樊智偉

【摘 要】文章主要闡述了光纖通信技術(shù)的基本特征，并以此為基礎(chǔ)探討光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在為鐵路通信系統(tǒng)全面發(fā)展提供技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】鐵路通信系統(tǒng);光纖通信技術(shù);應(yīng)用

【中圖分類號】TN929.11;U285.16【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-0688（2019）12-0033-02

鐵路為我國重要的基礎(chǔ)性交通設(shè)施，伴隨智能化時代的來臨，大眾對于鐵路的服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求，而鐵路通信系統(tǒng)提升服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵在于光纖通信技術(shù)的有效應(yīng)用。

1 光纖通信技術(shù)概述

1.1 光纖通信原理

光纖實(shí)現(xiàn)通信的過程當(dāng)中，主要是運(yùn)用光纖作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，經(jīng)由頻率較高的廣播作為載波進(jìn)行通信。使用光纖通信技術(shù)應(yīng)遵循基本通信原理，并利用市級信息發(fā)送端電端機(jī)處理信息源所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，達(dá)成數(shù)字復(fù)接的目的，利用光發(fā)送端處理內(nèi)部電端機(jī)實(shí)際所接收的信號，可將電信號向光信號轉(zhuǎn)變，并在信道中輸送光信號，確保傳輸?shù)目刹僮餍浴＝邮斩藙t利用電端機(jī)與光接收端機(jī)將單向光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并分解數(shù)字信號，將其恢復(fù)為信號傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)完整的信息傳輸工作[1]。

1.2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

（1）信息容量大。光纖通信技術(shù)快速發(fā)展的主要原因在于該技術(shù)能夠提供大規(guī)模的信息容量，相比微波技術(shù)，光纖進(jìn)行信號的傳輸時，其容量比微波技術(shù)的傳輸信號高出幾十倍之多，相比電流傳播的實(shí)時速度，光纖通信技術(shù)信息傳輸速度更快且傳輸過程更加穩(wěn)定。大量的研究結(jié)果表明，光纖通信技術(shù)不僅具備非常大的信息容量，并且在通信傳播中線路產(chǎn)生的損耗非常小，可以忽略不計，從而降低了經(jīng)濟(jì)成本。由于光纖通信技術(shù)具備較大的信息容量和穩(wěn)定的傳播速度及較低的線路損耗，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

（2）光纖損耗極低。光纖通信技術(shù)在具體應(yīng)用中通常選擇石英光纖，主要是由于石英光纖相比其他材質(zhì)的光纖的損耗更低，而且施工當(dāng)中運(yùn)營成本也比較低。與此同時，石英光纖具備玻璃材質(zhì)的性質(zhì)，因此在施工的時候，石英光纖的絕緣性能非常優(yōu)秀，無需另外在線路中加裝接地和回路，在提升施工整體進(jìn)度的同時，也降低了施工成本?？梢灶A(yù)見，未來我國通信信息行業(yè)的發(fā)展過程中，光纖通信技術(shù)將會發(fā)揮越來越重要的作用。

2 光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)主要針對不同光波頻率，利用單模光纖中存在的低損耗區(qū)域中豐富的寬帶資源，劃分低損耗光纖至各個通道，光纖信號的重要載體則利用光波，初始信息數(shù)據(jù)發(fā)送采取波分復(fù)用技術(shù)，可將不同波長信號的光波統(tǒng)一融入到光纖線路之中，從而完成傳輸信號的操作[2]。而接收末端，同樣選擇此技術(shù)一一區(qū)分不同波長承載的不同信號。由于波長光載波信號為獨(dú)立存在的，因此只需一根光纖即可將若干線路中的有效光纖信號傳播操作全部完成。

2.2 光纖連接

光纖通信技術(shù)水平隨著科技的發(fā)展而不斷提高，它不僅對整個通信行業(yè)的發(fā)展具有促進(jìn)作用，還能推動現(xiàn)今社會中信息的高速革新。目前，在各個行業(yè)中都開始廣泛應(yīng)用光纖連接技術(shù)，其能夠不斷縮短信息傳輸時間，創(chuàng)新傳播方式，以此滿足新時代民眾對于快速傳輸信息及其他信息傳輸功能的需求。而發(fā)展光纖通信技術(shù)的過程中，寬帶主干線路起到了重要的促進(jìn)作用。目前，光纖通信技術(shù)廣泛地應(yīng)用在提升上網(wǎng)速度方面，也促進(jìn)了寬帶技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 PDH光纖通信技術(shù)

PDH光纖通信技術(shù)是準(zhǔn)同步的數(shù)字化光纖通信技術(shù)，屬于一種基礎(chǔ)的光纖通信技術(shù)。PDH光纖通信技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用較早，20世紀(jì)80年代，我國大秦鐵路中即采用單模式八芯光纜，在各個站臺及區(qū)段沿線中均安裝有PDH配套設(shè)備，這也是我國首條配置光纖通信系統(tǒng)的長途干線鐵路，為我國其他鐵路系統(tǒng)的通信技術(shù)逐漸向SDH通信發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，且應(yīng)用效果良好。

