光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

摘要：光纤技术大量应用于铁路通信之中，切实满足在运行过程中对通信技术的需求。在本文将要着重阐述光纤在铁路通信之中的应用情况，以及对应用技术以及技术前景进行分析。

关键词：光纤通信技术；铁路通信系统；应用

中图分类号：TN913文献标识码： A

一、光纤通信技术的特点

(一)通信容量较大

光纤通信在使用的过程中传输速度及质量远远高于一般的铜线或电缆，具有非常高的特殊性及有效性。光纤通信技术借助光源调制的特殊性、调制的方式及光纤的色散特性，有效提升了光纤通信的质量。除此之外，在光纤通信技术应用的过程中，单波长光纤通信系统能够最大限度地发挥光纤宽带的新效果，大大提升了传输容量，已经从根本上提升了密集波分复用效果及传输质量。

(二)损耗较低

传统石英光纤损耗可低于0~20dB/km，这种传输损耗远远低于其他介质，是一种高效的低消耗材料。在对上述光纤进行研究应用的过程中，光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离，降低损耗可下降的程度。随着当前中继站数目的逐渐减少，系统的成本及复杂性可以大幅降低，能够在长途传输线路中发挥最大效益，减少经济成本的损失。

(三)保密性较高

光波在光纤中传输，可以明显提升光波导结构的各项效果。光纤通信技术能够将信号完整地限制在光波导结构中，将任何泄漏的射线都通过环绕光纤的不透明包皮吸收。该种方法基本不会漏出光波。上述光纤在传输的过程中相邻的通道不会出现串音干扰，根本无法窃听到当前的光纤信息传输内容。

(四)抗电磁干扰能力较高

光纤通信技术中光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。通过上述材料可以明显提升光波导对电磁干扰的免疫力，降低自然界中雷电干扰、电离层等变化的效果。光纤传输的过程中可以明显降低释放的电磁干扰，对强电领域的通信具有非常好的促进作用。

二、目前光纤技术的分析

(一)波分复用的技术使用

光纤通信最新加入波分复用，能够充分将单模光纤中低损耗区域的带宽资源进行利用，每一道光波在传输过程中，波长也会出现各有不同的情况，在此过程中，如若能够将低损耗区域划分成多个通信通道，并且将其中光波作为载波进行通信传输，在发送端采用波分复用的方式，将不同波段载送的信号合入一条光纤之中。在接收之时，再用波分复用，将不同波段的信息进行区分。以这样的技术，可以将每一个波段看做是单独个体，实现一条光纤中的多路信号传输。

(二)光纤接入

光纤通信技术的发展，领航国际通信的发展渠道，而光纤接入是信息高速之中最后一段里程碑。将光纤接入投入真正的使用，能够将信息传输进入高速化通道，满足大众在信息时代传输需求。在此过程中，宽带主干线很重要，用户在接入宽带之时，也占据技术关键。将光纤接入真正投入正常运营之中，那么千家万户都可以使用高速信息，宽带进入高速时代。宽带接入之时，光纤所需要达到的地方有差距，因此，FTTU、TTB、FTTC 在应用过程上，差距也是相当大。在FTTX之中，FTTH是在整个宽带技术中的终端环节，提供全光接入模式，光纤宽带特性在此技术中被充分利用起来，让用户在宽带使用过程中，可以感受畅通无阻的宽带运行。

三、光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

(一)PDH 光纤通信

光纤通信技术，其之所以能够对铁路通信系统产生一定的影响，主要原因是，当前对光纤通信技术的划分已经相当的详细了，对于不同的光纤技术可以被应用于不同的铁路通信系统。其中，非常重要的一方面就是PDH光纤通信，PDH光纤通信能将铁路通信系统中存在的漏洞以及隐患能够有效的进行清除，并且协助铁路通信系统能够运作正常。但是，PDH复用结构复杂、标准不统一以及缺乏强大的网络管理功能的固有缺陷，使其越来越不能使用光纤通信系统的飞速发展，在这样的状况下，SDH应运而生。

(二)SDH 光纤通信

在现阶段的发展中。SDH光纤通信的应用较为广泛，同时得到了很高的认可。

在铁路通信系统当中的应用，过去PDH光纤通信的不足不仅弥补了，而且还获得了一定的突破，使得铁路通信系统运行的更加流畅，为人们带来了很大的方便。SDH光纤通信具有非常明显的有点，比方说:统一的接口标准，统一的比特率，为不同厂家设备间的互联提供了可能。附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。网络管理能力大大加强。提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，通过自愈网自动恢复正常通信。对铁路通信系统这些都产生了较大的积极意义，在将来的发展中，相信还会有一个更大的突破。

