光电通信技术范文

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光电通信技术

篇1

关键词:主控芯片 无线网络 无线监测 无线通信芯片

中图分类号:TN06 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0125-01

1 研究内容与当前现状

随着社会的发展,交通堵塞状况不断加剧。以广州为例,现在市区的平均车速只有每小时12公里。用这个目标速度代入欧美标准计算,广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值:每年耗费1.5亿小时,减少生产总值117亿元。相当于该市整个生产总值的7%。因此,一个好的交通监测控制系统,对于缓解交通堵塞、违章控制等方面将给予技术上的帮助和支持。本文主要从单片机的应用角度设计了一个基于光电监测技术、无线通信网络技术的智能交通监测控制系统,目的在于对十字路口的交通灯进行智能化管理,从而控制过路口过往车辆的正常运作。

2 系统设计思路

由于交通流量时变性、非线性特点,具有较大的随机性,因此很难建立精确的数学模型,该系统设计了一种根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统,其主要内容如下:

(1)控制器手动和自动控制信号灯的亮灭和智能指挥,手动时可以设定交通信号灯放行和停止的时间(固定不变),自动可以根据车辆的具体交通情况和时间(如上班下班高峰期)自动调整交通信号灯放行和停止的时间;(2)控制器可以统计路口的车辆的流量;(3)当用特殊车辆(如119、120)通行时,可以指挥特殊车辆的方向优先通行;(4)当某一个路口出现交通阻塞或者交通事故时,可以指示车辆便道。(5)具有记忆功能,根据具体的车辆交通情况自动调节手动时交通信号灯放行停止时间。

3 实现过程

3.1 信号灯结构设计

交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上,增加了:

(1)可以根据车辆的具体交通情况(车辆的数量)和时间(如上班下班高峰期)自动调整交通信号灯放行停止的时间;(2)紧急情况( 120、119急救车通过等)发生时手动控制等功能,增强了系统的安全性和可控性;(3)车道放行车辆时间固定,造成路口经常出现主车道车辆多,车辆无法在规定时间内通过。根据车辆具体情况自动调节交通信号灯放行停止时间;(4)车辆故障判断功能,判断某个车道出现事故车辆时,提醒后面司机变道行驶,提高通行效率。

3.2 方案的选择

(1)单片机方案选择。采用TI公司的MSP430F5529作为主控芯片。MSP430F5529是超低功耗混合信号微控制器,配置集成的USB层和物理层支持USB 2.0,四个16位定时器,一个高性能的12位模拟数字转换器(ADC),两个通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器、DMA、实时时钟模块与报警功能,和63 I/O口线,使用方便,低功耗特性明显。

(2)无线通信芯片方案选择。采用TI公司的CC2630作为无线通信芯片。CC2630是一款面向ZigBee和6LoWPAN应用的无线 MCU。此器件属于 CC26xx 系列的经济高效型超低功耗 2.4GHz RF器件。极低的有源RF和MCU电流以及低功耗模式流耗可确保卓越的电池使用寿命,允许采用小型纽扣电池在能源采集型应用中使用。当工作在发射模式下发射功率为0dBm时电流消耗为5.9mA,接收模式时为6.1mA,凭此特性,CC2630成为ZigBee/6LoWPAN网络中电池供电和能量采集终端节点的理想选择。

(3)车辆检测方案选择。采用红外检测技术。红外检测技术就是利用红外感应的原理,将一个红外传感器嵌入道路表面,并在其上面安装一个钢化玻璃板,当车辆经过或者停止在红外传感器上面时,会触发红外传感器电平的变化,来判断车辆的有无。

3.3 工作原理

从机通过红外传感器检测各个方向的车辆的状况,然后通过无线通信发送到主机,主机记录各个时刻的车辆流通状况,通过上一次红绿灯变化时各个路口的交通状况决定下一个红绿灯的变化时间,实现自动调节交通的目的。如有交通堵塞,则在该方向显示为特殊的信号灯,通知远方的车辆及时变道行驶,以免造成更大的交通阻塞。

