光纖接入技術在鐵路通信中的應用

王佳

摘要：光纖接入技術是一種以光纖作為接入網傳輸介質的先進技術，具有傳輸速度快、傳輸質量高的優點。光纖接入網由光纖路終端、遠端網絡單元、光纖三部分組成，其拓撲結構包括總線型結構、星型結構、環形結構三種類型。在鐵路通信中，光纖接入技術優勢明顯，得以廣泛應用，具體應用形式有PDH光纖通信、SDH光纖通信、DWDM光纖通信，其技術水平逐步遞增。

關鍵詞：光纖接入技術鐵路通信應用

相較于其他的交通運輸機制，鐵路運輸具有運輸能力強、安全可靠的優點，而且相較于公路工程使用壽命較長，經濟效益良好，因此，近些年來國家大力發展鐵路工程。鐵路通信系統是鐵路工程建設中的關鍵性組成部分，能夠確保行車安全，確保鐵路交通系統功能的實現，由于鐵路鋪設范圍廣'鐵路通信系統規模較大，技術綜合度較高，系統構成復雜，要想保證其通信能力滿足鐵路運營管理需求，應該采取現代化的通信接人方式。光纖接人技術是一種以光纖作為接入網傳輸介質的先進技術，具有信息傳輸速度快、穩定、質量高的優點，在鐵路通信中得以廣泛應用，為鐵路通信水平的提升提供了技術支持。

1.光纖接入技術概述

1.1技術內涵

光纖接入網（OAN）是以光纖作為傳輸媒介的接入網，由三部分組成，其一為光纖路終端（OLT），其二為遠端網絡單元（ONU），其三為光纖。光纖接入技術是一項現代化通信技術，具有傳輸速度快、傳輸質量高的優點，打破了傳統信息傳輸方式的禁錮，在用戶所在位置安裝光網絡單元（ONU）后，可直接利用光傳輸網絡將用戶接入光纖通信系統中，技術優勢明顯。

1.2結構組成

在光纖接入網中，其網絡拓撲結構設計是否合理，對于其應用的合理性及通信功能實現有著極大的影響。在鐵路通信系統中，如若光纖接入網拓撲結構設計科學合理，則能夠保障鐵路通信良好，降低運營維護成本，否則，將提升實施成本，增加鐵路運行負擔。現階段，光纖接入網拓撲結構主要有以下三種：①總線型結構。在這種結構中，借助耦合器及光纖總線你，所有的遠端網絡單元被直接連接在一起;②星型結構。在這種結構中，位于中間的光纖路終端，充當了耦合器，將所有遠端網絡單元相連，實現數據傳輸功能;③環形結構。在這種結構中，遠端網絡單元連接成一個閉合回路，再與光纖路終端相連。

1.3優點與缺點

相較于其他鐵路通信網接入技術，光纖接入技術優勢明顯，具體如下：①現階段，鐵路業務種類繁多，而光纖接入技術幾乎能夠滿足所有類型鐵路業務的通信需求，適用范圍廣;②在傳統銅線電纜網絡條件下，電磁干擾現象嚴重而在應用光纖接入網后這一問題被有效規避，同時，其信息傳輸容量也比較大，滿足鐵路通信需求;③隨著光纖接人技術的不斷研發，其技術水平逐步提升，實施成本逐步降低，而此時，常規銅線電纜的價格卻在逐步上升，所以從成本角度上，光纖接人技術性價比更高;④光纖接入網在系統維護、遠程監控上有著明顯優勢，在大數據時代背景下，能夠滿足復雜、海量數據傳輸需求，同時保證信息傳輸安全。

