光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：通信技術(shù)普及率越來越高，光纖的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)張，光纖通信技術(shù)是現(xiàn)下最穩(wěn)定的信息傳統(tǒng)技術(shù)，現(xiàn)已在鐵路通信中進(jìn)入應(yīng)用，在鐵路通信系統(tǒng)之中，眾所周知，對通信技術(shù)要求極高。針對這點(diǎn)，將光纖信息技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、技術(shù)革新等多方面，進(jìn)行簡明扼要的分析。在鐵路應(yīng)用之中，光纖是以怎樣的狀況存在，這些都是和今后通信技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)之事。在本文將要著重闡述光纖在鐵路通信之中的應(yīng)用情況，以及對應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù) 鐵路通信 應(yīng)用

光纖技術(shù)問世以來，傳輸速度與日俱增，在光纖通信的技術(shù)領(lǐng)域之中，也在不斷跨越、進(jìn)步，以指數(shù)速度增長，其迅猛效率可見一斑。不僅在技術(shù)上革新速度快，應(yīng)用擴(kuò)展范圍速度也異?？焖?，現(xiàn)已經(jīng)設(shè)計到諸多領(lǐng)域，投入正常應(yīng)用之中，鐵路通信就是其中一個重要環(huán)節(jié)。先進(jìn)鐵路通信朝著素質(zhì)化、智能、寬帶等各個方向前進(jìn)，光纖技術(shù)大量應(yīng)用于鐵路通信之中，切實(shí)滿足在運(yùn)行過程中對通信技術(shù)的需求。在光纖技術(shù)大量投入鐵路通信之后，對鐵路通信的能力有顯著提升，將通信系統(tǒng)走向完善、全面的發(fā)展進(jìn)程。

1 什么是光纖通信

光纖通信是在以高頻率光波當(dāng)作載波的基礎(chǔ)上完成，且光波頻率需達(dá)到1015Hz以上，光纖在傳輸過程中作為介質(zhì)存在。在1956年的一篇論文之上，首次提出以光纖作為媒體，并且實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)睦碚摗Ｔ诖苏撐闹?，將損耗極低的光纖切實(shí)應(yīng)用于通信技術(shù)，降低傳輸成本。美國公司根據(jù)此篇論文進(jìn)行大膽設(shè)想、構(gòu)思，覺得這種技術(shù)一旦研發(fā)成功，獲得的經(jīng)濟(jì)效益空間大，對通信技術(shù)的發(fā)展將是里程碑式的跨越。世界上損耗極低的光纖由此誕生，開啟光纖時代的大門，第一根光纖衰減系數(shù)大約為23dB/km，人類通信技術(shù)進(jìn)入光纖時代。

光纖技術(shù)在使用過程中，相比傳統(tǒng)通信技術(shù)有諸多優(yōu)勢存在。損耗、容量、傳輸、重量等各個方面，都是以往通信技術(shù)所無法匹敵的。不受電磁感染，并且不會出現(xiàn)串音的優(yōu)點(diǎn)，受到諸多行業(yè)高端人士垂青，在強(qiáng)大的技術(shù)支持、企業(yè)資金支持下，光纖技術(shù)的發(fā)展技術(shù)快到令人咋舌。

從光纖技術(shù)有雛形開始，到二十一世紀(jì)，這短短的二十年時光中，光纖通信的容量提升一萬倍之多，傳輸速度在十年不到的時光中，提升數(shù)百倍。直至目前，光纖技術(shù)也是在不斷發(fā)展壯大的狀態(tài)，在各個專業(yè)領(lǐng)域之中，都可以看到光纖身影，有諸多新技術(shù)作為后盾，讓光纖的使用充滿驚喜，通信能力也在不斷壯大，有了現(xiàn)在無處不在的光纖通信。