当遇到紧急车辆(110/119/120)发送来的信号时,将该车辆行驶方向的信号灯强行变更为绿地,方便该方向紧急车辆的快速通行。

4 测试结果分析

经检测,本设计实现了以下功能:(1)控制器手动和自动控制信号灯的亮灭和智能指挥,手动时可以设定交通信号灯放行和停止的时间(固定不变),自动可以根据车辆的具体交通情况和时间(如上班下班高峰期)自动调整交通信号灯放行和停止的时间;(2)控制器可以统计路口的车辆的流量;(3)当用特殊车辆(如119、120)通行r,可以指挥特殊车辆的方向优先通行;(4)当某一个路口出现交通阻塞或者交通事故时,可以指示车辆便道;(5)具有记忆功能,根据具体的车辆交通情况自动调节手动时交通信号灯放行停止时间。

5 结语

本设计是交通信号灯控制电路的设计,在现代及未来的交通管理中,对交通信号灯的要求也越来越高,在制定和实施智能交通控制系统时我们可以在此设计的基础上采用通用化和模块化,会更有利于将来的逐步升级和换代。

参考文献

[1]傅强,杨艳主编.从零开启大学生电子设计之路--基于MSP430 LaunchPad口袋实验平台》[M].北京航空航天大学出版社,2014.8.

[2]刁修睦,杜保强,宋伟毅主编.模拟电子技术及应用[M].北京大学出版社,2008.6.

[3]谭浩强著.C程序设计(第四版)[M].北京:清华大学出版社,2010.6.

[4]张福才主编.MSP430单片机自学笔记[M].北京航空航天大学出版社,2011.2.

篇2

关键词:光纤通信技术;广播电视传输;应用

随着光纤通信技术的发展,人们越来越了解光通信,光纤通信技术在广播电视传输中的应用也越来越广泛。光纤作为广播电视信号的重要传输载体,其也得到了一定的重视与应用,将光纤通信技术应用于广播电视的传输中,能够有效提高信号传输的质量与可靠性,推动广播电视建设事业的发展[1]。一般而言,信息的传播需要以不同的信号为依据,选择不同的传播光缆和传播技术,并通过双物理路由和主路设备光端机的相互配合来实现光纤的传输。

1光纤通信技术概述

对于光纤通信系统而言,其主要包括耦合器的无源器件、光纤连接器、光中继器、光接收器和光发射器等部分,传输介质和载体分别是光纤和光波。光模块作为该系统的核心部分,其能够对系统的传输质量产生极大的影响。信号是系统的信息源,光发射器中光信号的调制则是以电气信号为依据,光纤传输到检测器中,间光纤收发器还原为电信号,并借助放大器形成光,从而实现信号的传输。中继器主要是放大长距离光纤传输造成的失真和衰减的微弱光信号,校正畸变的光信号,保证通信的质量。一般情况下,中继器主要是由再生电路、光源和光检测器加以构成,其能够校正脉冲波形畸变,补偿光纤中衰减的光信号。光缆或光纤能够利用光纤或电缆长距离传输调制的光信号,并将其耦合至光检测器的接收器中,从而发送信息,完成任务。光接收器则由光放大器和光检测器构成,能够利用光缆或光纤探测器将光转化为电信号,借助放大电路放大弱信号的电平,然后将其发动到接收机,实现光/电转换[2]。光发射器是由调制器和光源驱动,将信号源调制为光信号,并通过耦合的方式转移到光纤传输,实现光电转换信号。

2广播电视传输系统与数字光纤传输系统

2.1广播电视传输系统

对于广播电视传输系统而言,其作为一个非专用的电视系统,其主要是通过无线电的形式传输信号,能够借助光纤网络电视对信号进行直播,有效保证传输信号的质量,常用于广播。SDH传输网可利用卫星、微波或光纤同步传送信息,动态管理与维护网络,促进网络资源利用率的提高,满足广播电视传输网的交换需求和信息传输,提高传输的质量。光纤传输系统具有良好的传输质量和较高的灵敏度,是数字通信的理想通道,因此长距离与大容量的数字传输多选用该系统。目前SDH技术已经逐步成为广播电视传输技术的重要发展方向。

