铁路通信系统光纤通信技术论文

摘要：随着社会经济的快速发展，中国的通信网络技术也随之得到了极大的提升空间，并且广泛应用于铁路通信系统中。光纤通信技术在铁路系统通信系统网络中的应用始终发挥着重要作用，不仅提高了普通光纤通信的效率，而且具有出色的数据传输稳定性。可以提高铁路通信网络中信息的利用效率。下面小编整理了一些《铁路通信系统光纤通信技术论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

铁路通信系统光纤通信技术论文 篇1：

铁路通信系统中光纤通信技术的应用

【摘 要】光纤通信作为最主要的信息传输技术在铁路通信系统中得到了广泛的应用。文章从发展状况、技术特点等方面简要介绍了光纤通信技术，并着重分析了光纤通信技术在当今铁路通信系统中应用的基本情况。

【关键词】光纤通信技术 铁路通信 应用技术

从光纤通信问世到现在，光传输的速率以指数增长，光纤通信技术得到了长足的进步， 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、智能化方向发展，光纤通信技术已经大量应用于铁路通信系统中，显著地提高了铁路通信能力，极大地促进了铁路通信系统的完善和发展。

一、光纤通信概述

光纤通信是以很高频率（大约1014Hz）的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。1966年7月，美籍华人高锟博士发表论文《用于光频的光纤表面波导》，分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门。1970年，美国康宁公司根据高锟论文的设想首次研制成功当时世界上第一根超低损耗光纤（衰减系数约为20dB/km），光纤通信时代由此开始。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。

二、光纤通信技术现状

（一）波分复用技术

波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。

（二）光纤接入技术

光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。

三、光纤通信技术发展趋势

（一）超高速、超大容量和超长距离传输

超大容量、超长距离传输的波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛，目前1.6Tbit/的 WDM 系统已经大量商用，同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用（OTDM）技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM 来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分复用，从而大幅提高传输容量。偏振复用（PDM）技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空较小，降低了对色散管理分布的要求，且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散（PMD）的适应能力较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和 WDM通信系统的关键技术中。

（二）光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000km 以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。

（三）全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高，因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。目前，全光网络的发展仍处于初期阶段，但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。

光纤通信技术作为铁路通信系统中最主要的信息传输技术，对铁路通信的发展起到了非常重要的作用，不断涌现的光纤通信新技术，不仅在铁路通信领域扮演了重要的角色，还将极大地促进整个通信行业的发展，而市场需求的不断增加也必然推动着光纤通信技术走向更高的水平。

作者：李红梅

铁路通信系统光纤通信技术论文 篇2：

光纤通信技术在铁路通信系统中的应用探究

摘要：随着社会经济的快速发展，中国的通信网络技术也随之得到了极大的提升空间，并且广泛应用于铁路通信系统中。光纤通信技术在铁路系统通信系统网络中的应用始终发挥着重要作用，不仅提高了普通光纤通信的效率，而且具有出色的数据传输稳定性。可以提高铁路通信网络中信息的利用效率。本文主要针对光纤通信技术在铁路通信系统中的应用模式和现状进行研究和分析，并在此基础上提出相应的优化方法，以进一步增强光纤通信技术的应用效果。

关键词：光纤通信、铁路通信、信息传输效率

引言：

众所周知，随着光纤通信技术的发展，通信容量和通信传输速度不断加快，应用的深度和广度也在逐渐增加。同时，在对中国铁路通信系统的综合分析中，铁路通信系统的未来发展应该更加智能，因为整个社会都会朝着智力的方向发展。因此，这光纤技术与铁路通信技术的结合必然有一定的发展趋势。

一、光纤通信技术优势概述

光纤通信是指以光为通信载体，并通过光纤实现信号传输的通信系统，是现代信息技术发展的代表产品，其卓越的研究成果在实际生产和生活中得到了更好的应用。其优势如下：

1、重量轻

现阶段光纤通信技术的发展，主要由短期转换器、光发送器、光接收器、未绑定设备和光纤线路五个部分组成，并执行不同的功能。其中，光纤线路的主要功能是传输信号，该信号占据了整个光纤通信系统的很大一部分，所谓的光纤是由玻璃或塑料制成的纤维，其强调了基于特殊材料组成在制造和加工时轻薄的优点。根据相关的测量数据，光纤已达到直径约0.1mm的超细标准，即使多股组合也不会占用太多空间，也能满足各种施工条件的需求。同时，由于光纤是由特殊材料组成，它具有较高的柔韧性，使实际安装操作更容易。另外，在成本效率方面，光纤通信技术的超细芯径消耗更少的资源，不仅使投资成本大幅度降低，还具有相对优质的环保价值，被广泛使用。

