摘 要：随着计算机和互联网技术的不断发展成熟，大容量、高传输速率，光传输网络的不断发展，光纤通信技术也随之取得了很大的进步，应用范围也不断扩大。随着铁路通信朝着数字化、综合化、宽带化、智能化方向的发展，光纤通信技术已经大量应用于铁路通信系统中，为我国的铁路通信系统发展做出了较大的贡献，也显著地提高了铁路通信的能力，极大地促进了铁路通信系统的完善和发展。
关键词：光纤通信技术 城轨通信 应用技术
光纤通信技术在我国城市轨道交通通信系统的发展中起着非常重要的作用。损耗、容量、传输、重量、资源量等各个方面，都是以往通信技术所无法匹敌的，使用这样的宽带网络传输文字，即使是人类古今中外的全部文字资料，只需要一秒左右就能传送。不受电磁干扰，并且不会出现串音的优点，受到铁路行业的垂青。
一、光纤传输理论及优势
光波从折射率较大的介质入射到折射率较小的介质时，在边界发生反射和折射现象，当入射角超过临界角时，将发生全反射，这正是光纤传输的原理。从光学理论的观点出发，研究光纤中的光波，可以更好地认识光波在光纤中的传播机制以及运用光学理论研究分析阶跃型和渐变型多模光纤的传输特性。
而光纤技术本身又具备了诸多优点，传输频带宽，通信容量大；线路损耗低，传输距离远；抗电磁干扰，传输质量佳；通话串音可能性小，保密性强，使用安全；光纤芯径细、重量轻，便于铺设和运输；光纤制造资源丰富。
二、数字光纤通信系统
数字光纤通信系统是一种通过光纤信道传输数字信号的通信系统。由于数字信号只取有限离散值，可以通过取样、判决而再生，所以这种通信系统对信道的非线性失真不敏感。在通信全程中，即使有多次中继、失真和噪声，也不会因此积累。因而，与模拟光纤通信系统相比，数字光纤通信系统对光源特性的线性要求与对接收信噪比的要求都不高，更能充分发挥光纤的优势，很适合于长距离、大容量和高质量的信息传输，这也更加符合城轨系统的技术要求。
三、城市轨道交通中光纤通信系统设计概念
城市轨道交通通信系统中，点到点的光纤通信系统主要有三大块构成，即光发送端机、光纤线路和光接收端机。每部分又由许多光及电的元件组成，且各种元件之间的组合又非常多。
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城市轨道交通通信系统中，光纤通信系统的工程设计一般涉及下面问题：1.光缆的路由选择：路由的确定，中继距离的计算，中继站址的选择等；2.通路组织及系统的配置：传输路数的计算、分路、转接的考虑，备用、监控系统的安排等；3.指标的确定和分配：误码率和相位抖动的确定和分配；4.光缆的选择和端机等设备的选型；5.供电方式的选择；机房的安装设计，等等。
四、SDH传输网
1.SDH概述：所谓SDH（synchronous digital hierarchy,同步数字系列）是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级，而SDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成的，是构成综合业务数字网(ISDN)，特别是宽带综合业务数字网的重要组成部分。SDH传输体制是由PDH传输体制进化而来的，它是不同于PDH体制的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。
2.SDH的优势：（1）SDH体制对网络节点接口(NNI)作了统一的规范。统一的规范内容包括数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等方面要求。（2）采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号复用进SDH信号的帧中去，增加了可靠性，从而减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。SDH的这种复用方式使数字交叉连接(DXC)功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。（3）SDH信号的帧结构中安排了大量的用于运行维护(OAM)功能的开销字节，使网络的监控功能加强，使得维护的自动化程度增加。
3.SDH网络结构和网络保护机理：SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点(网元)和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形，而用得普遍的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网络。
网络自愈，是指在网络发生故障时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内(ITU-T规定为50ms以内)使业务自动从故障中恢复传输，用户几乎感觉不到网络出一了问题；其工作原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。
光纤通信技术已经能够有效地应对城市轨道交通通信系统中的一些问题,并且能够帮助城轨通信系统有效地发挥应有的作用。本文根据我国城轨系统中光纤通信技术的应用进行探讨，希望能够为光纤网络通信在城市轨道交通通信系统中的发展提供理论依据。
参考文献
[1]张晶晶 光纤通信技术在铁路系统中的应用.《甘肃科技纵横》，2014年12期。
[2]何静涛 试论光纤通信技术在铁路通信系统中的应用.《中国新通信》，2016，01。
论文作者:姚井晶
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年1月总第289期
论文发表时间:2019/1/9
标签：光纤论文; 通信系统论文; 网络论文; 通信技术论文; 通信论文; 铁路论文; 结构论文; 《教育学文摘》2019年1月总第289期论文;