2.2数字光纤传输系统

数字光纤传输系统的主要设备就是光端机,其性能直接影响节目播出与传输的质量。信息源信号的传送需要利用光发射器来调制电信号,使其转化为光信号,输入光纤传输传动到光端机;同时光端机内部的检测器将光信号还原为电信号,通过整形、放大与再生等手段,使其还原输出。对于光端机来说,其标准单元为8路,可构成32路、24路和16路等多种机型,并具有数字声频AES/EBU接口与模拟音频接口。下图2表示的是数字光纤系统的构成。此外,同步时分复用技术是当前对光纤大容量数字传输的重要技术,其传输体制包括同步数字系列(SDH)和准同步数字系列(PDH),前者更为完善。SDH传输网由连接物物理链路、数字交叉连接设备、分插复用设备和SDH终端设备等构成,其中SDH终端设备能够提供适配的业务,便于分接/复接。SDH对信号的复用方式加以固定,通过标准的等级结构来对低速信号加以复用,利用光纤交叉连接、复用和同步传输信号。SDH传输技术是高速率光纤通信的必然发展趋势适用于多点网络传输和点对点传输,具有良好的网络同步性能、时钟抖动性能及其同步性能,能够保证广播电视信号传输的质量,将会推动广播电视网络事业的长远发展。

3光纤通信技术在广播电视传输中的应用

光纤通信技术应用于广播电视传输时,由于连接状态不佳、接头不够清洁等,易发生光纤形变、和断裂等问题,导致光纤系统出现故障。同时光接收器和光发射器在调试过程中没有严格按照相关的操作标准进行调试,缺乏针对性强的处理措施,也会导致光纤系统故障问题的出现。一般光纤系统中存在的部分故障主要是利用OTRD测试进行检测,需要保证前端的光发射器具有良好的工作环境,重视防尘与防潮,对工作电压的稳定性和安全性加以强化,定期检查光纤,避免光纤尾的弯曲。对于同轴电缆有线电视系统与光纤传输系统而言,其具有一定的技术指标,其中光纤传输系统主要是由各种连接器、光纤和光端机等加以组成,连接头易导致链路产生噪声。活动连接器的分类标准需要以传输特征或光纤类型为依据,可分为多模和单模,多模光纤连接器的链接需要利用活动链接适配器加以实现,单模光纤连接器则可结合联系方式和结构进行划分;从光纤芯数层面则可分为带状连接器、多芯连接器和单芯连接器。此外,要想避免光发射器性能与反射光造成的影响,降低反射损耗,则需要科学利用SC/APC和FC/APC连接器。总而言之,光纤通信技术能够以自身的优势,如抗干扰性能强、光纤重量轻且尺寸小、传输速率高、通信容量大、串扰小、衰减低等,有利于广播电视信号的铺设及传输。

4结语

综上所述,光纤通信技术具有保密性好、中级距离长和通信容量大等特征,在广播电视信号的传输中,其不会对信号的接收产生较大干扰,不受中继噪音的影响,能够在一定程度上保证信号的质量。将光纤通信技术应用在广播电视系统信号的传输中,能够满足系统传输的快捷性与正确性,保证信号传输的效率和质量,是视音频业务传输的有效介质。当前随着现代广播电视事业的不断发展,光纤通信系统在其信号传输中的优越性日趋凸显,是广播电视信号异地传送或节目直播的重要传送方式,已经成为可靠性最高的数据或数字电视传输链路,有利于提高光纤通信技术的应用水平。

作者:张剑文 单位:云南宣威国家新闻出版广电总局726台

参考文献:

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关键词:光纤通信技术;电力通信;电信传输

社会科技的快速发展,使人们的生活和工作发生巨大改变,人们对网络的依赖程度逐渐提高。所谓光纤融通新技术主要是指利用光波传导信息的载体,将光纤作为信息传播的媒介,是一种全新的通信方式[1]。目前,光纤通信技术的应用范围快速扩大,并且在不同领域发挥着重要作用,光纤通信技术具有巨大发展潜力,笔者通过分析光纤通信技术的特点和应用策略,明确了光纤通信技术的发展前景。

1光纤通信技术的主要特点

1.1通信容量大

在使用光纤通信时可以发现,光纤通信技术的容量较大、频带较宽,对通信信号来说,频带主要包括最低频率和最高频率,在这之间的频率值为频带基本频率范围。一般情况下光纤通信所使用的波长是近红外区域和可见光区域的高频光波[2],因为广播的频率较高,一般在1014Hz以上,而普通电磁波的频率则在106~108Hz,光纤通信的频率是普通电磁波的103~104倍,所以光纤通信的频带更宽、信息传输容量也更大。但是在实际使用中,光纤通信的频带会受到光电器件的限制,在传输过程中无法达到预想的频宽值。可是光纤通信仍然能够实现24万路的信号传播,所以信号的传输数量远远多于普通光纤。

