光纤通信技术在铁路通信系统的运用

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摘要：文章首先分析了光纤通信技术的发展现状，包括波分复用技术和光纤接入技术，随后文章具体介绍了铁路通信系统中的光纤通信技术，包括PDH光纤通信、SDH光纤通信、DWDM光纤通信等，希望能给相关人士提供一些参考。

关键词：光纤通信；铁路通信；实践运用

光纤通信技术的发展使现代信息传播速度得到了进一步发展，也是通信技术的伟大发展。光纤技术的体改，使其应用范围也逐渐扩大，逐渐被社会中的各个领域所应用，而铁路通信就是其中一项重要的应用。铁路通信也逐渐走向智能化的发展道路。光纤通信技术的有效应用，能够帮助铁路系统逐渐完善，从而为铁路发展打好基础。

1光纤通信技术的发展现状

1.1波分复用技术。波分复用技术能够借用单模光纤消耗区域内的海量宽带资源，随后按照不同信道中光波波长和频率之间的差异，把光纤中的低消耗窗口划分成数个不同的信道，并利用光波来充当信号的载体，将波分复用器设置在发送端口，在将波长不同的信号光载波共同输送到统一个光纤当中进行传输。在接受端位置处，在利用利用一波分波器将各种波长中所承载的不同光载波信号分离开来。由于波长不同的光载波信号在不考虑非线性光纤的情况下可以说是互相独立的，因此在同一光纤中可以进行光信号的多路复用传输。1.2光纤接入技术。一般人们都将光纤技术网比喻为信息高速道路中的终点一公里。想要提高信息的传输速度，从而满足新时期人们的通信需求，不仅需要将宽带作为传输的主干网络，同时用户连接部分也起到重要的作用，光纤接入技术是信息从光纤网络中流入各个用户家中的重要技术。在宽带光纤连接中，由于光纤接入位置之间的差异性，分别包括FTTCab、FTTC、FTTH和FTTB等各种应用，一般将上述所有内容统称为FTTx。光纤到户FTTH是宽带光纤的最终接入方式，它能进行全光的接入，因此可以将光纤宽带特性充分发挥出来，从而让用户可以享受到不被固定范围所限制的带宽，光纤到户能够充分满足接入宽带的要求。

2铁路通信系统中的光纤通信技术

2.1PDH光纤通信。随着我国的铁路通信逐渐朝着智能化、宽带化、系统化、数字化的方向发展，光纤技术已经逐渐在铁路通信系统中普及开来[1]。光纤通信技术在铁路通信系统中的应用主要是在二十世纪八十年代开始的，北京站到北京局之间在1982年首先建立了一段12km长的实验区域，建设了一条四芯多模短波长光纤，并开启了二次群系统。双线重载电气化大秦铁路则是设置了一个8芯单模光缆，二芯中设置了由34Mb/sPDH装备组成的干局线的通信系统，D/I及PCM和二芯配置8Mb/sPDH装置组成了沿线区段和沿线车站的通信电路，这也是我国首个长途干线数字光纤通信系统，使我国铁路通信网络逐渐从小同轴模拟输送模式转化为数字光纤通信的传输模式。然而由于我国还没有制定统一的PDH标准，同时存在有效的网络管理功能和复用结构复杂等缺点，从而使PDH越来越无法满足光纤通信的发展需求，在这种条件下，SDH也应运而生。2.2SDH光纤通信。SDH光纤通信是一种数字同步系统，一种可以进行高速传输的数字通信技术，SDH光纤通信技术将信号在帧结构中进行固定，在复用后，在光纤中以一定速率传输，它的分级速率也可以叫做同步输送模块STM，其中，STM-1输送速率是155.510Mb/s，而STM-4是输送速率是622.070Mb/s，STM-6的输送效率是2488.310Mb/s，STM-64的输送效率是9952.370Mb/s等。和PDH技术相比，SDH技术具有以下使用优势，首先是它具有一致的接口标准和比特率，能够促进不同设备生产厂家之间的有效互联。同时在网络管理效率方面也得到了较大的提高。其次是它创造了自愈网这一新型概念，通过SDH装置组成了一种具备自愈保护功能的环网模式，当传输媒介中的主信号出现断开的状态时，就可以通过自愈网进行自动恢复，从而保证传输媒介的正常通信。最后是通过复接字节技术使网络支路上下信号更加简洁。由于SDH技术具有灵活性这一使用特征，能够为铁路通信网络的发展打下坚实的基础，从而让铁路通信系统可以朝着宽带综合业务模式发展，为此铁路部门在发展通信网络的过程中提出了终止PDH数字同步传输机制的使用计划，发展重点放在SDH数字同步体制传送网中。我国目前所建的长途铁路光缆建设工程中都是同步传输体制。例如我国从赣州到韶关之间的铁路线路，使用的就是二十芯光缆中4芯光纤建立的SDH2.5Gb/s（1+1）同步传输渠道充当传输网的，在大余、南雄、丹霞山、韶关和赣州等地设置了ADMSDH2.4Gb/s设备，同时利用622Mb/s光口来连接接入传输设备，从而为曾通道的有效接入提供相应的保护和上联。并将二芯光纤建立的SDH622Mb/s（1+0）同步输送系统充当区域内的中继网，在南康、赣州和韶关等个新建线路和中间站中安装SDH622Mb/s装置。2.3DWDM光纤通信。DWDM光纤通信技术主要是利用自身低消耗和贷款特性，将数个波长作充当载波，让所有的载波信道可以在相同的光纤上进行传输，如此在制定传输信息容量下，可以有效减少光纤需要的总数。由于DWDM光纤通信技术的使用，单个光纤的数据传输流量在最大程度上可以到达400Gb/s。DWDM光纤通信技术的一个重要使用优势就是它的传输速度和协议之间的没有任何联系的。以DWDM光纤网络为基础可以通过以太网协议、SDH/SONET、ATM和IP协议来进行数据传输，数据的处理流量大概在2.5Gb/s和100Mb/s之间。如此，以DWDM为基础的网络就可以利用多种传输速度在同一激光信道中传播类型不同的数据流量。如今DWDM光纤通信已经在我国的铁路通信网络中推广开来。沪杭浙这一铁路干线就是我国第一个使用DWDM光纤通信系统的路线，目前，部分省级干线和新长线、武广、京九等干线也都开始建设和使用DWDM光纤通信系统。DWDM光纤通信技术能够满足世界数字传输机制的新标准，增加了光纤的信号承载容量。同时DWDM光纤通信HIA具备优秀的兼容性，能够完全兼容现有的PDH和SDH。DWDM光纤通信也是开放的，它利用了灵活的方式进行组网，从而简化了设备和网络结构，使联网成本得到有效的降低[2]。DWDM光纤通信不仅能够有效解决容量问题，同时还有助于促进各种新业务的展开。

3结语

综上所述，光纤通信技术在我国铁路系统中的应用和推广在一定程度上促进了我国铁路的发展。特别是光纤技术的进步，帮助我国的铁路通信系统克服了各种方面的困难，从而让铁路系统逐渐走上通信时代，能够满足新时期铁路发展的需求，为此需要加强光纤通信技术的深入研究，从而进一步促进我国铁路系统的发展。

参考文献：

[1]刘珍宇.光纤通信技术在铁路通信系统中的应用思考[J].中国新通信,2018,20(10):25.

[2]何静涛.试论光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中国新通信,2016,18(01):120-121.

作者:吕霞 单位:太原铁路局集团有限公司太原通信段