铁路通信系统中光纤通信技术的优化措施

摘要：光纤通信技术被运用于铁路通信系统当中，不但可以有效提升光纤通信的效率，还可以推动光纤通信技术的发展。文章就铁路通信系统中光纤通信技术当前运用情况，比如对于波分复用技术的分析，对于光纤接入技术的分析，对光纤通信技术分析，最后对光纤通信技术相关优化举措进行了介绍。

关键词：铁路通信系统；光纤通信技术；DWDM技术；波分复用技术；光纤接入技术 文献标识码：A

中图分类号：U285 文章编号：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.017

光纤通信技术作为当今社会不可缺少的一种信息传输载体，其不但在市场占有重要位置，且运用比较广泛，例如：光纤通信技术被运用于高质量彩色电视传输、工业生产场地监控与调度。特别是在铁路通信系统当中，光纤通信技术运用得比较多。在铁路通信系统中应用光纤通信技术可以提高通信传输的效率以及扩大光纤通信技术的运用，可是光纤通信技术还有很多不足之处，需要得到改善。所以，下文就光纤通信技术在铁路通信系统的运用以及优化举措进行了简单的阐述。

1 关于光纤通信技术情况分析

由于光纤通信是在高频率光波当中作为载波的这一前提条件下完成的，且由于光波频率必须要达到1000赫兹才可以，而光纤在进行发送信息时一般是被当作介质一样的东西存在的。之前有文献提到了这样一个理论：就是将光纤当作媒体，这样就可以完成信息输送。并且这篇论文提到，如果将其运用到通信当中，不但可以降低光纤损害程度，还可以降低成本运输。所以某企业为了真正实现这一想法，通过大量的研究和探索，对其进行想象和思考，最终判定假如有一天将其成功研发出来，可以获取高额的回报。而且对于通信未来发展有着非常重要的作用。随之而来的世界上就出现了损害低的光纤，并且这根光纤衰退系数是20～23db/km，也正是因为如此，人们进入了光纤时代。使用光纤技术的时候，与以往的通信技术相比较，光纤技术优势更大，尤其是光纤技术的损耗小、容量大、传输快等优点，这是传统的通信技术不能相比的。由于光纤通信具备了这部分优点：不会遭到电磁感染、不会出现串音，所以很多人喜欢光纤通信，且为了更好地运用光纤通信，人们花费大量的资金和先进技术，发展光纤通信技术。从光纤技术发展至今，只有20多年的时间，光纤通信的容量就提高了一万多倍，且传输速度也提高了数百倍，到目前为止，人们可以在各个行业当中看到光纤的身影。

1.1 波分复用技术分析

因为通过单模光纤消耗非常小的区域，使用波分复用能够带来很大的宽带资源，按照不一样的波长以及频率，不一样的信道就可以经过光纤消耗非常小的窗口进行改进而成。且因为信号载波就是光波，所以波分复用器使用在发送端，能够将不相同的波长光载波进行有效融合，然后发送到一根光纤之中。通过接收端，将不一样的波长采用分波器负荷不相同的信号载波进行有效分割。不相同的波长的光载波信号一同进行复用传输。从当今社会发展来看，波分复用已经运用于铁路通信体系之中，按照不一样的波长输送通信信号，不仅不会遭到电磁信号以及气候的干扰，还可以提高信息传输速度。

1.2 光纤接入技术分析

光纤接入网作为信息高速公路中的最后一个环节，其要想完成高速信息输送，关键点在于用户的接入这一环节，必须拥有主干宽带输送网，且信息高速输送到各家各户采用的技术就是光纤接入网络技术。当光纤宽带进行接入时，通常其输送方式不会是单一的，而是各种类型的同的方式，且光纤到户和FTTCab就是经常使用的传递模式。其能够让光纤在不同的位置进行信息传递。由于进行光纤宽带接入方式采用了光纤到户这一方法，其可以提供全光接入，所以对于不相同的宽带特点能够充分满足使用者对于宽带的各种不同需求，用户体验到不同的宽带需求。

2 运用的光纤通信技术情况分析

2.1 准同步数字系列光纤通信

于1980年左右，铁路光纤通信体系逐步发展和进步，由北京站到北京局间建立了一个10千米以上的试验段，并且二次体系也随之开通，且路段之间建立了多模光纤，采用8芯单模光缆将其运用于重载双线电气化大秦铁路。而该局限通信系统由二芯配置34Mb/sPDH设施组建而成，所以中国的第一条长途干线电缆数字通信系统功能出现了，这样大大促进了同轴模拟传输光缆数据通信在铁路通信网的进步和发展。但由于其复用结构相当复杂、没有网络管理能力等，进而直接影响到光缆通信系统发展和进步，在这样的情况下，相关人员研制出了同步数字体系技术，其逐渐出现在人们的视线里。同步数字体系可以有效实现光纤通信系统的运用价值。其是把光纤信号进行一同收集，接着采用不一样的频率来发出。