3.2 SDH光纖通信技術(shù)

SDH光纖通信技術(shù)是PDH光纖通信技術(shù)的全面升級系統(tǒng)，SDH光纖通信技術(shù)相比PDH光纖通信技術(shù)，前者有效地彌補(bǔ)了后者存在的系統(tǒng)缺陷，提升了鐵路通信應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展速度。SDH光纖通信技術(shù)的發(fā)展過程中，逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信息同步高效地轉(zhuǎn)化，可在固定或特定的機(jī)構(gòu)中獲得需要的信號。隨著SDH光纖技術(shù)的高度發(fā)展，其在鐵路中的應(yīng)用越來越多，良好的通信效果促使PDH通信技術(shù)開始全面被取代。這主要得益于SDH光纖通信技術(shù)和數(shù)字化通信之間存在大量的相似之處，SDH光纖通信技術(shù)選擇的光纖介質(zhì)可以為20芯光纜，能有效復(fù)接支線與支線之間的字節(jié)，具有良好的兼容性，為比物率基本標(biāo)準(zhǔn)及光纖標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一提供了便利，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息的有效斷后重續(xù)[3]。鐵路交通當(dāng)中會出現(xiàn)大量的信號中斷問題，使用SDH光纖通信技術(shù)能夠從根本上解決光纖信號出現(xiàn)的中斷現(xiàn)象，使信息能夠被接收。應(yīng)用此技術(shù)時，在信號傳輸中其信息終端復(fù)續(xù)及穩(wěn)定性的最終效果依然存在缺陷，傳輸信號的實(shí)時速度比較慢，所以SDH光纖通信技術(shù)仍然有進(jìn)一步完善與改進(jìn)的空間。

3.3 DWDM光纖通信技術(shù)

隨著鐵路通信系統(tǒng)科技水平的不斷提升，DWDM光纖通信技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，與上文提到的PDH技術(shù)和SDH 技術(shù)相比，前者的優(yōu)勢非常明顯。DWDM光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)在于單模光纖寬帶的損耗較低，允許若干波長載波在光纖中同時進(jìn)行信息傳輸。采用此種通信技術(shù)時，發(fā)送端光發(fā)射機(jī)的精度、穩(wěn)定度較高，可有效發(fā)射不同波長的光信號，利用光波長復(fù)用器復(fù)用光信號至相應(yīng)的摻鉺光纖功率放大器之中，通過放大器的處理，可以把多路不同的光信號全部傳輸?shù)焦饫w當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)全部傳輸操作。當(dāng)光信號傳輸至接收端的時候，經(jīng)由光的前置放大器進(jìn)行放大操作，完成放大之后輸送至光波的分波器中進(jìn)行光信號的有效分解操作[4]。DWDM光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠在一條光纖當(dāng)中承載多個波段的實(shí)際波長，能夠?qū)鬏斔俣却蟠蟮靥嵘?。DWDM光纖通信技術(shù)能夠適應(yīng)各種協(xié)議的相關(guān)要求，把傳輸中的各種數(shù)據(jù)在同一個激光軌道當(dāng)中實(shí)現(xiàn)，從而最大限度地滿足不同用戶的功能需求及網(wǎng)絡(luò)安全要求。DWDM光纖通信技術(shù)應(yīng)用于鐵路開發(fā)中，不但能夠提升信息傳輸?shù)膶?shí)時速度，還能夠增加傳輸?shù)娜萘?，確保在鐵路信息系統(tǒng)傳輸信息的過程中具有較高的速度及穩(wěn)定性，保證鐵路傳輸信息的時效性與有效性，為鐵路信息服務(wù)水平的不斷提升奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 未來鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢

首先，未來在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用光纖通信技術(shù)傳輸信號會越來越快，信息容量也會更大，傳輸?shù)木嚯x也會隨之變得更長。全新波分復(fù)用技術(shù)將逐步向更快速、更大量且更長的傳輸距離的全新全光型傳輸模式革新與轉(zhuǎn)變[5]。WDM密集波分復(fù)用技術(shù)與OTDM光時分復(fù)用技術(shù)均可以將傳輸時信道數(shù)存在的局限性問題予以解決。其次，隨著光孤子通信的出現(xiàn)及其在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，能夠在距離較長的信號傳輸中保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在信息傳輸過程中，光弧子通信能夠保證信息始終完整有效，不會對光纖波長及其傳輸速度造成負(fù)面影響。最后，實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)。未來概念中，全光網(wǎng)絡(luò)屬于高速化的通信網(wǎng)絡(luò)。發(fā)展光纖通信技術(shù)的最終目標(biāo)與方向?yàn)槿饩W(wǎng)絡(luò)。經(jīng)由全光網(wǎng)絡(luò)的傳輸信息在整體信息網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)中均可實(shí)現(xiàn)全光化，同步、高效地進(jìn)行信息的傳遞與轉(zhuǎn)換。通過光節(jié)點(diǎn)取代傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)之中的電節(jié)點(diǎn)，能確保信息在網(wǎng)絡(luò)中的不同層級中完整、快速、有效地傳輸。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，全社會已經(jīng)進(jìn)入了信息化社會，想要提升鐵路通信系統(tǒng)的服務(wù)水平，就離不開光纖通信技術(shù)的有效應(yīng)用，在提升信息傳遞速度的同時，提升鐵路通信系統(tǒng)與時代發(fā)展的接軌程度，促進(jìn)鐵路通信系統(tǒng)高速可持續(xù)發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]萬燾.鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的優(yōu)化措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（6）：34-35.

[2]陸煒.光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)探討[J].中國新通信，2018，20（13）：39.

[3]范闖，婁軼男.論現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用[J].信息通信，2017（12）：290-291.

[4]劉金雨.淺析電力通信中的光纖通信技術(shù)應(yīng)用[J].中國新通信，2017（10）：114.

[5]安東.光纖通信技術(shù)的發(fā)展與研究[J].時代農(nóng)機(jī)，2017

（6）：55.