魏伟
内蒙古伊泰准东铁路有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017100
摘要：随着我国科学技术的飞速发展，光纤通信技术不断成熟，而且它在各类通信技术中具有非常多的优势，应用范围十分广泛。在铁路通信系统中应用光纤通信技术属于我国铁路部门的一个正确的重要决策，它极大地提高了铁路通信系统信息的传播速度，让我国的铁路通信系统完成了一次质的飞跃。本文介绍了光纤通信技术的主要优势，并分析了铁路通信系统的具体要求以及光纤通信技术在铁路通信系统中的具体应用。
关键词：光纤接入技术；铁路通信系统；应用
引言
由于当前铁路通信的快速发展,光纤接入技术也得到了提升,使得铁路的服务、管理都得到很大的改善,这一技术已经在我国铁路中得到广泛的应用,这对于我为铁路通信来说,有着很大的积极作用,使我国的经济、社会效益也得到很大的提升。
2光纤技术的特征
2.1抗干扰
光纤通信技术在实际应用中有着非常显著的特点，特别是其抗电磁干扰能力，由于光纤内芯多为玻璃材质或类玻璃材质，比如石英等，该类光纤材料不仅能耗消耗非常小，同时也具有耐腐蚀的特征。在恶劣的自然条件下也有很好的实用性，不容易受到雷电和其他信号的干扰，并且能够和高压电线进行组成，成为具有复合功能的光缆。
2.2信息传输量大
众所周知，光纤具有非常大的传输带宽，比金属线缆的更具备优势。由于光纤通信系统的调制方法与特性相对特殊，在单波长的光纤通信系统当中，终端电子设备无法充分发挥光纤带宽的优势，这就要求通信工程要采用多项技术的融合组合形式，从而提高信息的传输容量，如密集波分复用技术等。同时，由于光纤线缆能够通过组合形式扩大带宽，该方法在实际应用中也非常的广泛。
2.3材料损耗低
光纤线缆相比其他光纤材料相比，传输损耗要低一些，甚至一些商品适应光纤损耗能够保持在20dB/km以下。在传输信号过程中，由于光纤的损耗非常低，几乎是无损传输，能够极大的降低运行成本，并且能够降低信号传输的复杂性。
2铁路通信系统的具体要求
为了确保铁路部门能够正常工作，在建设铁路通信系统时需要满足以下几个条件：
第一，铁路通信系统的硬件、软件以及网络结构等必须符合列车在高速运行环境下的所有通信要求。
第二，能够快速地在不同的铁路线路之间进行越区切换。
第三，能够做好无线列控，确保准确调度列车的运行，让列车与地面控制中心能够保持良好的信息沟通。
第四，有效避免恶劣气候环境对铁路通信系统带来的干扰。
3铁路通信中主要使用的光纤接入技术分析
3.1 PDH光纤接入技术
这一技术是在20世纪80年代开始出现的,自产生开始就一直在铁路通信领域进行应用,在1982年,在北京进行15km的试验,将一条四芯短波光纤乾地敷设,将二次群系统进行开通。在大秦铁路通信系统建设过程中,将第一条八芯单模光缆的长途进行敷设,使得长途干线光缆数字通信系统得以开通。尽管这些试验的相关光纤接入网通信设备,与现代的光纤接入网进行比较,还是有很大的差距的,然而也是由于这一次试验的成功使用,也代表着我国铁路通信将光缆数字模式正式开启。
3.2 SDH光纤通信
与PDH相比,SDH的数据传输速度有了很大的改进,其传输速率分级也就是同步传输模型,简称为STM,具体的传输速率见表1。同时,SDH和PDH进行比较,还有三个方面的优点,一是使网络管理功能得到有效的改进;二是对于PDH标准不统一的问题得到了有效的改进,使不同设备之间互联得以实现;三是SDH设备形成的光纤通信网的维护能力很高,使得在对主信号中断情况下,能使通信进行自动的恢复。
表1 STM传输速率表
