光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

陳 軍

中鐵九局集團電務工程有限公司通信工程隊

光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

陳 軍

中鐵九局集團電務工程有限公司通信工程隊

光纖通信發展需要依據光纖技術的進步，而光纖技術發展趨勢在現如今有良好的勢頭，因此光纖通信成為通信傳輸中主要形式。為了更好的滿足時代需求光纖技術還需不斷改進，從而為人們代來便利的同時，也有利于國家信息技術發展。鐵路通訊系統運用光纖通信技術是鐵路系統一項重大的決策，也使得我國鐵路通訊系統實現了一次較大的飛躍，進一步加強對其的研究非常有必要。基于此本文分析了光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用。

光纖通信技術；鐵路通信系統；應用

1、光纖通信技術具有的特點

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。光纖和以往的微波技術相比較，光纖的傳輸信號比微波的傳輸信號容量大幾十倍，光纖和以往的電波頻率進行比較，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講，光纖所具備的傳輸信息容量大和傳輸距離遠的優勢是其他通信技術所不能匹敵的。

1.2 光纖損耗低，可為企業降低施工成本

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，比較經濟，能夠降低企業施工成本。同時，由于玻璃材質具有特殊的電器性質和石英光纖在施工時由于其絕緣性能夠不安裝接地和回路設施，這又一程度上的降低了企業的施工成本。從理論的角度上來考慮，石英光纖還具有降低施工成本的潛質，這一潛質希望在不久的將來因為技術的突破能夠實現。

2、鐵路通信對于無線通信系統所提出的要求

現今的社會是信息化的社會，隨著我國鐵路信息化及現代化建設的不斷加速，對于鐵路移動通信系統提出了以下要求：(1)無線通信系統應當在網絡結構、硬件設備以及軟件算法等方面滿足500km/h速度范圍以內的列車通信需求。(2)無線通信系統要能夠實現無線列控方式，以便能夠更好的對鐵路列車的運行進行調度及高速列車運行中的與地面調度中心之間的龐大的數據信息雙向傳輸。(3)無線通信系統應當具有沿著鐵路沿線的高速越區切換的能力。(4)無線通信系統應當能夠將鐵路沿線惡劣的自然環境對于鐵路無線通信系統的影響降至最低。

3、光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

3.1 PDH光纖通信的應用

我國PDH光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用最先出現在大秦鐵路。大秦鐵路通信系統中應用的光纖是八芯單模短波光纖，并運用34Mb/s的PDH二芯搭建干局線網絡通信系統。同時，區段網絡及沿線車站使用D/工、PCM搭建通信系統，并配備SMb/sPDH的二芯。PDH光纖通信在大秦鐵路通信系統中的成功應用，使得我國鐵路通信質量得到較大提升，為光纖通信技術在鐵路通信系統中的廣泛應用奠定良好基礎。實踐表明，PDH在清除鐵路通信系統安全隱患及漏洞方面優勢明顯，一定程度上保證了鐵路通信系統安全的運行。但該通信技術存在一些問題，如網絡管理能力差、標準不統一、復用結構復雜等，給其他在鐵路通信系統中的進一步推廣造成阻礙。

3.2 SDH光纖通信系統的應用

SDH光纖通信系統相當于PDF光纖通訊系統的完善升級版，它能夠有效的彌補PDH光纖通訊的缺陷，SDH光纖通信技術促進了鐵路通信技術的發展。SDH光纖通信技術是一種現代的高速發展的數字化通信技術，其將會在未來的科技發展中實現數字信息化的同步轉化，將所需的信號固定于特定的機構之中。

SDH光纖通信技術比PDH光纖通信技術有著更強大的通信功能，在鐵路通信系統中體現出獨具特色的優勢。更加完善的SDH光纖通信技術將會代替系統中的PDH光纖通信技術，其中SDH光纖通信技術是最早應用在贛韻鐵路當中，在整條鐵路的修建過程中，為了應用到先進的SDH光纖通信技術，專程搭建一條新的光同步傳輸系統，其中采用了二十芯光纜。為了接入光纖能夠通過接入層傳輸設備和622Mb/s光纖口，這些設備和贛韻鐵路沿線的接收設備相互接連，使整條贛韻鐵路沿線都實現SDH光纖鐵路通信，進一步的推動了我國鐵路通信技術的發展。

3.3 DWDM技術的應用

DWDM技術能夠采用多個波長作為載波，利用低損耗和單模光纖的寬帶特性，能夠使各個載波通信通道在一條光纖內同時進行傳輸，這樣做極大地減少了光纖的總數目，使得單根光纖的傳輸數據的最大的流量可以達到400Gb/s。DWDM的協議與傳輸速度無關，對于DWDM的網絡可以采用太網協議、SONET/SDH，ATM以及IP協議來傳輸數據，對于數據流量需要控制在2.5Gb/s和100Mb/s之間，DWDM技術可以在激光通道間，通過不同的速度來傳輸不同類型的數據流量。DWDM技術已經在鐵路通信網中進行大規模的應用。目前，在很多鐵路通信系統中已經開始采用該種技術，其可以不受雷雨天氣的干擾，將波長與光纖頻率結合在一起，然后利用DWDM系統以及相應的設備，使得其信息系統能夠得到全面性的兼容。然后采用SDH設備，進行信號波的傳遞。在剛開始時，其信號的傳遞會出現不穩定的現象，但是隨著時間的增長，其信息的傳遞效率得到提升，其傳輸的速度也會持續加快。在這個背景下可以采用16波道和2.5Gb/s的速率為基礎，采用單纖單向傳輸的工作方式，能夠使同樣的波長可在不同的兩個方向上進行重復使用。DWDM技術已在各個新領域都有新業務的發展，既能夠促進鐵路通信系統的發展，由能夠使整個的通信技術行業出現質的飛躍，帶來全新的發展。

總之，光纖通信技術已在鐵路通信系統中大幅度地得到了運用，因此，鐵路通信系統中光纖系統通信技術的應用意義深遠，需要進一步加強對其的研究。

[1]蔣肖鋒.鐵路通信技術在客運專線的應用[D].浙江工業大學，2012. [2]梁青.淺析光纖接入技術在鐵路通信中的應用[J].科技與企業，2013，04：75.

[3]劉強.鐵路通信工程中光纖接入網技術的應用[J].科技風，2013，02：82-83.