2 現(xiàn)今光纖技術(shù)分析

2.1 波分復(fù)用的技術(shù)使用 光纖通信最新加入波分復(fù)用，能夠充分將單模光纖中低損耗區(qū)域的帶寬資源進(jìn)行利用，每一道光波在傳輸過程中，波長也會出現(xiàn)各有不同的情況，在此過程中，如若能夠?qū)⒌蛽p耗區(qū)域劃分成多個通信通道，并且將其中光波作為載波進(jìn)行通信傳輸，在發(fā)送端采用波分復(fù)用的方式，將不同波段載送的信號合入一條光纖之中。在接收之時，再用波分復(fù)用，將不同波段的信息進(jìn)行區(qū)分。以這樣的技術(shù)，可以將每一個波段看做是單獨(dú)個體，實(shí)現(xiàn)一條光纖中的多路信號傳輸。

2.2 光纖接入 光纖通信技術(shù)的發(fā)展，領(lǐng)航國際通信的發(fā)展渠道，而光纖接入是信息高速之中最后一段里程碑。將光纖接入投入真正的使用，能夠?qū)⑿畔鬏斶M(jìn)入高速化通道，滿足大眾在信息時代傳輸需求。在此過程中，寬帶主干線很重要，用戶在接入寬帶之時，也占據(jù)技術(shù)關(guān)鍵。將光纖接入真正投入正常運(yùn)營之中，那么千家萬戶都可以使用高速信息，寬帶進(jìn)入高速時代。

寬帶接入之時，光纖所需要達(dá)到的地方有差距，因此，F(xiàn)TTU、TTB、FTTC在應(yīng)用過程上，差距也是相當(dāng)大。在FTTX之中，F(xiàn)TTH是在整個寬帶技術(shù)中的終端環(huán)節(jié)，提供全光接入模式，光纖寬帶特性在此技術(shù)中被充分利用起來，讓用戶在寬帶使用過程中，可以感受暢通無阻的寬帶運(yùn)行。

3 光纖在鐵路通信中的使用

鐵路通信正在走數(shù)字化、智能化、寬帶化道路，光纖技術(shù)也已經(jīng)大量在鐵路通信之中應(yīng)用起來。根據(jù)PDH、SDH、DWDM三個光纖技術(shù)發(fā)展階段，分別進(jìn)行闡述，光纖技術(shù)如何在鐵路系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

3.1 PDH光纖 鐵路光纖通信在上1980年開始進(jìn)入研究，而在兩年之后，開始在北京進(jìn)行長達(dá)15Km的試驗(yàn)。在此過程之中，設(shè)置一條四芯短波光纖，將二次群系統(tǒng)進(jìn)入開啟狀態(tài)。在大秦鐵路的重載雙線里，采用八芯光纜。二芯以35Mb/sPHDH的設(shè)備，構(gòu)建成局線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。配置為9Mb/SPHDHd的二芯設(shè)備，將要和PCM、D/B設(shè)施構(gòu)建沿鐵路形成的通信網(wǎng)絡(luò)。此次應(yīng)用，將我國第一條光纜數(shù)字化系統(tǒng)構(gòu)建成功，將鐵路信息通信從最開始的小同軸轉(zhuǎn)換為光纜數(shù)字模式，這次光纜系統(tǒng)落建完成，對中國通信技術(shù)的改革提供良好的技術(shù)開端。

3.2 SDH光纖 實(shí)現(xiàn)SDH光纖技術(shù)之后，將鐵路通信發(fā)展再上臺階。這是一種能夠?qū)?shù)字體系同步的技術(shù)，可以將信息進(jìn)行高速傳輸，信號固定于幀結(jié)構(gòu)之中。復(fù)用之后可以在光纖上輸送，其傳輸速率被稱之為STM，不同分級的傳輸速率也是各有不同。STM-1的速率為145.23Mb/s，而STM-3的速率為1562MB/s，STM-23傳輸速率是6952Mb/s。相比PDH光纖技術(shù)，優(yōu)勢也較為明顯，如以下：比特率統(tǒng)一、接口標(biāo)準(zhǔn)也是統(tǒng)一進(jìn)行，不同廠家出廠設(shè)備都可以相互進(jìn)行使用，改善以往使用之時所遇到的局限，這點(diǎn)是最為實(shí)用，在平常的使用過程中，就會看到諸多便捷。