1.2抗干扰能力强

光纤通信技术具有较强的抗干扰能力,而抗干扰能力也是考核通信技术优越性的重要标准。在一般状态下,利用电信号来传输信号的通信技术经常会受到各类电磁干扰的影响[3],比如雷电干扰、高压线缆干扰、太阳黑子活动干扰等,直接影响了传输信号的稳定性,从而造成相应的损耗,阻碍了通信设备的正常使用。光纤通信技术在应用的过程中,在抗干扰方面具有先天优势,主要是因为光纤的材质并非金属,而是由玻璃纤维构成的非金属材料,是绝缘体材料的一种,绝缘效果非常好,耐腐蚀能力和抗高温能力也极强,所以在抗干扰方面具有得天独厚的优势。

1.3安全性能较强

在日常使用中,光纤通信技术的安全性能较强,而普通电缆线在信号传输的过程中会受到电磁波泄露问题的影响,导致通信信号受到干扰,电缆线中的铜线老化也会导致传输信号减弱。在影响信号传输质量的同时也降低了传输信号的安全性。随着科技的发展,光通信技术得到不断完善,传统的铜缆网已无法满足通信技术现代化发展需求,所以铜缆网逐渐被光导纤维替代。在信号传输的过程中光导纤维具有极高的密闭性,并且能够将光信号控制在光导纤维中,从而有效降低光信号泄露的概率。

1.4中继距离长

在铜缆线信号传输的过程中,传输信号会在传输时受到不同程度的损耗,距离越长损耗越大,并且损耗量呈显著上升的趋势。在保证通信质量的基础上,普通电缆中继距离为1.5~50km,而光纤传导时,信号的损耗较少,衰弱频率较低[4]。在长距离进行光纤传输时,信号的衰减量可以控制到0.19dB/km,所以光纤通信技术更加适用于长途网络。另外,光纤通信技术主要是通过光传输,所以在信号传输的过程中受到的电磁干扰较少,其造价远远低于铜缆网,所以在计算机网络技术中得以快速普及。

2光纤通信技术的应用

近年来,我国的网络信息技术得到快速发展,得益于通信技术的不断完善。网络信息技术逐渐在各个行业中得到普及,例如电力通信、电信传输、广播电视等,光纤通信技术是一种全新的通信手段,快速渗透到各个行业领域中。目前,光纤通信技术在军事、网络、电力等领域得到广泛应用,并为这些领域带来了生机,从而有效促进这些领域的发展。光纤通信技术自出现以来获得广泛应用得益于其自身的特点,其具有抗干扰能力较强、传播频带较宽、传输中继距离长、安全性能强等优势[5]。但是我国在光纤传输领域的开发力度却不大,没有深层挖掘光纤传输的效果和能力,甚至在实际工作中大部分的优势没有发挥出来。只有对其不断研究和挖掘,才能够最大化发挥其优势,并且有效研究出全新的技术将其替代。目前我国正在不断优化信息网络格局,并逐渐转向网状结构的方向发展,使我国的通信网络真正做到联通四方,使我国的信息产业形成完善的体系,从而在军事、电力等方面发挥重要作用。

3光纤通信技术的发展趋势

在光纤通信技术的发展过程中,受到技术特点和物理属性的影响,在未来的发展中,光纤通信技术的发展趋势具体体现为以下三方面。

3.1逐渐转向超高速系统方向发展

随着我国的科技不断发展,光纤通信技术也在逐步进步,目前,我国的光纤通信传输速度在未来十年间能够提高100倍,从而使用户得到更加快速的信息传输服务。面对这一发展前景。现如今,商用系统中光纤通信技术最普通的传输速度在10Gbit/s,而更快的速度则可以达到40Gbit/s,并且已进入有效的实用阶段。但是我国的科研人员并没有停滞不前,为了给人们提供更快的信号传输速度,160Gbit/s、640Gbit/s的传输速率实现指日可待,想要实际使用却需要进行不断的实验和测算,所以仍然需要不断的努力[6]。由于受到光纤物理特点的阻碍,光纤通信想要进一步扩容,必须通过光复用方式进行完善,而目前商用的光复用方式只有DWDM和WDM两种。

3.2光纤接入网

光纤通信系统的最后一步是光纤接入网,为了实现光纤通信技术的普及,相关部门应重视光纤接入网工作,同时加大信息高速公路建设的力度,光纤接入网的发展能够给用户提供个性化服务,还能够保证人们获得最大化的光纤带宽,并且可以提高信息传输的速度,从而有效满足用户的个性化需求,促进光纤通信技术的发展。

