光纤通信技术在铁路通信系统中应用的优化策略

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摘 要：在当前铁路通信系统中，光纤通信技术应用较为普遍，有效的提高了铁路通信传输的效率，而且进一步推动了光纤通信技术在铁路通信系统中的发展。文中从光纤通信技术的特点入手，分析了铁路系统中运行光纤通信技术的情况，并进一步对光纤通信技术在铁路通信系统中应用的优化策略进行了具体的阐述。
关键词：铁路通信系统；光纤通信技术；DWDM技术；波分复用技术
中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0244-01
光纤通信技术是当前信息传输的重要载体，其应用十分广泛，特别是在铁路通信系统中，光纤通信技术应用更是普遍，其有效的提高了铁路通信传输的效率，进一步扩大了光纤通信技术的运用范围，对铁路通信系统运营的安全性和可靠性起到了重要的保障。
1 光纤通信技术的特点
光纤通信主要应用的材料是石英，石英具有很好的绝缘性和抗腐蚀性，相比之下，要比其他的通信传输介质具有更高的性价比，而且，除了这两个特性外，它最重要的特点就是具有超强的抗电磁干扰性能，对于外界的电磁干扰有着更有效的抗性，可以让信息在经过通信传输时有着更稳定的数据流，光纤通信不会受到外部环境影响，更不会受人为架起电缆等外界的干扰[1]。这个重要特点让光可能达到微波通信容量的几十倍，相较于电缆或是铜线光纤带宽优势明显，由于单波長光纤通信传输系统无法有效的发挥出带宽优势，因此要利用密集波分复技术来解决这个问题。由于光纤本身具有非常纤细的芯，采用多芯光缆进行传输。光纤本身就具有非常纤细的芯，尽管光纤的传输方式采用的光缆是由多芯组成，不过光缆的直径也特别其直径较小，不需要多大的使用空间，能够满足任何特殊环境的应用。同时在光纤传输过程中，不会出现串扰的情况，信息不会发生丢失、被盗和窃听的可能性，有效的保证了用户信息的安全性和保密性。光纤采用的石贡损耗较低，即可以有效的降低成本，同时采用玻璃材料，其作为电气绝缘体材料，有效的解决了接地回路问题。
2 铁路通信系统中运用的光纤通信技术的情况分析
2.1 准同步数字系列光纤通信
在铁路系统中，光纤通信技术应用较早，即19世纪80年代初铁路光纤通信体系即开始应用和发展，但由于应用之初受制于技术的制约，复用结构还十分复杂，缺乏网络管理能力，这就对光缆通信系统的发展和进步带来了较大的影响。基于这种情况下，同步数字体系技术研制成功并开始应用，有效的实现了光纤通信系统的运用价值，其通过一同收集光纤信息，并采用不一样的频率发出，对推动光缆通信系统的发展和进步起到了积极的促进作用。
2.2 对于DWDM技术运用分析
铁路通信系统中运用DWDM，这种技术能够采用非常多的波长作为载波，其具备了消耗非常低与单模光纤的宽带的特点，可以让各个载波通信通道在一根光纤里一同进行传输，这样可以大大降低光纤的总数目。在DWDM当中，其协议和输送的速度没有任何联系，并且DWDM网络可使用以太网协议等来进行数据输送，且数据流量通常可以控制在2.0Gb/s～100Mb/s之间。并且DWDM能够在激光通道间，经过不一样的速度输送不一样的数据流量。从目前而言，这样的技术已经开始大面积地运用到铁路通信系統中。由于此技术不会受到天气的干扰，可以将波长和光纤频率相融合，使用DWDM系统和设施，让信息体系可以得到综合性的兼容。
DWDM技术在多个新型行业都有业务方面的发展，不但可以推动铁路通信系统发展，还能够让通信技术行业上升一个档次，进而带来全新的发展局面。运用DWDM，把光波频率和电磁信号相融合，将其运用于铁路通信当中，可以达到意想不到的效果。
3 光纤通信技术优化策略
3.1 采用光时分复用及密集波分复用技术提升传输容量
采用光时分复用技术和密集波分复用技术，可以有效的提高光纤传输系统的传输容量。其主要是利用单根光纤来增加传输信道数的传输容量，同时光时分复用技术主要是依托于信道传输速度来实现传输容量的提升。但光时分复用技术和密集波分复用技术传输的光纤通信系统容量有限，因此相关人员将较多的光时分复用信号一起使用，以此来提高传输的容量。由于偏振复用技术能够降低相邻信道之间的相互作用，在调整通信系统中归零编码信号里面占用空间较小，对色散管理分布要求不高，因此其对于光纤的偏振膜色散及非线性归零编码信号之间具有较强的适应性。因此运用归零编码传输方法在当前大容量通信系统中具有较好的效果。
3.2 采用光孤子通信技术进行远距离传输
因光孤子通信技术拥有非常特别的PS数量级的很短的光脉冲，其方位一般是在光纤反常色散区域，可以将光纤的非线性和群速度色散进行有效地平衡，所以，针对光纤距离较远的输送，使用光孤子通信，就不会更改光纤速度和波长。使用功能光孤子通信能够进行远距离高速通讯，能够在时域很短的脉冲把控中使用已存在的速率，进而可以有效降低ASE，而其定时、整形等可以加大输送的距离。如果要提高光学滤波输送距离，其可以在性能非常高的掺铒光纤放大器方面输送比较低的噪音的掺铒光纤放大器。
3.3 采用全光网络技术提升速度传输
在当前铁路通信系统中，可以通过运用全光网络技术来提高通信传输的速度，实现信息的高速传输。虽然传统的光网络能够把节点间的全光化完成，但其在网络节点处采用的是电器件方式，这对于通信网络容量的提升起到了严重制约，而且不利于铁路通信系统的发展和进步。因此电节点必然会在全网络中被取代，而且节点之间可以使用全光网，实现信息的高速交换和传输，对于用户的信息不会再按照以往的比特进行，而是根据波长来决定。采用全光网络技术还能够消除电光瓶颈产生的部分影响因素。
4 结束语
将光纤通信技术在铁路通信系统中进行应用，可以有效的提高传输效率，进一步推动铁路通信行业的发展。但在当前实际运用光纤通信技术时，需要仔细分析具体的运用情况，并根据实际情况进行调整，进一步优化光纤通信技术，全面提高光纤通信技术的传输容量和传输距离，确保铁路通信系统的安全性和可靠性。
参考文献
[1]陈 鼎.光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].无线互联科技，2016（18）.
[2]何静涛.试论光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中国新通信，2016（1）.
[3]李士军.铁路通信系统中的光纤通信技术分析[J].科技风，2015（5）.
收稿日期：2018-4-20