2、大容量

光纤线是光纤通信系统的重要组成部分，是信号传输的基本要素，与铜等普通电缆相比，其传输频带更宽，在实际操作中，铜缆的传输带宽可达数十GHz.km。同时，为了进一步扩大光纤通信的优势，克服单模光纤的局限性，在光纤通信过程中扩大传输能力，高密度波分复用技术的应用取得了良好的效果。另外，根据相关研究，作为新型传输介质的光纤的损耗率低于同轴电缆或钢管，这也是光纤通信技术优越性的重要体现。基于光纤技术的通信系统，尤其是在距离相对较远传输过程中，实现了远距离信号的传输，有效地减少了中继站的数量，远距离通信传输还可以极大地缩小投资成本。比如目前使用较为广泛的石英光纤，其两个中继站相邻的最长距离可达到200 km以上，这大大提高了通信系统传输的稳定性，并节约了投资成本。

3、信息传输损耗小，传输距离远

光纤钢丝使光纤信息的主要输出工具之一，根据其功能可和性能分为几种类型，但生产和应用原理基本相同，该技术不受输出距离长度的影响。在信息传输过程中，不仅可以确保信息的远距离传输，还可以确保信息传输过程的完整性，减少恶劣环境对信息的影响。另一方面，中国的大多数光纤材料是由石英制成的，并且使用的外部保护材料具有高折射率和低折射率。传输波长的特性使其易于与光源结合，因此被广泛用于测量技术、激光处理和信息传输中。

二、通信技术应用分析

1、光纤连接技术

光纤连接技术在光纤通信技术中尤其重要，通过在各个领域中应用光纤连接技术，可以大大提高信息公开的速度，满足信息时代人们对信息传输的需求。即使对于高速信息、光纤连接也是非常重要的、。通过将光纤连接技术应用于各个领域，可以大大提高信息发布的速度，可以满足人们在信息时代信息传输的需求。信息高速传输的关键在于该用户访问链路，对于用户访问，需要骨干网传输网络，并使用光纤访问技术。由于光纤宽带连接入口处的光纤线路位置不同，因此光纤连接还有其他应用，例如FTTB，FTTC，FTTH，其中，FTTH也可以称为光纤用户。总体而言，光纤宽带接入方式采用光纤用户方式，可以根据光纤特性为用户提供不同的业务，满足宽带用户的各种需求。

2、波分復用技术

波分复用技术基于在初始位置施加波长的各种光波的频率，该方法利用单模光纤低损耗区域中的宽带资源将光纤的低损耗划分为不同的通道，然后将光波划分为光纤信号。是用载波、波分复用技术将各种光波集成到光纤线路中，最终完成信号传输。当接收到信号时，再次应用波分复用来分离承载不同波长信号的光纤。信号独立存在，并且光纤可用于将光信号分布在多条线路上。从目前的角度来看，波分复用技术被广泛应用于铁路通信系统中，可以有效提高铁路通信系统的稳定性，提高信息传输速度。

