試論光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

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，光纖通信技術與鐵路通信系統之間完美的結合，將有效地提高通信系統的智能化和數字化，加快鐵路通信系統的發展。光纖通信技術是當代信息傳輸非常重要的方式，其主要特點是應用廣泛、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的概念，分析光纖通信技術的現狀，并且重點分析光纖通信技術在鐵路通信中的應用。

【關鍵詞】 光纖通信技術 鐵路通信 應用

光纖通信技術在現代通信中脫穎而出，在很大程度上加快了傳播的速度，使其通信技術發生了質的飛躍。光纖技術在技術方面得到了提高，使其應用的范圍更加廣泛，應用到了很多的領域方面，其中鐵路通信方面就是一個很重要的應用。鐵路通信逐漸走向了通信智能化的防線，光纖通信技術在鐵路通信中的應用在很大程度上滿足了當代發展的需求。光纖通信技術廣泛地應用到鐵路通信當中，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、光纖通信技術的概述

光纖通信技術是以高頻光波為載波，光纖是以傳輸介質為通信媒介。在19世界60年代，曾有人提出了關于光纖傳播技術，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，光纖通信技術將加快通信技術的發展。美國康寧公司根據當時的學術論文研發出了世界上第一根超低損耗光纖，整個通信行業將走進光纖通信時代。

光纖通信技術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，受到了很多專業人士的熱愛，將會得到大力的發展。隨著科學技術的不斷發展，從19世紀60年代到21世紀，短短的二十年，光纖通信發生了巨大的改變，其容量整整提升了一萬倍，傳播速度也提升了幾百倍，大大發展了光纖通信行業。光纖技術被廣泛的應用到各個行業當中，推動了很多新技術的發展，使各行業的通信能力發生了翻天覆地的改變。

二、光纖通信技術的現狀

2.1波分復用技術

波分復用技術是根據不同光波的頻率不同，充分利用單模光纖低損耗區的寬帶資源，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，在發送初始的位置應用波分復用技術，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多個線路光纖信號的傳播。

2.2光纖連接

光纖通信技術的大力發展，將能夠引領國家通信行業的未來發展，光纖連接將成為信息高速中非常重要的一個標志。光纖連接技術應用到各行各業當中，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。光纖通信技術將走進了千家萬戶，有效的提高人們上網的速度，使人們走進高速信息時代，使寬帶進入到飛快發展的年代。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不受到限制，充分的滿足寬帶連接技術的需求。

三、光纖通信技術在鐵路運輸通信系統中的應用

人們現在的生活水平越來越高，對于鐵路運輸的安全和速度要求也越來越高，對于鐵路通信技術的傳輸速度和傳播質量要求也在明顯提升，光纖通信技術在鐵路通信方面的應用有著非常巨大的意義。鐵路通信中應用光纖通信技術歷經了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，PDH光纖技術被應用到光纖通信當中，首次，在我國北京作為試驗點，研發了長達15Km的光纖。這次光纖實驗所鋪設的是短波光纖，使二次群系統處于開啟的狀態。在我國首次應用PDH光纖通信技術的鐵路是大秦鐵路，大秦鐵路的重載雙線電氣化中應用的是八芯單模短波光纖，在這個當中局部網絡通信系統使用的設備是36Mb/s PDH的二芯；鐵路沿線的車站和區域網絡的通信系統設備是PCM，以及配置8Mb/s PDH的二芯，標志著我國鐵路通信系統從傳統的通信模式逐漸轉變為光纖通信技術。大秦鐵路通信系統的成功轉型，將預示著鐵路通信系統光纖通信技術走向了一個新的領域。PDH光纖通信系統有一個重要的功能是能在最短的時間檢測鐵路通信系統的安全漏洞和隱患，并且能夠及時的清除，很大程度上保障了鐵路通信系統的安全和正常運作。PDH光纖通信系統的功能雖然很強大，推動了鐵路通信系統的發展，但是這種光纖通信系統也存在一些問題，PDH光纖通信系統具有很復雜的結構，每個區域有著不同的標準，網絡管理的能力比較弱，這些都嚴重的制約了鐵路通信系統的發展。這就要求科研人員要不斷的開發出新的技術，彌補漏洞。

3.2 SDH光纖通信系統

SDH光纖通信系統相對于PDH光纖通信系統更加的完善，能夠有效的彌補PDH光纖通信的不足，SDH光纖通信技術促進了鐵路通信技術的發展。SDH光纖光纖通信技術是一種高速發展的數字化通信技術，它將實現數字信息化的同步轉播，將信號固定在特定的結構中。SDH光纖通信技術有幾方面的優點：第一個優點是在簡化網絡中各個支路的字節復接應用；第二個優點是創造了不同廠家設備互聯網之間的連接，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絡和自我完善功能，當網絡信號突然被中斷，在自動恢復后，其網絡信號傳輸仍然可以繼續使用；第四方面是SDH光纖通信系統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光纖通信技術比PDH光纖通信技術有著很強大的通信功能，在鐵路通信系統中嶄新出獨具特色的優勢。先進的SDH光纖通信技術將能夠代替傳統的PDH光纖通信技術，其中SDH光纖通信技術最早應用在贛韶鐵路當中，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，搭建一條新的光同步傳輸系統，采用了二十芯光纜。為了接入光纖通過接入層傳輸設備和622Mb/s光纖口，這些設備和贛韶鐵路沿線的接收設備相互連接，使整條贛韶鐵路沿線都實現SDH光纖鐵路通信，大大推動了我國鐵路通信事業的發展。SDH光纖通信技術在鐵路通信系統中起著重要的作用，但隨著社會經濟的快速發展，SDH光纖通信技術逐漸不能滿足鐵路通信的需求。鐵路通信的需求在數據傳輸方面提出了更高的需求，要想實現這一需求，需要將其速度提升百倍以上。

3.3 DWDM光纖通信系統

根據鐵路通信技術的需求和科學技術的發展，人們研發了DWDN光纖通信，這種先進的光纖通信技術，明顯的超過了PDH光纖通信和SDH光纖通信。DWDM 技術是根據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傳輸，形成一種新型的通信技術。DWDM通信系統中，發送端光發射機同時發射不同穩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，經過光前置放大器放大，然后送到光波長分波器當中實現光信號的分解。該技術的主要的優勢是DWDM光纖通信可以在同一光纖內承載不同波段的波長，這樣就可以提高了傳輸的速度和增大了傳輸的容量；DWDM光纖通信技術可以容納不同的協議要求，將不同的傳輸速度中數據在一個激光軌道中完成，這樣就會在最大限度內滿足網絡用戶的需求和網絡的安全。DWDM光纖通信技術已經被用到了鐵路開發當中，因該通信技術能夠增大傳輸速度，同時增加傳輸容量，在鐵路信息系統開發當中，被采納應用。該技術的應用是鐵路信息系統的信息傳遞更穩定、迅速，保證了鐵路信息及時傳遞，為鐵路信息服務提供便利。

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

參 考 文 獻

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

[2]趙克河.光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].西新技術，2014（1）