3.3全光网发展前景

研究和推广光纤通信技术,最终的目标为全光网通信。全光网通信业也就是光纤通信的最高目标,虽然通信信号的传输速度逐渐加快,但是光电转换环节遭遇到发展的瓶颈,给电信号处理带来极大的困难,全光网的信息传输重要因素则为保持光纤时代的信息传输,从而大幅度提高光纤传输带宽的容量。

4结语

综上所述,光纤通信技术是未来互联网的主要发展趋势,也是国家经济发展的基础保障。为了促进社会经济的发展,科技人员需要深入研究光纤通信传输的特点,挖掘光纤通信技术的优势,从而逐步提高信息传输速度,使我国互联网络逐渐转向光子网络方向发展,从而使人们能够获得光速的信息传输服务。

参考文献

[1]秦卫华.浅论光纤通信技术的特点及其应用[J].黑龙江科技信息,2016(29):182.

[2]徐澜涛,姜其政.浅论光纤通信技术的特点与应用[J].黑龙江科学,2015(17):31,35.

[3]郑华昕.关于光纤通信技术的特点及应用现状研究[J].河北农机,2017(4):29.

[4]姜晋霄.光纤通信技术及其应用[J].中国新通信,2016,18(20):101.

[5]李文扬.光纤通信技术的特点及其应用[J].西部皮革,2017,39(8):9.

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关键词:电力通信网光波分复用技术

近年来,随着电力行业的生产与基建,电力系统的通信也有了相当规模的发展。它独成体系,组成了专为电力业务服务的,具有自身特点的通信网络。

1 WDM的基本概念及系统基本构成

光波分复用(WDM:Wavelength Division Multipxing)技术,是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合复用,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输;在接收端又将组合波长的光信号分解,并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。

WDM将光纤的可用波段分成若干小信道,每个信道对应一波长,使单波长传输变成多波长同时传输,从而大大增加光纤的传输容量。目前,电力系统主干网、接入网在传输速率为2.5Gbps的一根光纤中同时使用4个波长后,这根光纤总的容量就达到了10Gbps,每个波长之间的间隔为0.8nm(一般是0.8nm的整数倍)系统所使用的波段是C波段1350―1565nm,未来可用8、16或更多个波长。

WDM系统的基本构成主要有两种形式:一是双纤单向传输;二是单纤双向传输。前者在开发和应用方面比较广泛,但使用的光纤和线路放大器的数量要多;后者在设计和应用时必须考虑几个关键的系统因素,如抑制干扰、双向隔离和双向放大器等。目前电力系统主要使用前者。一般WDM系统主要由五部分组成:光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统,其中光发射机是核心部分。

2 WDM的主要特点

2.1 增大传输带宽,提高传输容量。WDM技术充分利用光纤的巨大带宽资源(低损耗波段),使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍,从而降低成本,使电力系统原随输电线路架设的OPDW光缆(12~24芯)具有很大应用价值,在很大程度上解决了光缆数量不足问题。

2.2 传输多种不同类型信号。由于WDM技术使用的各信号波长彼此独立,因而可以传输特性完全不同的信号,完成各种通信业务的合成与分解,包括数字信号和模拟信号,以及准同步数字序列(PDH)信号和同步数字序列(SDH)信号,实现多媒体信号(视频、音频、数据、文字、图像等)的传输。

2.3 多种网络应用形式。根据不同的需求,WDM技术可有很多种应用形式,如主干线网络、接入分配网络、多路多址局域网络应用等。

2.4 扩充网络容量、减少投资。对已建光纤通信系统扩容方便,只要原系统的功率富余度较大,进一步增容不必大动。不用敷设更多的光纤线路,也无须使用高速率的网络部分,只要更换光端机就可扩充网络容量。

2.5 组网灵活可靠。可在网络节点使用光分插复用器(OADM)直接上下光波长信号,或使用光交叉连接设备(OXC)对光波长直接进行交叉连接,组成具有高灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。

2.6 实用高效、性能优良。业已成熟的掺饵光纤放大器(EDFA)技术在特定的频带内,无须进行光电转换就可直接放大光波信号,这为高密度波分复用传输系统的应用提供了最佳扩展空间。

