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浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

作者：吴宏民日期：2016-01-06 13:32 来源：未知

【文章摘要】
光纤通信作为一种比较先进的科学发现，凭着它卓越的品质和良好的通信特性，被广泛应用在铁路通信系统中，这篇论文从多个方面论述了光纤通信技术的特点，并详细探讨了光纤通信技术在当今铁路通信系统中应用的状况。
【关键词】
光纤通信技术；铁路通信；应用技术
人类的智慧是无穷无尽的，人们发现了科学技术并将之应用在生产、生活等多个领域，让这些科学技术更好地服务人类，光纤通信从出现到现在已经有较长一段时间了，在这段时间内光纤通信技术水平不断得到提高，使其更好地被人们所使用。未来光纤技术将会以更卓越的品质为人类服务，光纤通信技术应用的范围较广，尤其是在铁路通信系统的中得到较好地应用，光纤通信设备帮助铁路通信系统朝着更智能化、综合化、数字化的方向发展，从根本上提高了铁路通信能力，光纤通信技术的应用将有利于未来铁路通信系统的完善和发展。
1 光纤通信的基本含义
光纤通信的频率非常高，其传送信息的介质是光纤，美国的康宁是第一个研究成功光纤通信技术的，他开启了光纤通信时代的到来，任何一项伟大的发现都可能给人类的生产、生活带来翻天覆地的变化，光纤通信技术的发现也不例外，它从较大程度上提高了人类的通信水平。由于光纤通信的应用很广，所以各国的科学家们都愿意研究该通信技术，这也从另一方面促进了光纤通信技术的发展、应用。
光纤通信一直深受各界领域的人士喜欢，它之所以这么受欢迎和其自身的优点是分不开的，光纤通信体积虽然不大、质量也比较轻，可是它的容量非常大，传输信息的频带很宽，最难能可贵的是其能耗小，节约了能源，除此之外，光纤通信不容易受到电磁的干扰，也不容易串音，保证了音质的品质。如今的光纤通信技术突飞猛进，光纤通信技术水平在得到较大提高后，再加上其他新技术的出现，使通信能力获得了大的提高，也从一定程度上扩大了光纤通信的应用范围。
2 目前光纤通信技术的基本情况
（1）采用波分复用技术
波分复用技术可以把光纤窗口分成不同的通信通道，它利用的是单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，然后再依据每一个信道的光波的不同来划分信道的。光波可以承载不同的信号，发送端的设备是波分复用器，也叫做合波器，是专门用来发送信号的，把不一样长的信号光载波重新组合在一起，然后再进行光纤传输。既然发送端的设备是波分复用器，那么接受端的设备是什么？接收端是波分复用器，也叫分波器，它可以把各种波长的光载波分割开来，每一个光载波信号都是一个独立的存在，可以在同一根光纤的条件下实现复用传输信号。
（2）在通信系统中使用光纤接入技术
在信息传输的过程中，最后一部分的信号传输时有光纤接入网完成的，信息传输速度非常快，可以满足用户的不同需求，它还需要宽带的主干传输网络，也需要用户接人，这是非常关键性的一步，光纤接入网在信息的高速流通中至关重要，缺少它将不能顺利完成操作。因为光纤到达位置的不同，所以应用也不同，如I1B、FTI'Cb 等，这些应用的统称是 FTrx。它的重要作用是提供全光的接入，这种优越的特性，可以满足不同的用户进行宽带连接，这也是通信技术的一大进步。
3 未来光纤通信技术的发展方向
（1）超高速、超大容量和超长距离传输
光纤通信技术的应用改变了人们的传统通信方式，是通信技术的一次革命，而波分复用技术的超高速、超大容量更是通信运输中的佼佼者，它可以进行超长距离的信号传输，未来将应用于跨海光传输系统中，应用前景十分广阔。随着波分复用技术的发展，如今已经被广泛应用于多个领域，有些人还将它应用到商业中，从而获得了较高的利润。
（2）光孤子通信的应用
光孤子作为一种超短光脉冲具有许多特殊性，其光纤的反常色散区中，保持群速度色散和非线性效应彼此之间的平衡，信息在这里即使经过了较长时间的运输也不会发生任何的速度变化和波形变化，这对于传统通信技术是难以做到的。光孤子技术具有诸多优势，未来发展前景十分广阔，它可以用于超长距离的高速通信，本来现行速率 10—20Gbifs，使用了光孤子技术后，达到了 100Gbids 以上，由此我们不得不惊叹它高速的传输速度。
（3）全光网络的应用
随着通信技术的发展，光速通信网的形式将变成全光网络，这也是通信技术发展到一定程度的必然结果，更是最佳的通信手段。全光网络的应用是一个十分重要的课题，值得相关科学家为之奋斗不息，它解决了网络通信中的一些问题，还帮助人类实现了高速通信。
全光网络离不开光，光是其进行信息传输的根本形式，也是必然途径，所有的节点之间也需要全光化，总之所有的信息传输形式都是光，信息交流方式是由波长来决定的。虽然现在全光网络发展的还不太常熟，才刚刚起步，可是全光网络的发展前景必然是广阔的，这是科技发展的结果，也是由全光网络自身的优势决定的，未来应建立一个完美的全光网络，慢慢会取代电光瓶颈成为主导网络形式，成为最核心的部分。
4 光纤通信技术在铁路通信系统中的到了广泛地应用
铁路通信系统中的信息传输十分重要，未来的发展方向将朝着综合化、宽带化和智能化的方向发展，光纤通信技术的发展经历了多个阶段，即PDH光纤通信、SDH光纤通信、DWDM 光纤通信这三个发展阶段。
（1）PDH光线通信的广泛应用
铁路光纤通信系统开始应用的时间是 20 世纪 80 年代，截止 1982 年，在北京建立了一个实验为12KM，还设置了一个四芯波长多模光纤，从此我国第一条长途干线光缆数字通信系统正式建立，这将有利于我国铁路通信网的迅速发展，不过PDH并没有太明确的标准，各个标准并不一样，而且它的结构很复杂，最大的不足是没有强大的网络管理功能，这不利于在光纤通信系统中使用，在这种背景下才产生了 SDH。
（2）SDH 光纤通信的正常使用
SDH的突出特点是可以实现同步数字，在固定不变的帧结构中，复用后就可以在光纤上进行输送了，在它的传输模块中，sTM 一 1 的传输速率是 155.520 Mb／ s，而 STM 一 4 的传输速率为 622．080 Mb／s。由此可见，SDH光纤通信的传输速率很快，灵活性也很强，凭借着其优点可以为铁路通信网的发展提供较好的基础，现在建的铁路长途光缆系统已经都改为同步传输体制了。
5 小结
目前铁路通信系统中最重要的通信技术就是光纤通信，随着光纤技术的发展，它在铁路通信系统中的作用将更大，这将有利于通信行业的快速发展。
【参考文献】
[1]辛化梅，李忠．论光纤通信技术的现状及发展．山东师范大学学报：自然科学版，2003，4．
[2]毛谦．我国光纤通信技术发展的现状和前景．电信科学，2006，8．
[3]杨捷，张立华．铁路光纤通信网组成技术新建议．四川通信技术，1998，3．