鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

聶君宇

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，山西 原平034100）

1 引言

現(xiàn)如今我國正處于一個各個行業(yè)發(fā)展形勢一片大好的階段，信息技術(shù)、科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展都呈現(xiàn)出一派生機(jī)勃勃的態(tài)勢，尤其是對于信息技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)逐步滲透到了人們的日常工作和生活當(dāng)中。就鐵路交通運輸系統(tǒng)而言，光纖通信技術(shù)作為一種新型的科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用，對鐵路通信行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，幫助鐵路信息通信能力得到了進(jìn)一步提升。

2 光纖通信技術(shù)的概述

光纖通信是將光纖作為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)，并把到達(dá)1015Hz 及以上的高頻光波作為基礎(chǔ)的載波[1]。而光纖通信技術(shù)則是在光纖通信過程中所衍生出來的一種技術(shù)手段，需要利用光導(dǎo)纖維來傳遞通信信號，實現(xiàn)彼此之間的信息傳導(dǎo)和交互。光纖通信技術(shù)相對于其他傳統(tǒng)類型的通信技術(shù)來說，具有比較顯著的低能耗、傳導(dǎo)速度快、傳導(dǎo)容量大、抗干擾性強(qiáng)等特點，因此，在社會各個行業(yè)的發(fā)展過程中都得到了廣泛的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)可以被分為波分復(fù)用技術(shù)、光纖連接技術(shù)，以下將對這兩種技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)地探討。

2.1 波分復(fù)用技術(shù)

所謂的波分復(fù)用技術(shù)是根據(jù)不同光波的頻率，利用單模光纖低損耗區(qū)的寬帶資源，在其應(yīng)用的過程中將光纖的低損耗分成不同的通道，而后將光波作為光纖信號的載波。這種光纖通信技術(shù)能夠收集到所需的信息，然后應(yīng)用于傳輸?shù)某跏嘉恢?。在該過程中應(yīng)當(dāng)注意，波分復(fù)用技術(shù)可以組合不同頻率和不同波長的光波，并且借助一根光纖線路進(jìn)行傳輸，節(jié)省了相應(yīng)的資源，而且傳輸效率也會進(jìn)一步提升[2]。另外還需要注意的一點是，在信號接收的末尾位置，不能夠直接將傳輸過來的信號光波信息進(jìn)行使用，相反應(yīng)該使用波分復(fù)用技術(shù)來劃分?jǐn)y帶不同波長的不同信號的光纖，以將它們彼此分開，從而便于相關(guān)信息數(shù)據(jù)的讀取和分析?？偟膩碚f，波分復(fù)用技術(shù)是一種非常有效的光纖通信技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于中國的鐵路通信系統(tǒng)中，并促進(jìn)通信的工作效率的提升。

2.2 光纖連接技術(shù)

光纖連接技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)的區(qū)別在于二者之間的信息傳輸方式和效率不同。相對于波分復(fù)用技術(shù)來說，光纖連接技術(shù)的工作效率更高，是我國信息高速發(fā)展過程中一個非常重要的標(biāo)志。我們將光纖連接技術(shù)應(yīng)用到社會發(fā)展的方方面面，進(jìn)一步提高了信息傳播的速度，使得人們接收信息的時間變短，接收信息的內(nèi)容增多，相應(yīng)的接收信息的能力被大力提升。但是需要注意的是，光纖連接技術(shù)在應(yīng)用的過程中要重視對用戶接入環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，只有借助主干寬輸送網(wǎng)促進(jìn)使用者和整體信息處理中心的聯(lián)系，才能夠?qū)崿F(xiàn)雙方的交互交流。光纖寬帶在接入口處的位置不一樣，其應(yīng)用性也不盡相同，主要包括FTTB、FTTC、FTTH 等，但是這些光纖用戶所接收到的信息是具有一致性的。