2.2 对于DWDM技术运用分析

相关人员开始于铁路通信系统中运用DWDM，这种技术能够采员工非常多的波长作为载波，其具备了消耗非常低与单模光纤的宽带的特点，可以让各个载波通信通道在一根光纤里一同进行传输，这样可以大大降低光纤的总数目。在DWDM当中，其协议和输送的速度没有任何联系，并且DWDM网络可使用以太网协议等来进行数据输送，且数据流量通常可以控制在2.0Gb/s～100Mb/s之间。并且DWDM能够在激光通道间，经过不一样的速度输送不一样的数据流量。从目前而言，这样的技术已经开始大面积地运用到铁路通信系統中。由于此技术不会受到天气的干扰，可以将波长和光纤频率相融合，使用DWDM系统和设施，让信息体系可以得到综合性的兼容。

相关人员使用SDH设施，开展信号波的传输，在一开始的时候，其信号传输不太稳定，但由于时间的上涨，所以输送的速度也会一直上涨。在这样的情形下，能够采用16波道以及2.0Gb/s以上的速度作为基础。采用单根光纤单向传输方式，能够把相同的波长在不同的两个位置进行重复性的使用功能。这项技术和数字传输体制的世界标准是相符的，能够符合很多的光纤信号。并且这种技术还能够把PDH与SDH的特征进行兼容，使用灵活的组网方式，可以有效降低联网费用。DWDM技术在多个新型行业都有业务方面的发展，不但可以推动铁路通信系统发展，还能够让通信技术行业上升一个档次，进而带来全新的发展局面。运用DWDM，把光纤通信技术相结合，且把光波频率和电磁信号相融合，将其运用于铁路通信当中，可以达到意想不到的效果。

3 光纤通信技术优化策略

3.1 采用光时分复用及密集波分复用技术提升传输容量

要想提升光纤传输系统中的传输容量，就一定要采用光时分复用技术以及密集波分复用技术，这是提升传输容量最好的方法之一，其能够经过单根光纤来使得传输信道数的传输容量增加，并且光时分复用技术是经过信道的传输速度来提升传输容量的。可是由于光时分复用技术以及密集波分复用技术传输的光纤通信系统的容量非常有限，所以相关人员可以把很多的光时分复用信号一起使用，这样可以在很大程度上提高传输的容量。其中偏振复用技术最大的作用在于降低相邻的信道之间的相互作用，在高速通讯系统当中归零编码信号里面所占去的空间非常小，并且对于色散管理分布相关要求很低，而且其对于光纤的偏振膜色散以及非线性归零编码信号之间的适应性很强。所以在当前的大容量通信系统当中运用归零编码传输方法比较好。

3.2 采用光孤子通信技术进行远距离传输

因光孤子通信技术拥有非常特别的PS数量级的很短的光脉冲，其方位一般是在光纤反常色散区域，可以将光纤的非线性和群速度色散进行有效地平衡，所以，针对光纤距离较远的输送，使用光孤子通信，就不会更改光纤速度和波长。使用功能光孤子通信能够进行远距离高速通讯，能够在时域很短的脉冲把控中使用已存在的速率，进而可以有效降低ASE，而其定时、整形等可以加大输送的距离。如果要提高光学滤波输送距离，其可以在性能非常高的掺铒光纤放大器方面输送比较低的噪音的掺铒光纤放大器。

3.3 采用全光网络技术提升速度传输

运用全光网络技术能够有效提升速度传输，实现高速传输。以往的光网络可以把节点间的全光化完成，可是在网络的节点处以往的方式运用的是电器件，这就严重局限了通信网络容量的提升，并且也给当前铁路通信系统造成了很大的麻烦。可是电节点会在全网络中被取代，且节点之间可以使用全光网，让信息可以进行高速的交换以及传输，对于用户的信息不会再按照以往的比特进行，而是根据波长来决定。采用全光网络技术还能够消除电光瓶颈产生的部分影响因素。

4 结语

在铁路通信系统中运用光纤通信技术可以提升传输效率，还可以推动通信行业的发展，并且素质和市场需求上升，能够促进光纤通信技术上升一个层次。所以运用光纤通信技术的时候，首要做的就是对其运用的相关情况进行仔细的分析，接着通过对实际情况的调查，对光纤通信技术进行优化，提升光纤通信技术传输容量、实现光纤通信技术远距离传输、实现光纤通信技术全光网。

参考文献

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[2] 何静涛.试论光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中國新通信，2016，（1）.

[3] 李士军.铁路通信系统中的光纤通信技术分析[J].科技风，2015，（5）.

[4] 赵克河.光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，（1）.

作者简介：万焘（1984-），男，江西进贤人，中国铁建电气化局集团有限公司中级工程师，研究方向：铁路通信管理。

（责任编辑：黄银芳）