光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

陈 军

中铁九局集团电务工程有限公司通信工程队

光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

陈 军

中铁九局集团电务工程有限公司通信工程队

光纤通信发展需要依据光纤技术的进步，而光纤技术发展趋势在现如今有良好的势头，因此光纤通信成为通信传输中主要形式。为了更好的满足时代需求光纤技术还需不断改进，从而为人们代来便利的同时，也有利于国家信息技术发展。铁路通讯系统运用光纤通信技术是铁路系统一项重大的决策，也使得我国铁路通讯系统实现了一次较大的飞跃，进一步加强对其的研究非常有必要。基于此本文分析了光纤通信技术在铁路通信系统中的应用。

光纤通信技术；铁路通信系统；应用

1、光纤通信技术具有的特点

1.1 光纤通信容量大

且频带宽光纤具有容量大和频带宽的特点。光纤和以往的微波技术相比较，光纤的传输信号比微波的传输信号容量大几十倍，光纤和以往的电波频率进行比较，光纤的光波频率比电波的光波频率高出几倍甚至十几倍。就光纤的频带宽度来讲，光纤的传输带宽度比电缆和铜缆的传输带要宽出很多，不仅如此，光纤的传输损耗非常小，这是以往的通信电缆所不具备的。所以综合通信容量和频度宽度来讲，光纤所具备的传输信息容量大和传输距离远的优势是其他通信技术所不能匹敌的。

1.2 光纤损耗低，可为企业降低施工成本

在日常生活中，常见的光纤就是石英光纤，这是由于石英光纤相比较其他光纤损耗较低，比较经济，能够降低企业施工成本。同时，由于玻璃材质具有特殊的电器性质和石英光纤在施工时由于其绝缘性能够不安装接地和回路设施，这又一程度上的降低了企业的施工成本。从理论的角度上来考虑，石英光纤还具有降低施工成本的潜质，这一潜质希望在不久的将来因为技术的突破能够实现。

2、铁路通信对于无线通信系统所提出的要求

现今的社会是信息化的社会，随着我国铁路信息化及现代化建设的不断加速，对于铁路移动通信系统提出了以下要求：(1)无线通信系统应当在网络结构、硬件设备以及软件算法等方面满足500km/h速度范围以内的列车通信需求。(2)无线通信系统要能够实现无线列控方式，以便能够更好的对铁路列车的运行进行调度及高速列车运行中的与地面调度中心之间的庞大的数据信息双向传输。(3)无线通信系统应当具有沿着铁路沿线的高速越区切换的能力。(4)无线通信系统应当能够将铁路沿线恶劣的自然环境对于铁路无线通信系统的影响降至最低。

3、光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

3.1 PDH光纤通信的应用

我国PDH光纤通信技术在铁路通信系统中的应用最先出现在大秦铁路。大秦铁路通信系统中应用的光纤是八芯单模短波光纤，并运用34Mb/s的PDH二芯搭建干局线网络通信系统。同时，区段网络及沿线车站使用D/工、PCM搭建通信系统，并配备SMb/sPDH的二芯。PDH光纤通信在大秦铁路通信系统中的成功应用，使得我国铁路通信质量得到较大提升，为光纤通信技术在铁路通信系统中的广泛应用奠定良好基础。实践表明，PDH在清除铁路通信系统安全隐患及漏洞方面优势明显，一定程度上保证了铁路通信系统安全的运行。但该通信技术存在一些问题，如网络管理能力差、标准不统一、复用结构复杂等，给其他在铁路通信系统中的进一步推广造成阻碍。

3.2 SDH光纤通信系统的应用

SDH光纤通信系统相当于PDF光纤通讯系统的完善升级版，它能够有效的弥补PDH光纤通讯的缺陷，SDH光纤通信技术促进了铁路通信技术的发展。SDH光纤通信技术是一种现代的高速发展的数字化通信技术，其将会在未来的科技发展中实现数字信息化的同步转化，将所需的信号固定于特定的机构之中。

SDH光纤通信技术比PDH光纤通信技术有着更强大的通信功能，在铁路通信系统中体现出独具特色的优势。更加完善的SDH光纤通信技术将会代替系统中的PDH光纤通信技术，其中SDH光纤通信技术是最早应用在赣韵铁路当中，在整条铁路的修建过程中，为了应用到先进的SDH光纤通信技术，专程搭建一条新的光同步传输系统，其中采用了二十芯光缆。为了接入光纤能够通过接入层传输设备和622Mb/s光纤口，这些设备和赣韵铁路沿线的接收设备相互接连，使整条赣韵铁路沿线都实现SDH光纤铁路通信，进一步的推动了我国铁路通信技术的发展。

3.3 DWDM技术的应用

DWDM技术能够采用多个波长作为载波，利用低损耗和单模光纤的宽带特性，能够使各个载波通信通道在一条光纤内同时进行传输，这样做极大地减少了光纤的总数目，使得单根光纤的传输数据的最大的流量可以达到400Gb/s。DWDM的协议与传输速度无关，对于DWDM的网络可以采用太网协议、SONET/SDH，ATM以及IP协议来传输数据，对于数据流量需要控制在2.5Gb/s和100Mb/s之间，DWDM技术可以在激光通道间，通过不同的速度来传输不同类型的数据流量。DWDM技术已经在铁路通信网中进行大规模的应用。目前，在很多铁路通信系统中已经开始采用该种技术，其可以不受雷雨天气的干扰，将波长与光纤频率结合在一起，然后利用DWDM系统以及相应的设备，使得其信息系统能够得到全面性的兼容。然后采用SDH设备，进行信号波的传递。在刚开始时，其信号的传递会出现不稳定的现象，但是随着时间的增长，其信息的传递效率得到提升，其传输的速度也会持续加快。在这个背景下可以采用16波道和2.5Gb/s的速率为基础，采用单纤单向传输的工作方式，能够使同样的波长可在不同的两个方向上进行重复使用。DWDM技术已在各个新领域都有新业务的发展，既能够促进铁路通信系统的发展，由能够使整个的通信技术行业出现质的飞跃，带来全新的发展。

总之，光纤通信技术已在铁路通信系统中大幅度地得到了运用，因此，铁路通信系统中光纤系统通信技术的应用意义深远，需要进一步加强对其的研究。

[1]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. [2]梁青.浅析光纤接入技术在铁路通信中的应用[J].科技与企业，2013，04：75.

[3]刘强.铁路通信工程中光纤接入网技术的应用[J].科技风，2013，02：82-83.