(三)DWDM 光纤通信

宽带有单模光纤、损耗极低等主要特性，将这些特性进行利用，致力于得到最高的使用效果，采用不同波段进行信息传输，并且将这些不同波段的载波合并在一条光纤中进行传输。在同样的信息传输之下，可以节省光纤数量，也不耽误使用效果，切实符合现今对光纤通信要求。铁路通信之中，这项改善，对通信质量的提升可想而知。DWDM技术的使用，能够将光纤传输所产生的数据流量上升至500GB/S。在如此庞大的信息传输容量之下，对传输质量的使用也是在安全安装状态中进行，切实满足用户对网络运行需求。

这个技术有一个特有的优势，那就是协议与实际传输不相关，以这样的形式，最大化满足大家在使用过程中所对速度形成的需求。DWDM使用IP、ATM 、SENT 进行数据传输，传输数据速度可以达到110Mb/s到2.4Gb/s，在此基础上完成数据传输。在一个激光轨迹里，可以采用不同速度对数据进行传递，这也是DWDM的特性之一。这项光纤技术最大化实现数字传输制定的国际标准，在一条管线之中，承载诸多信息，并且具有良好的兼容性，这点非一般技术可以与之媲美。形成最为灵活的网络运行方式，形成组网，可以在面对外界各种故障发生之前，进行自我防御，也可以自我修复。在降低成本的同时，将网络容量最大化，满足各种全新业务拓展需要，为整个通信行业都带来全新的跨越。

四、光纤通信技术的前景

随着当前光纤通信技术的逐渐完善和当前电信市场的逐渐改革，相关人员要对各项光纤通信发展进行深入研究和应用，依照数字化及网络化要求，从根本上改善主体的通信网络建设，当前光纤通信逐渐朝着以下几方面发展：

(1)通信信道容量不断增加。光纤通信技术在应用的过程中各项技术及系统设备已经得到了非常明显的转变，尤其是在系统核心技术方面。当前光纤通信技术lOGbps 系统已开始大批量装备网络，该系统对光缆极化模色散的敏感性较高，已经明显提升了光纤通信的传输效果。但是当前的光纤电缆与10Gbps 系统还存在较多不匹配的地方，当对上述内容进行优化后可以进一步提升光纤通信的速度及容量。除此之外，在上述发展的过程中光通信系统从PDH 发展到SDH，光纤速度已经由155Mb/s发展10Gb/s。在今后系统中通过波分复用信息通道技术能够明显提升阁下纪念馆商用现象，对骨干网的传输具有至关重要的作用。

(2)信号传输距离不断延伸。光纤通信技术在传输的过程中传输距离越远，传输效果越好。因此，在对上述传输进行提升的过程中，相关人员要对光纤通信技术机构进行转变，对各项跨距进行提升。要最大限度对拉曼光纤放大器进行使用，对上述光纤放大器应用质量进行提升，从根本上提升光纤通信的传输质量。与此同时，相关人员还要对有利于长距离传送的线路编码进行合理应用，采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度，使用补偿技术提升光纤及光器件使用的效益。

(3)实现光联网的发展。随着通信逐渐由骨干网转移到城域网，光纤也逐渐开始接近业务点。在上述光纤发展的过程中，人们开始将其作为一种业务手段，希望对传输业务进行提升，将传输功能效果及接入功能作用结合在一起。当前SDH已经得到了非常明显的提升，实现了对各项TDM 及ATM 的传输及传送。美国、日本等国家已经实现了光联网项目，完成了对骨干网的转移，但是国内现在发展水平较低，还需要不断进行完善。

结语

在铁路通信之中，光纤技术是信息传递系统核心，在铁路通信的发展中扮演着重要角色。从最开始的光纤技术，不断转换，克服原本存在的诸多难题，一点点进行改善，力求最大化促进通信时代的前进步伐。市场需求不断增加，也将是推动光纤技术发展的最大力量。

参考文献

[1]李. 浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J]. 科技信息，2011，05:500-501.

[2]何永贵. 铁路区段光纤通信研究和分析[J]. 中国高新技术企业，2011，31:86-89.

[3]蒋肖锋. 铁路通信技术在客运专线的应用[D].浙江工业大学，2012.