網(wǎng)絡(luò)使用過程中，光纖會自動對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，這點(diǎn)也是原本PDH光纖所不能與之匹敵之處。

之前的網(wǎng)絡(luò)還沒有自愈概念，在SDH光纖之中，首次將自愈網(wǎng)絡(luò)切實(shí)應(yīng)用到光纖運(yùn)行之中，SDH的設(shè)備形成環(huán)網(wǎng)模式，并且這樣的組成具有極高的自愈保護(hù)功能。在傳輸過程中，如果遇到信號故障之時，也可以通過自愈環(huán)網(wǎng)進(jìn)行自動恢復(fù)，并且確保通信處于正常狀態(tài)。

通信技術(shù)極速前進(jìn)，才有了網(wǎng)絡(luò)飛速的現(xiàn)在。許多新增業(yè)務(wù)對傳輸速度、容量的要求越來越高，在此基礎(chǔ)上，必須要將光纖技術(shù)進(jìn)行再次完善，才能滿足用戶在使用過程之中的需求。語言、數(shù)據(jù)的比例從現(xiàn)在的1：0.5概率，直接飆升至1：25，而這需要數(shù)十倍的將系統(tǒng)容量增加，才能達(dá)到最佳效果。在這樣的市場需求之下，將寬帶資源進(jìn)行充分利用，傳輸技術(shù)在容量上進(jìn)行大大提升，在速度上也進(jìn)行數(shù)百倍的改善，致使DWDM光纖開始登上通信舞臺，成為一個全新亮點(diǎn)。

3.3 DWDM光纖 寬帶有單模光纖、損耗極低等主要特性，將這些特性進(jìn)行利用，致力于得到最高的使用效果，采用不同波段進(jìn)行信息傳輸，并且將這些不同波段的載波合并在一條光纖中進(jìn)行傳輸。在同樣的信息傳輸之下，可以節(jié)省光纖數(shù)量，也不耽誤使用效果，切實(shí)符合現(xiàn)今對光纖通信要求。鐵路通信之中，這項(xiàng)改善，對通信質(zhì)量的提升可想而知。DWDM技術(shù)的使用，能夠?qū)⒐饫w傳輸所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量上升至500GB/S。在如此龐大的信息傳輸容量之下，對傳輸質(zhì)量的使用也是在安全安裝狀態(tài)中進(jìn)行，切實(shí)滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行需求。

這個技術(shù)有一個特有的優(yōu)勢，那就是協(xié)議與實(shí)際傳輸不相關(guān)，以這樣的形式，最大化滿足大家在使用過程中所對速度形成的需求。DWDM使用IP、ATM、SENT進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸數(shù)據(jù)速度可以達(dá)到110Mb/s到2.4Gb/s，在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)傳輸。在一個激光軌跡里，可以采

用不同速度對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，這也是DWDM的特性之一。

這項(xiàng)光纖技術(shù)最大化實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸制定的國際標(biāo)準(zhǔn)，在一條管線之中，承載諸多信息，并且具有良好的兼容性，這點(diǎn)非一般技術(shù)可以與之媲美。形成最為靈活的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式，形成組網(wǎng)，可以在面對外界各種故障發(fā)生之前，進(jìn)行自我防御，也可以自我修復(fù)。在降低成本的同時，將網(wǎng)絡(luò)容量最大化，滿足各種全新業(yè)務(wù)拓展需要，為整個通信行業(yè)都帶來全新的跨越。

4 結(jié)語

在鐵路通信之中，光纖技術(shù)是信息傳遞系統(tǒng)核心，在鐵路通信的發(fā)展中扮演著重要角色。從最開始的光纖技術(shù)，不斷轉(zhuǎn)換，克服原本存在的諸多難題，一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行改善，力求最大化促進(jìn)通信時代的前進(jìn)步伐。市場需求不斷增加，也將是推動光纖技術(shù)發(fā)展的最大力量。

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