光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

申成磊

（中鐵十六局集團電氣化工程有限公司，北京 100018）

在鐵路通信系統中使用光纖技術不僅可以更加快速的提高信息傳輸的速度，而且確保了鐵路信息網絡在傳輸中更便捷和迅速。鐵路工業的現代發展不但可以改善中國的鐵路通信系統，并在鐵路系統的安全和平穩運行中發揮了重要作用。

1 光纖通信技術的主要優勢

光纖通信技術具有以下優勢：一是它利用相對較小的光纜來滿足大多數低損耗環境中不同安裝條件下的安裝要求，并可以節省高昂的業務成本。二是它的信息容量很大，可以有效地確保在傳輸大容量信息的同時，也不影響傳輸速度和距離。三是它具有很強的抗電磁干擾能力，因此可以提高數據或信息傳輸時的機密性、穩定性和安全性。

2 研究光纖通信技術的特性

（1）光纖損耗極低。隨著傳統通信技術趨向于丟棄不利于保證信息傳輸質量的那一部分信息，同時中國也提拔了一些通信技術人才，從而激活了通信技術的發展動力，提高了中國通信技術的發展水平。中國的技術研究人員已經找到了減少光纖傳輸過程中損失的方法。例如，使用石英纖維來形成通信光纖的材質。由于石英纖維材料的價格相對較低，中國可以通過建設以石英纖維為主要材料的光纖原材料，幫助光纖通信相關項目更好地降低成本。

（2）較大的信息容量。光纖通信技術具有很高的信息容量和相對較低的運輸成本，這使得它可以在運輸過程中廣泛用于通信系統。光纖信號的容量比正常也情況下大很多。傳輸過程中光纖信號的狀態更加穩定，傳輸過程中信號受到的破壞也更加少。中國鐵路通信系統中的光纖一般來說都是石英光纖。石英纖維比其他纖維損壞少，并且價格相對較低。石英玻璃纖維本身也擁有良好的隔緣性能，所以建筑工人不需要額外制備別的電路，因此可以大大地降低施工的成本并且加快施工進程。

3 鐵路通信系統的特殊要求

為了使鐵路部門能夠正常的工作，在鐵路通信系統的構建過程中必須符合下面的條件：一是無論鐵路通信系統上的硬件和軟件，還是網絡結構都必須符合高速列車上列車通信的所有要求。二是可以來回隨意切換不同的鐵路線。三是可以進行無線列車控制，以確保列車和地面控制中心的一條龍作業，做到精確編程，保持良好的信息溝通。四是遇到惡劣的天氣情況，鐵路通信系統也能做到有效規避[1]

4 光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用

通信技術的光纖通信系統在鐵路應用中主要表現為光纖通信技術十分精確的傳輸，所運用的技術有同步數字傳輸型光纖通信技術、同步數字傳輸型光纖通信技術和密集型光波復用光纖通信技術。在科學技術大力發展的背景下，光纖通信技術也愈加完善。工程師需要提高光纖通信技術的研究和創新，提升研發能力和企業自身發展和設計水平，逐步開展運用到鐵路通信系統。

（1）同步數字傳輸型光纖通信技術。由于使用統一的接口和比特率，同步數字傳輸型光纖通信技術可實現強大的水平兼容性和數字信息的同步轉換。同步數字傳輸型光纖通信技術的網絡拓撲更加復雜、組成方法更加靈活。同步數字傳輸型光纖通信技術可以從故障中短期內恢復。這種通信技術擁有更低的誤碼率，并能夠降低網絡投資。盡管同步數字傳輸型光纖通信技術具有比準同步數字傳輸型技術傳輸速度更快、兼容性更加優越、不容易發生錯誤、投資的成本更低。缺點也很明顯，通信過程需要在字節和傳輸頻帶都很高的情況下進行，這就造成該程序復雜化、該系統的操作過程中安全性較低、傳輸信號的不穩定性和結果太可靠性[2]。

（2）同步數字傳輸型光纖通信。準同步數字傳輸型光纖通信也稱為同步數字系統。與其他兩種光纖通信技術相比，它通常提供更全面的功能。20世紀80年代，準同步數字傳輸型光纖通信被廣泛應用于中國的光纖通信技術中。與其他兩種技術相比，準同步數字傳輸型光纖通信技術的最大優勢在于可以及時解決安全問題，同時完成對鐵路通信系統的早期故障排除。它還影響鐵路通信系統的正常性。對運營業務也具有重大影響。盡管準同步數字傳輸型光纖通信對鐵路通信系統具有非常積極的影響，但在網絡容量管理方面也存在許多負面影響，因為光纖通信技術過于復雜，這會導致管理網絡出現問題。

（3）密集型光波復用光纖技術使用的實際分析。由于光纖通信技術功能比較強大，鐵路部門也將根據自己的需求科學地使用某些技術。其中，波分復用技術是一種廣泛使用的通信技術。通常情況下，鐵路部門主要在電平損失很小的區域使用它來確保信號的連續性。由于波分復用技術可以擴展通信傳輸通道，因此乘客可以更好地享受網絡生活。密集型光波復用光纖技術集中了光波的幾個優點，可以更好地確保信息傳輸的效率。由于基于密集型光波復用光纖技術的通信項目僅需要一條線路即可進行信息傳輸，因此可以降低建立通信項目的成本。為了增強通信效果，相關人員應注意波長和光纖頻率的有效組合，以獲取兩種功能的完整集合。經過多年的實踐，人們發現密集型光波復用技術能夠承受外部干擾。密集型光波復用技術的使用不會影響鐵路通信系統，即使在雷雨和強風等惡劣天氣下也不受影響。盡管應用程序開始時的信號傳輸可能不穩定，但能保證后續應用程序的速度和效率，信息傳輸的問題將大大改善[3]。

5 結束語

總之，光纖通信技術作為鐵路通信系統的組成部分，不僅對鐵路通信技術產生了重大影響，而且對人們的出行和生活也產生了重大影響。所以為了促進中國鐵路通信的發展并確保出行的安全，有必要擴大光纖通信技術在鐵路通信中的應用。