因为SDH技术有着很多的优点,在现代长途铁路光纤通信网建设过程中,对于PDH传输体制已经不再进行应用。拿赣州到韶关铁路来说,这一铁路利用新敷设的二十芯光缆中的四芯光缆,其传输速率为2.5GB/s,主要用来长途传输网,通过二芯光缆,开设传输速度为622MB/s的传输系统,将其当作是本地中继网。然而,在当前铁路通信系统不断发展,PDH技术的光信号传输还是以单一波长为主,而当前新的铁路通信业务的不断深入,要对这一通信系统容量进行不断的扩大,要想使这一需求得以满足,载波就必须以多波长为基础,将光纤容量尽量的使用,这使得多波长载波光纤通信技术得以产生。
3.3 DWDM光纤通信
这一技术的载波就是多个波长,各载波信道能够在一条光纤上进行同时使用,每一根光纤能够传输的数据量最多可超过400GB/s,这使得光纤的数量得到大大的节约。在沪杭至浙赣铁路中,就使用的是DWDM传输系统,国内铁路干线已经将这一技术进行广泛的使用。现阶段,在京九、武广等多级干线中,这一技术已经进行应用。拿京九铁路为来说,其采用的是开放式的DWDM系统,波道数量是16波道,传输速率为2.5GB/s,通过二十芯光缆中的二芯单模光纤进行单纤单向传输。此外,这一技术不单单能够将更多的信号进行承载,还能将SDH和PDH的通信进行兼容,使组网方式更加的灵活。
3.4波分复用技术
应用波分复用技术可以有效避免天气和电磁信号等对铁路通信系统带来的干扰，大大提高了信息的传输速度和效率。波分复用技术有非常丰富的宽带资源，能够利用光波的不同频率和波长，创建不同的通信通道。将波分复用器用于发送端能够把不同波长的载波有效结合起来，再传输到同一光纤里。同时，在接收端使用分波器能够分离开不同信号和波长的光载波。这样不同波长的光载波信号独立存在，利用一根光纤就能够复用传输多路光信号。
4 光纤接入网技术在铁路通信中的具体应用
在铁路通信中应用光纤通信技术的具体要点主要表现在如下几个方面：
（1）在光纤接入网的安装过程中，应该注意如下事项：①注意光纤接入网中机架安装的预留空间问题，不能过于狭窄，而难以进行维护和安装；②最好不能使用含有接头的设备，当然，这主要是针对电缆设备中配线设计而言的；③电阻限值的大小也应该科学地进行设计， 同时在其中还应该考虑到隔离问题， 并按照相关的要求对每个相关系统内部的端口进行安全单元格的设置；④在卡接操作之中，要严格注意需要采用卡接钳进行相应的操作。只有这样，才能够使得光纤接入网能够满足相关的安装要求。
（2）软件测试工作对于光纤接入来说也是非常重要的内容，需要引起足够的重视，一般情况下应该对于设备充电操作问题进行留意，尤其对于电路板的设备稳定性、准确性进行查看，需要满足相关的要求。而且还应该仔细观察相关装置的配线完整性，尤其其中不能出现虚接等下问题。
（3）最后一步便是对于整个光纤接入通信系统的测试工作，而一般情况下是通过测试中心进行检测的，一般是发生在单机测试工作完成之后。在这一过程之中，应该将相关的设备按照要求进行连接， 尤其要重视其中的对光纤通道的检测工作，务必应该按照相关的要求进行测试，测试的内容主要包括信息传输效果、接收情况、整体性能评测等等。
结束语
随着我国科学技术的飞速发展，逐渐兴起了光纤通信技术，大大提高了信息容量和传输速度，在多个领域得到广泛应用。我国铁路通信系统中也开始应用光纤通信技术，使通信系统不断完善，并向着宽带化和智能化的方向不断发展。
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论文作者:魏伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/28
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