3 鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)同步數(shù)字系列光纖通信

所謂的準(zhǔn)同步數(shù)字系列光纖通信（英文全稱為Plesiochronous Digital Hierarchy，簡稱PDH）是一種已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的光纖通信技術(shù)。自從我國在20 世紀(jì)80 年代開始重視鐵路光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展，就已經(jīng)借助了多個實踐案例進(jìn)行總結(jié)和分析。以1982 年北京站至北京局間建立的一段12km 的試驗段為主要案例，在該段鐵路建設(shè)完成并成功通車以后，就在路段之間建立起一條多模光纖，其中干局線通信系統(tǒng)是由二芯配置34Mb/s PDH 設(shè)備構(gòu)成。該試驗段的誕生對于我國鐵路交通運輸系統(tǒng)具有關(guān)鍵的意義，而且成功地推動了我國鐵路通信系統(tǒng)的建設(shè)，對于幫助鐵路通信網(wǎng)的發(fā)展具有實際意義。但是PDH 技術(shù)還不夠完美，在使用的過程中會由于鐵路通信系統(tǒng)的特殊性而出現(xiàn)不同的問題。最終出現(xiàn)了同步數(shù)字系列（英文全稱為Synchronous Digital Hierarchy，簡稱SDH）技術(shù)，其能夠和光纖通信技術(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行應(yīng)用。

3.2 全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

就現(xiàn)階段的鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展而言，未來的系統(tǒng)發(fā)展更應(yīng)該趨向于科學(xué)化和智能化，這使得全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的普及成為一個必然的趨勢。全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的、節(jié)點型的通信系統(tǒng)來說，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點之間的全光轉(zhuǎn)化，整個信息數(shù)據(jù)的傳播過程被完全地統(tǒng)籌起來，相應(yīng)的工作效率又上了一個臺階。但是，全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上使用的方法并沒有發(fā)生改變，大部分的元器件工作還是采用傳統(tǒng)的工作模式。但是值得一提的是，全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在進(jìn)行信息傳遞的過程中，各個節(jié)點相互作用，借助全光網(wǎng)進(jìn)行信息的傳遞使得信息之間的相互交流更為高效，而且使用者也并不需要按照傳統(tǒng)的傳輸指標(biāo)進(jìn)行工作。目前，全光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中還處于初步的基礎(chǔ)發(fā)展階段，但其在未來信息化社會的發(fā)展中擁有的前景非常廣闊，該技術(shù)值得被進(jìn)一步挖掘和提升。

3.3 SDH 光纖通信

SDH 光纖通信是一種高速傳輸、同步數(shù)字系列的數(shù)字通信，其具有多方面的傳輸性能。SDH 光纖通信的優(yōu)點非常顯著，針對于信號之間的傳遞過程來說，SDH 光纖通信能夠?qū)⒍喾N傳遞方式結(jié)合在一起，而且還不會受到不同類型頻率信號的影響，抗干擾能力非常強(qiáng)。另外，SDH 光纖通信還能夠采取多種等級傳遞的方式實現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)的性能優(yōu)化。當(dāng)火車或者高鐵以一個非常大的速度在鐵路上疾馳時，SDH 光纖通信就能夠保障信息傳遞的穩(wěn)定性，不會受到嚴(yán)重的影響。一般來說，SDH 光纖通信的傳輸速率達(dá)到了155.520Mb/s。SDH 光纖通信相對于PDH 光纖通信技術(shù)來說，其通信功能更為顯著，因此，在未來的鐵路運輸行業(yè)建設(shè)過程中，在某種情況下SDH 光纖通信將會完全替代PDH 光纖通信技術(shù)，幫助其和鐵路沿線周邊的信號接收設(shè)備建立起完全的聯(lián)系，從而更好地推動我國鐵路通信系統(tǒng)和技術(shù)的發(fā)展。

3.4 DWDM 技術(shù)

DWDM 技術(shù)（英文全稱為Dense Wavelength Division Multiplexing，中文名稱為密型光波復(fù)用技術(shù)），相對于其他類型的光纖通信技術(shù)來說，其能夠借助多個波長作為載波，促使各個載波通信通道在一條光纖內(nèi)同時進(jìn)行傳輸，有效幫助鐵路通信系統(tǒng)的信息傳遞效率提升。而且應(yīng)用DWDM 技術(shù)還不會受到來自外界惡劣天氣的影響，相應(yīng)的信息系統(tǒng)得到了全面的保護(hù)，穩(wěn)定性非常顯著。

4 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)階段我國人民的生活質(zhì)量明顯提升，工作和生活的智能化和科學(xué)化水平逐漸提高，這都得益于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在我國鐵路通信工程的建設(shè)過程中，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，將光纖作為主要傳輸媒介，進(jìn)一步提升了光纖通信的傳輸穩(wěn)定性和工作效率。本文通過對光纖通信技術(shù)在我國鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究分析，旨在促進(jìn)我國交通運輸事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和進(jìn)步。