基于經濟效益的角度考慮，其實光纖接入網的實施成本雖然較過去有所下降，但仍然是高于常規接入方式的，這一要素也是制約這項技術在鐵路通信工程中應用的主要原因。

2.光纖接入技術在鐵路通信中的應用

2.1 PDH光纖通信

PDH光纖通信技術出現與20世紀80年代，最初的應用領域就是在鐵路通信上。我國是在1982年，開始研究這項技術的，當時科學工作者在北京建立了一條15km的試驗段，干地敷設了一條四芯短波光纖，開通了二次群系統，標志著我國鐵路通信正視開啟了光纜數字時代，是一個里程碑式的試驗。隨后，在大秦鐵路的通信系統建設中，我國第一條8芯單模光纜長途干線光纜數字通信系統正式建立，標志著我國鐵路通信系統正式步入光纜數字模式。

2.2 SDH光纖通信

隨著鐵路通信系統的發展，PDH網絡由于管理功能缺失無法適應鐵路通信系統業務發展需求，逐步被淘汰，SDH光纖通信應運而生。相較于PDH，SDH在數據傳輸速度上有了明顯的提升，并且根據傳輸速率分級構建起了同步傳輸模塊（STM），在光纖通信系統中，STM - 1、STM - 4、STM - 6、STM - 64的傳輸速率分別為155.520Mb/s、622.080Mb/s、2488.320 Mb/s、9953.280Mb/s。除了數據傳輸速度外，SDH與PDH相比，網絡管理功能全面優化，有了統一的執行標準，實現了不同設備之間的互聯，而且由這項技術組建的光纖通信網，具有本地維護能力，如若傳輸過程中主信號中斷，系統可自動恢復通信。

由于SDH光纖通信的顯著技術優勢，它逐步取代了PDH光纖通信，在新修建的鐵路中，大多會采用這項接入技術。比如說贛韶鐵路，這段鐵路的長途傳輸網為20芯光纜中4芯光纖開設的SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統，本地中繼網為2芯光纖開設的SDH622Mb/s（1+O）光同步傳輸系統。不過，隨著鐵路通信系統的發展，這項技術也逐漸顯現出不足，采用單一波長的光信號傳輸方式已經無法滿足鐵路信息傳輸需求，需要不斷擴大通信系統容量，這種情況下，以多波長為載波的光纖通信技術粉墨登場。

2.3 DWDM光纖通信

DWDM技術以多個波長作為載波，在一條光纖內能夠同時傳輸各載波信道，單根光纖傳輸的數據流量限值高達400Gb/s，充分利用了光纖容量，從而有效減少了鐵路通信系統中光纖的數量。我國最早應用DWDM光纖通信技術的鐵路為滬杭浙贛鐵路，經實踐驗證可行后，這項技術被廣泛應用于鐵路干線中，比如說京九、武廣、新長線及部分省級干線。在京九鐵路的DWDM傳輸系統中，利用了鐵路原有的20芯光纜中的2芯G.652單模光纖，采用了16波道，實現單纖單向傳輸，數據傳輸速率高達速率2.5Gb/s[5]。 DWDM光纖通信最大的應用優勢在于，組網靈活，能夠兼容既有的SDH、PDH通信體制，有效利用了傳統的光纖接入網設施，實現對通信系統的擴容，促進了鐵路通信事業的發展。

3.結語

隨著科學技術的發展，光纖接入技術水平不斷提升，其應用領域不斷拓展，目前已成為鐵路通信系統中的核心技術，為鐵路通信質量及運行安全提供了技術保障。在現代化發展進程中，社會對于交通運輸的需求逐步擴大，鐵路作為我國運輸體系的主力軍，基于社會需求其覆蓋面不斷擴大，鐵路網絡遍布全國各地，鐵路業務持續增長。在這一過程中，人們必須對于鐵路通信服務質量的要求在不斷提升，為了滿足鐵路運營管理需求，相關部門應該加大對于光纖接入技術的研究，應用DWDM技術、光交換技術等構建全光網絡，建立現代化鐵路通信系統，全面提升鐵路通信水平，為鐵路事業發展及社會進步作出貢獻。

參考文獻

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