3、通信信号集成

随着当前的信号系统变得越来越网络化和智能化，许多通信技术和设备已逐渐出现在信号系统中，例如轴计数系统或站间通道的光核和微型计算机监视系统。信号列车运行控制系统以及微机监控。正在使用的TDCS/CTC系统，通常该系统应安装在通信系统与铁路信号系统的光缆或通信电缆之间。通信设备和信号设备是广义上的电子设备，因此两者都可以放置在电子设备柜中，并且在连接两个系统时，必须使用大量的光缆并采用集成设计，通过将两个系统安装在同一计算机房中，可以大大缩短光缆的长度，并可以调整光缆的成本，以减少由光缆故障引起的问题，并大大提高设备的性能。信号设备必须设计有专门的综合防雷系统，换句话说，必须在信号设备室中通过相应的技术手段安装防雷系统。同时需要使用金属网来制作门窗、地面、上表面和计算机室的墙壁。这样，可以极大地控制由机床的雷电牵引电流引起的静电效应和电磁脉冲干扰，大大改善了信号室的电磁兼容环境。信号电子机房与通讯设备合二为一，进一步提高了通讯设备的工作稳定性。同时，电厂的集成防雷系统为信号电子设备的接地和建立良好的公共接地环境提供了很多便利，使电子设备可以放置在良好的接地平台上。

三、铁路通信技术现代化发展趋势分析

根据现代信息发展的速度，人们越来越依赖互联网应用，并逐渐渗透到生产和生活的各个方面。光纤通信技术在加速中国信息化发展中具有特殊的价值，由于其众多的优势，在广播、电视、军事等许多行业得到了广泛的应用，并创造了巨大的实用价值。光纤通信技术发展的未来前景不可估量，值得关注。实际上，在未来的光纤通信研究领域中，传输距离和容量仍有一定的发展空间，并依靠高密度波分复用系统的重新优化来进一步扩展波长并提高信号检测能力，以达到更高的性能。

结束语：

铁路通信网络是提高交通安全和交通效率的强大工具，随着社会的不断发展，对交换网络和电信传输上的铁路电信服务的要求变得越来越严格。本文主要对光纤技术优势进行了探讨，希望相关专业人才能继续关注光纤通信技术的发展，并从不同的角度展望未来。

参考文献

[1]孙薇嘉.浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中国新通信，2018，20（20）：106.

[2]李京生.浅谈通信电源的发展和管理[J].科技情报开发与经济.2005（16）

[3]李杼.光纤通信技术特点与发展趋势的分析[J].通信电源技术，2018，35（06）：201-202.

作者简介：李宁，男（1991-），汉，湖南常德人，本科，初级，研究方向：通信线路工程建设、光纤通信技术。

作者：李宁

铁路通信系统光纤通信技术论文 篇3：

光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

摘 要：随着人们外地出行需要的增加，铁路建设与通信系统不断发展。运用光纤通信技术，实现更高效安全的铁路通信成了相关从业者关注的热点。基于此，文章说明了光纤通信的应用现状，着重阐述了PDH光纤通信、SDH光纤通信、DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用。

关键词：铁路通信；光纤通信技术；技术应用

随着我国经济的高速发展，人们的出行和活动和范围增大，外出旅游、外地求学等的需求增多，推动了铁路行业建设的迅猛发展。为人们提供安全、舒适的出行环境一直是铁路部门的发展目标。这就要求着铁路部门需运用多种技术进行信息的准确传达和合理处理工作。其中，铁路通信工作就显得极为重要。铁路通信就是将整个铁路系统中的各个部门连接起来，进行统一的调度和指挥，保证铁路运输的安全稳定、为人们提供优质的出行服务是其工作内容的重点。光纤通信技术因其操作方便、抗干扰性强等特点在铁路通信系统中被大力的应用。

光纤通信系统的应用现状

波分复用技术的大幅使用

波分复用技术具有宽带资源可以依据光波波长及频率的不同而划分不同信道的特点。技术中充分运用淡漠光纤的低损耗区来传输。现阶段，一般在信息发送的初始位置或接收位置运用波分复用技术。例如，在信息发送的初始位置运用波分复用技术，可以将不同的频段波长信号的关键光波融入到一根光纤的线路中以实现信息传输的功能。在信息的接收位置，运用波分复用技术可以将不同信号的光纤进行拆分，实现不同波长光载波信号的独立。运用一根光纤就能传播多种信号，大大降低了成本，使传播速度得到了提升。