2.7 IP的传送通道。波分复用通道对数据格式是透明的,与信号速率及电调制方式无关。通过增加一个附加波长即可引入想要的宽带新业务或新容量,如IP over WDM技术。

2.8 降低器件的超高速要求。随着传输速率的不断提高,许多光电器件的响应速度已明显不足。使用WDM技术可降低对一些器件在性能上的极高要求,同时又可实现大容量传输。

3 WDM的主要应用

3.1 为宽带网络建设提供了拓展平台。可提供电力调度交换、行政交换、远动数据交换和变电站视频监控、输电线路继电保护、自动营抄、视频会议等方式的完美汇聚传输,因此伴随着光通信带宽需要的日益增加,WDM将成为光纤应用领域的首选技术。

3.2 满足网络扩容需求。由于主要通过改变基础速率和提高每根光纤的传输容量来提高光缆传输的总容量,故WDM能以较低的成本实现在有限的传输管缆芯数中逐步扩容升级。此外,它还可与IP技术结合,实现路由器数据在WDM中透明传输,从而简化设备构成。2011年底,我们利用这一特性在我市中心区域的220KV变电站部署了电力调度数据交换网的第二平面。

3.3 应用与广泛的区域范围。WDM不仅能应付信息流量的剧增,保护原有线路投资,降低建设和维护成本,还可在建设和应用光子网络方面发挥独特的技术优势。此外,它还将在发展超大容量的光传输、实现更为广阔的区域范围内的信息传递等方面发挥重要作用。

3.4 为日益增长的网络规模提供扩展空间。由于具有透明性、可重构性、网络生存性强等优点,未来的WDM光网络将向基于光波长选路、光波长交换的灵活组网方向发展,并最终成为具有快速网络恢复及重构能力的光传输网。

4 WDM发展趋势

WDM是一种对光元件有很强依赖性的技术,这些光元件大部分是新开发的,投产量很低,因而价格昂贵。所以,必须要研究开发新的、性能更好的光元件,并开发低价的小型化集成光元件,如放大器、光交叉连接器(OXC)、光分插复用器(OADM)、滤波器、信号调节器、光背板、光存储器和可变延迟线、发送器阵列和接收器阵列等项目的开发。另外,为了互通性和统一的服务质量,还必须将传送协议和网管标准化。

随着光纤网络的不断发展,以WDM为基础的光网络层将逐步实现用于端到端的全光网连接,实现用户与光通信网络的亲密接触。到时候,人们利用WDM技术,可方便、快捷地实现可视电视、可视会议和远程技术支援,以及与Internet的连接,进行话音、数据和图像等多媒体信息传输、处理和交换。毫无疑问,WDM技术的应用与逐步完善,将对电力系统通信及智能电网未来的发展起到积极的作用。

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【关键词】电力通信光纤技术SDHMSTP

近几年来,随着我国科技技术的高速发展,我国的电力系统的现代化建设中已经有很大的广泛应用了,以光纤作为传输通道,可以传输大量的信息,利用光导纤维作为进行信号传输,是我国现在一种重要传输方法。在电力系统的现代化建设中,表现出了其相对于的价值以及潜在能力。光纤通信的制作材料一般是电气绝缘体,并选用多芯组成电缆,从而在减小传输占用空间的基础上保证了通信质量。光纤通信技术较之传统的通信手段相比具有很大的优势,如今光纤通信技术主要有三种类型:一是光纤传感技术,主要借助于传感器进行信息传输;二是波分复用技术,主要借助于不同信道光波;三是光纤接入技术,可以有效地应对各种窄带业务及事故,从而提升各种媒体图像及数据的处理。随着近几年MSTP技术和设备的日趋成熟,现在MSTP技术已经逐步成为汕头地区电力系统城域传输网中的主流。

一、SDH技术的基本原理和优缺点

SDH是一块用来承载欣欣的状帧结构,这个状帧每个字节含8b,分别由纵向270×N列以及横向9行字节组成,是运用于的同步识字传输网络,采用分组交换和时分复用(TDM)技术,由高准确度的主时钟统一控制整个系统。主要输运用于维护、管理和运行,想要接收时能正确分解并作相位调整,必须运用负荷区首字节在STM-N帧内的准确位置净负荷区包括业务信息字节和少量通道开销字节POH(PathOverhead)。整个SDH帧结构是分别由净负荷区、开销区和管理单元指针三部分组成。

