光纖接入技術在鐵路通信中的應用研究

楊欣豫

摘要：由于科學科技的不斷進步，人們對網絡技術和通信技術的依賴性也逐漸的提升，很多工作都必須以通信技術為基礎才能進行，使得拓展光纖通信技術，對于網絡通信來說，其意義是非常重要的。本文以鐵路通信作為研究對象，從光纖接入技術的內涵、拓撲結構以及優點入手，來對鐵路通信系統中這一技術的應用進行重點分析，期望能對我國鐵路通信技術的發展起到一定的參考與借鑒作用。

關鍵詞：光纖接入；鐵路通信；應用

中圖分類號：U285 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0027-02

幾年來，鐵路的快速發展，使得鐵路通信的發展也十分的迅速，在鐵路通信中，很多現代化的傳輸方式和接入方式得到廣泛的應用。要使高速列車行駛過程中的通信需求得以滿足，鐵路通信網也在不斷的改進和完善，其不單單能為社會發展帶來一定的效益，還能使人們的生活需求得以有效滿足。

1 光纖接入技術

1.1 光纖接入技術的內涵

光纖接入網，就是通過光纖，將其當做是傳輸媒介，將其接入網絡中，它主要有兩部分組成，一是光線路終端，也就是OLT，二是遠端網絡單元，也就是ONU。

從本質上來看，光纖接入技術就是在接入網中，將光纖作為傳輸媒介與網絡相連的一種技術，它的特點有很多，最突出的就是傳輸速度快，傳輸質量高，同時由于科學技術的不斷深入，這種優勢正在不斷的發展，在當前鐵路通信中，這一技術得到全面的推廣[1]。

1.2 光纖接入網的組成

對于光纖接入網來說，其主要有由三個方面的內容組成，一是光纖，二是光線路終端，OLT，三是遠端網絡單元，ONU，其中最重要的傳輸媒介就是光纖[2]。但是在具體使用過程中，它的網絡拓撲結構是非常重要的，它的合理性與通信功能的實現之間是有著直接影響的。對于鐵路通信來說，網絡拓撲結構科學、合理，那么就能使鐵路通信的整體運營情況良好，使維護成本得以大大降低。其具體的網絡拓撲結構有三種：

第一種是總線型結構，見圖1，在這一結構中，所有的ONU都是利用耦合器來和光纖總線進行直接相連的。

第二種是星型結構，見圖2，在這一結構中，位于中間的OLT這一節點將其當作是耦合器，用來對數據傳輸功能進行實現。

第三種是環形結構，見圖3，在這一結構中，整個光纖鏈條之間首和尾連接在一起，所有節點之間，共同形成一個封閉的回路。

可以看出，這三種網絡拓撲結構之間還是有著很大的不同之處的。

1.3 光纖接入技術的優點

與一般的鐵路通信網的接入技術進行比較，光纖接入技術的應用優勢是比較突出的，一是光纖接入技術，其能使不同類型的新型業務需求得以有效的滿足；二是對于傳統的銅線電纜網絡條件下，電磁干擾出現的可能性是很大的，而光纖接入技術能使這一問題得到有效的規避，同時，這一技術的傳輸容量也是非常大的；三是由于光纖接入技術的不斷深入發展，它的成本也在不斷的減少，同時，常規的銅線電纜價格是在不斷上漲的。四是從維護以及遠程監控層面上來看，光纖通信網絡也有著很大的優點，特別是在今后復雜數據傳輸過程中，能使自身的安全性得到有效的保證。正是因為這些優點，使得這一技術在鐵路通信中得到廣泛的應用，而且應用效果也是十分顯著的。

2 鐵路通信中主要使用的光纖接入技術分析

2.1 PDH光纖接入技術

這一技術是在20世紀80年代開始出現的，自產生開始就一直在鐵路通信領域進行應用，在1982年，在北京進行15km的試驗，將一條四芯短波光纖乾地敷設，將二次群系統進行開通。在大秦鐵路通信系統建設過程中，將第一條八芯單模光纜的長途進行敷設，使得長途干線光纜數字通信系統得以開通。盡管這些試驗的相關光纖接入網通信設備，與現代的光纖接入網進行比較，還是有很大的差距的，然而也是由于這一次試驗的成功使用，也代表著我國鐵路通信將光纜數字模式正式開啟。

2.2 SDH光纖通信

與PDH相比，SDH的數據傳輸速度有了很大的改進，其傳輸速率分級也就是同步傳輸模型，簡稱為STM，具體的傳輸速率見表1。

同時，SDH和PDH進行比較，還有三個方面的優點，一是使網絡管理功能得到有效的改進；二是對于PDH標準不統一的問題得到了有效的改進，使不同設備之間互聯得以實現；三是SDH設備形成的光纖通信網的維護能力很高，使得在對主信號中斷情況下，能使通信進行自動的恢復[3]。

因為SDH技術有著很多的優點，在現代長途鐵路光纖通信網建設過程中，對于PDH傳輸體制已經不再進行應用。拿贛州到韶關鐵路來說，這一鐵路利用新敷設的二十芯光纜中的四芯光纜，其傳輸速率為2.5GB/s，主要用來長途傳輸網，通過二芯光纜，開設傳輸速度為622MB/s的傳輸系統，將其當作是本地中繼網。然而，在當前鐵路通信系統不斷發展，PDH技術的光信號傳輸還是以單一波長為主，而當前新的鐵路通信業務的不斷深入，要對這一通信系統容量進行不斷的擴大，要想使這一需求得以滿足，載波就必須以多波長為基礎，將光纖容量盡量的使用，這使得多波長載波光纖通信技術得以產生。

2.3 DWDM光纖通信

這一技術的載波就是多個波長，各載波信道能夠在一條光纖上進行同時使用，每一根光纖能夠傳輸的數據量最多可超過400GB/s，這使得光纖的數量得到大大的節約。在滬杭至浙贛鐵路中，就使用的是DWDM傳輸系統，國內鐵路干線已經將這一技術進行廣泛的使用。現階段，在京九、武廣等多級干線中，這一技術已經進行應用。拿京九鐵路為來說，其采用的是開放式的DWDM系統，波道數量是16波道，傳輸速率為2.5GB/s，通過二十芯光纜中的二芯單模光纖進行單纖單向傳輸。此外，這一技術不單單能夠將更多的信號進行承載，還能將SDH和PDH的通信進行兼容，使組網方式更加的靈活。

3 結語

綜上所述，由于當前鐵路通信的快速發展，光纖接入技術也得到了提升，使得鐵路的服務、管理都得到很大的改善，這一技術已經在我國鐵路中得到廣泛的應用，這對于我為鐵路通信來說，有著很大的積極作用，使我國的經濟、社會效益也得到很大的提升。

參考文獻

[1]張振杰，鞏銳.淺談光纖通信技術的特點和發展趨勢[J].中國新通信，2015，（24）：39.

[2]黃洪州.當前光纖通信技術的現狀與發展前景分析[J].信息通信，2016，（6）：253-254.