光纤接入技术高速发展

通过这些年对于光纤技术的应用，可以预计，光纤通信技术的应用必然会掀起国家通信行业的一次重大变革，而光纤连接的技术也将成为能夠标志国家信息现代化的技术。在信息的高速公路之中，光纤接入网是一个至关重要的技术。为了实现现代社会人们对用网需求的增大，光纤接入技术的发展迅速且得到各行各业的广泛应用。例如，I1B作为FTrx的一种，主要作用就是提供全光的接入。这种技术的性能优越，能够满足不同用户进行宽带的连接。光纤宽带接入时，有多种传输方式可以选择，FTTH（光纤到户）与FTTCab就是两种比较常见的方式，能够将光纤在不同的位置进行有效的信息传递，打破时间与空间的束缚[1]。

光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

PDH光纤通信的应用

从上个世纪八十年代期，我国就开始了在铁路通信中使用光纤通信达的研究，PDH光纤通信技术在那时就已经被应用到光纤通信之中。我国以北京作为试验点，首次研发出了15km的光纤。其中主要使用的是短波光纤，能够使二次系统群固定在开启状态。PDH光纤通信技术能够在最短的时间内检测出铁路通信系统的安全隐患并能够及时加以修复，保证了铁路通信系统的安全稳定运行。例如，在大秦铁路中首次运用PDH光纤通信技术，应用的是八芯单模短波光纤，局部网络通信系统中使用的设备为36Mb/s PDH的二芯，沿路的车站和区域网络通信系统使用的是PCD和8Mb/s PDH的二芯。大秦铁路光纤通信的使用标志着我国铁路通信系统开始从传统的通信方式转变成光纤通信方式。

SDH光纤通信的应用

PDH光纤通信虽然能够短时间测出通信系统的漏洞，但依旧有一些缺陷，因其复杂的结构，严重制约这铁路通信的发展。但是，SDH光纤通信就能够有效弥补PDH光纤通信的不足，系统也更加完善。它是一种高速的数字化通信技术，能够实数字信息化的同步转播，将信号在特定的结构中加以固定。同样，SDH光纤通信技术有着强大的自我修复功能，当网络信号突然中断的时候，能够自动恢复并使传输信号能够继续使用，它有着更加强大的通信功能，简化网络各个支路缝纫字节复接应用，实现不同厂家的设备之间的互联网连接，在铁路通信领域的应用占有很大的优势[2]。例如，赣韶铁路就是首次应用SDH光纤通信技术的铁路线路，在建设中，使用了二十芯的光缆，为了让接入光纤能够通过传输设备和622Mb/s的光纤口，赣韶铁路沿线的设备都相互连接，将整条线路都使用上了SDH光纤通信技术进行铁路通信的手段。

DWDM光纤通信的应用

DWDM光纤通信技术因其损耗低、单模光纤宽带，能够承载较多的不同波长，扩充了传输的容量，实现了多个波长在同一光纤中传输的功能。这其中，单根光纤的传输容量就能够达到500Gb/s，相比于PDH光纤通信和SDH光纤通信，能够更好的满足铁路通信中对于传输容量的要求。

DWDM光纤通信技术的另一大优势就是它的信息传输速度和应用网络协议之间并不影响，有较好的兼容性，能够灵活运用ATM、SENT、IP协议，传输速度达到2.4Gb/s，更能满足铁路通信中对信息传输的速度、质量和安全性的更高要求。例如，京九铁路运用的就是DWDM光纤通信的技术，对铁路沿线不同厂商的SDH设备都能够很好的兼容。京九铁路将原有的二十芯光缆中二芯G.625单模光纤进行数据传输，重复使用两个方向的同一种波长，数据的传输速率可达2.5Gb/s。铁路通信组网方式更加灵活和开放，高效率的数据的传输，减轻铁路通信网路设备的运行负担。

总结

综上所述，光纤通信技术应用在铁路系统中，能够为高效率、高质量、高安全性的铁路通信信息传输提供强有力的保障。以PDH光纤通信、SDH光纤通信、DWDM光纤通信为代表的光纤通信技术的不断更新与发展，为进一步提高铁路通信的质量提供了强有力的硬件支撑，实现我国铁路通信的更好发展。

参考文献：

[1]赵瑶宪.光纤通信技术在铁路通信系统中的应用浅析[J].通讯世界，2017，（24）：62-63.

[2]任贻刚.铁路通信系统中的光纤通信技术应用[J].通讯世界，2017，（7）：64-65.

作者：陈强