，將光纖容量盡量的使用，這使得多波長(zhǎng)載波光纖通信技術(shù)得以產(chǎn)生。

2.3 DWDM光纖通信

這一技術(shù)的載波就是多個(gè)波長(zhǎng)，各載波信道能夠在一條光纖上進(jìn)行同時(shí)使用，每一根光纖能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量最多可超過400GB/s，這使得光纖的數(shù)量得到大大的節(jié)約。在滬杭至浙贛鐵路中，就使用的是DWDM傳輸系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)鐵路干線已經(jīng)將這一技術(shù)進(jìn)行廣泛的使用?，F(xiàn)階段，在京九、武廣等多級(jí)干線中，這一技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行應(yīng)用。拿京九鐵路為來說，其采用的是開放式的DWDM系統(tǒng)，波道數(shù)量是16波道，傳輸速率為2.5GB/s，通過二十芯光纜中的二芯單模光纖進(jìn)行單纖單向傳輸。此外，這一技術(shù)不單單能夠?qū)⒏嗟男盘?hào)進(jìn)行承載，還能將SDH和PDH的通信進(jìn)行兼容，使組網(wǎng)方式更加的靈活。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于當(dāng)前鐵路通信的快速發(fā)展，光纖接入技術(shù)也得到了提升，使得鐵路的服務(wù)、管理都得到很大的改善，這一技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)鐵路中得到廣泛的應(yīng)用，這對(duì)于我為鐵路通信來說，有著很大的積極作用，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益也得到很大的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]張振杰，鞏銳.淺談光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新通信，2015，（24）：39.

[2]黃洪州.當(dāng)前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].信息通信，2016，（6）：253-254.