鐵路通信系統中光纖通信技術的優化措施

摘要：光纖通信技術被運用于鐵路通信系統當中，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的發展。文章就鐵路通信系統中光纖通信技術當前運用情況，比如對于波分復用技術的分析，對于光纖接入技術的分析，對光纖通信技術分析，最后對光纖通信技術相關優化舉措進行了介紹。

關鍵詞：鐵路通信系統；光纖通信技術；DWDM技術；波分復用技術；光纖接入技術 文獻標識碼：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

光纖通信技術作為當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：光纖通信技術被運用于高質量彩色電視傳輸、工業生產場地監控與調度。特別是在鐵路通信系統當中，光纖通信技術運用得比較多。在鐵路通信系統中應用光纖通信技術可以提高通信傳輸的效率以及擴大光纖通信技術的運用，可是光纖通信技術還有很多不足之處，需要得到改善。所以，下文就光纖通信技術在鐵路通信系統的運用以及優化舉措進行了簡單的闡述。

1 關于光纖通信技術情況分析

由于光纖通信是在高頻率光波當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到1000赫茲才可以，而光纖在進行發送信息時一般是被當作介質一樣的東西存在的。之前有文獻提到了這樣一個理論：就是將光纖當作媒體，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。所以某企業為了真正實現這一想法，通過大量的研究和探索，對其進行想象和思考，最終判定假如有一天將其成功研發出來，可以獲取高額的回報。而且對于通信未來發展有著非常重要的作用。隨之而來的世界上就出現了損害低的光纖，并且這根光纖衰退系數是20～23db/km，也正是因為如此，人們進入了光纖時代。使用光纖技術的時候，與以往的通信技術相比較，光纖技術優勢更大，尤其是光纖技術的損耗小、容量大、傳輸快等優點，這是傳統的通信技術不能相比的。由于光纖通信具備了這部分優點：不會遭到電磁感染、不會出現串音，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技術，發展光纖通信技術。從光纖技術發展至今，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百倍，到目前為止，人們可以在各個行業當中看到光纖的身影。

1.1 波分復用技術分析

因為通過單模光纖消耗非常小的區域，使用波分復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過光纖消耗非常小的窗口進行改進而成。且因為信號載波就是光波，所以波分復用器使用在發送端，能夠將不相同的波長光載波進行有效融合，然后發送到一根光纖之中。通過接收端，將不一樣的波長采用分波器負荷不相同的信號載波進行有效分割。不相同的波長的光載波信號一同進行復用傳輸。從當今社會發展來看，波分復用已經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 光纖接入技術分析

光纖接入網作為信息高速公路中的最后一個環節，其要想完成高速信息輸送，關鍵點在于用戶的接入這一環節，必須擁有主干寬帶輸送網，且信息高速輸送到各家各戶采用的技術就是光纖接入網絡技術。當光纖寬帶進行接入時，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就是經常使用的傳遞模式。其能夠讓光纖在不同的位置進行信息傳遞。由于進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情況分析

2.1 準同步數字系列光纖通信

于1980年左右，鐵路光纖通信體系逐步發展和進步，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。而該局限通信系統由二芯配置34Mb/sPDH設施組建而成，所以中國的第一條長途干線電纜數字通信系統功能出現了，這樣大大促進了同軸模擬傳輸光纜數據通信在鐵路通信網的進步和發展。但由于其復用結構相當復雜、沒有網絡管理能力等，進而直接影響到光纜通信系統發展和進步，在這樣的情況下，相關人員研制出了同步數字體系技術，其逐漸出現在人們的視線里。同步數字體系可以有效實現光纖通信系統的運用價值。其是把光纖信號進行一同收集，接著采用不一樣的頻率來發出。

2.2 對于DWDM技術運用分析

相關人員開始于鐵路通信系統中運用DWDM，這種技術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行傳輸，這樣可以大大降低光纖的總數目。在DWDM當中，其協議和輸送的速度沒有任何聯系，并且DWDM網絡可使用以太網協議等來進行數據輸送，且數據流量通常可以控制在2.0Gb/s～100Mb/s之間。并且DWDM能夠在激光通道間，經過不一樣的速度輸送不一樣的數據流量。從目前而言，這樣的技術已經開始大面積地運用到鐵路通信系統中。由于此技術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系統和設施，讓信息體系可以得到綜合性的兼容。

相關人員使用SDH設施，開展信號波的傳輸，在一開始的時候，其信號傳輸不太穩定，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。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行重復性的使用功能。這項技術和數字傳輸體制的世界標準是相符的，能夠符合很多的光纖信號。并且這種技術還能夠把PDH與SDH的特征進行兼容，使用靈活的組網方式，可以有效降低聯網費用。DWDM技術在多個新型行業都有業務方面的發展，不但可以推動鐵路通信系統發展，還能夠讓通信技術行業上升一個檔次，進而帶來全新的發展局面。運用DWDM，把光纖通信技術相結合，且把光波頻率和電磁信號相融合，將其運用于鐵路通信當中，可以達到意想不到的效果。

3 光纖通信技術優化策略

3.1 采用光時分復用及密集波分復用技術提升傳輸容量

要想提升光纖傳輸系統中的傳輸容量，就一定要采用光時分復用技術以及密集波分復用技術，這是提升傳輸容量最好的方法之一，其能夠經過單根光纖來使得傳輸信道數的傳輸容量增加，并且光時分復用技術是經過信道的傳輸速度來提升傳輸容量的。可是由于光時分復用技術以及密集波分復用技術傳輸的光纖通信系統的容量非常有限，所以相關人員可以把很多的光時分復用信號一起使用，這樣可以在很大程度上提高傳輸的容量。其中偏振復用技術最大的作用在于降低相鄰的信道之間的相互作用，在高速通訊系統當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性很強。所以在當前的大容量通信系統當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進行遠距離傳輸

因光孤子通信技術擁有非常特別的PS數量級的很短的光脈沖，其方位一般是在光纖反常色散區域，可以將光纖的非線性和群速度色散進行有效地平衡，所以，針對光纖距離較遠的輸送，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行遠距離高速通訊，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 采用全光網絡技術提升速度傳輸

運用全光網絡技術能夠有效提升速度傳輸，實現高速傳輸。以往的光網絡可以把節點間的全光化完成，可是在網絡的節點處以往的方式運用的是電器件，這就嚴重局限了通信網絡容量的提升，并且也給當前鐵路通信系統造成了很大的麻煩。可是電節點會在全網絡中被取代，且節點之間可以使用全光網，讓信息可以進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行，而是根據波長來決定。采用全光網絡技術還能夠消除電光瓶頸產生的部分影響因素。

4 結語

在鐵路通信系統中運用光纖通信技術可以提升傳輸效率，還可以推動通信行業的發展，并且素質和市場需求上升，能夠促進光纖通信技術上升一個層次。所以運用光纖通信技術的時候，首要做的就是對其運用的相關情況進行仔細的分析，接著通過對實際情況的調查，對光纖通信技術進行優化，提升光纖通信技術傳輸容量、實現光纖通信技術遠距離傳輸、實現光纖通信技術全光網。

參考文獻

[1] 陳鼎.光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].無線互聯科技，2016，（18）.

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

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

[4] 趙克河.光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2014，（1）.

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

（責任編輯：黃銀芳）