进入SDH的各种业务信号都必须经过映射、定位和复用这三个步骤,映射是将各种速率及ATM信元与SDH的容器进行适配的过程,指针指示净荷的第一个字节在帧内的位置就是定位了,而复用就是把多个低阶通道转变成高阶通道或者将多个通道调整到复用层里面。SDH-N帧长为2430xN字节,每帧光纤重复周期为125μS,每秒的传输速度达到了800帧,STM-1的传输速率为19440×8000=155.52Mb/s,STM-4为622.080Mb/s,STM-16为2488.320Mb/s。他们的传输路径都是从小到大,从左到右的顺序依次排列进行。

SDH便于端到端业务管理,使网络易于纳入各种宽带业务。SDH帧中安排了丰富的开销比特(约占信号的5%)从而使网络的OAM功能大大增强。而SDH技术采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构,使各种不同等级的码流在帧结构将负荷区有序排列,而净负荷和网络也是同步的,只需要使用软件就可以将高速信号一次性地分插出低速信号,使上下电路十分方便。故障检测、区段定位,端到端性能监视,单端维护能力等都是SDH帧中安排了丰富的开销比特,才能使网络的OAM功能大大增强。还可实现高可靠性的自愈环结构。SDH网与PDH网能完全兼容,并能纳入各种新业务。

SDH技术上还是存在着比较大的缺点,例如传输容量比其他的技术差了点、通道开销大,频带利用率低SDH多业务支持能力不足,目前的MSTP技术均已具备SDH的所有能力,使用上认为错误,软件故障讲害处加大,大规模使用软件控制且业务集中于少数几个高级链路及交叉点上。

二、MSTP技术的基本原理和优缺点

MSTP技术的出现是多业务的传送平台,能够对多种技术进行优化组合,在SDH技术上,提供多种业务综合支持能力,而SDH设备只是支持2Mbit/s、155Mbit/s等话音业务接口,而MSTP出现是在SDH技术上基础基层了多种业务,实现对城域网业务的汇聚,如图1所示。

第三代MSTP为以太网业务发展提供了全面的支持,其主要技术特征是引入了中间的智能适配层(1.5层)、采用GFP高速封装协议、支持虚级联和链路容量自动调整(LCAS)机制。MSTP支持以太网业务点到点的透传,支持以太网业务的透明性,保证对所有的二层以上的协议透明,目前,MSTP技术发展到第三代,三代技术主要体现在对以太网业务的处理能力上。在一二代的前提下改良了发展出来的第三代。第一代MSTP的主要特点是支持以太网透传功能,第二代MSTP的主要特点是支持二层交换功能,而到了第三代MSTP的主要特点是支持以太网业务QoS功能,可以支持多点连接,具有可扩展性、支持用户隔离和宽带工享,支持以太网业务QoS、SLA增强、阻塞控制,公平接入以及提供业务层环网保护。

MSTP技术上还是有着许多的不足之处,例如MSTP提供GE端口价格昂贵,缺少三层功能宽带管理和映射方式的不同,所以目前还是有许多的厂家设备还是不能相互连通,而影响了端到端数据业务的提供,限制了MSTP在网络中大规模的应用。但是MSTP技术的优势还是显而易见的,MSTP技术的优点是改善了分组数据传输的效率以及提供了更高的QoS的保证,符合ITU-TG.707(VC虚级联),ITU-TG.7041(GFP)和ITU-TG.7042(LCAS)以及其他相关技术规范的要求。而且具有多环、子环、链状、的呢过各种网络结构,还具有强大的组网功能。

三、结束语

综上所述,MSTP技术在电力系统通信网中发挥着越来越重要的作用,而且MSTP是延续了SDH技术在新技术条件下的发展,某程度来讲屎延长了SDH的生命,甚至有人形容MSTP是新一代的SDH,但是MSTP还是有许多的不足之处,有得不能实现对数据业务的透明传输,而有的则具有二层交换能力;有的只支持以太网业务,而有的同时支持以太网,虽然MSTP技术有着许多的不足之处,但是与SDH技术相比较,它的优势还是比较突出的。

参考文献

[1]冯俊生,卜胜利.光孤子通信[J].安徽教育学院学报. 2002

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【关键词】 电力通信 光纤通信 应用

电力通信作为电力安全性的可靠支柱,同时也是维持电网能够安全运行的重要保障。近年来,电力工程在社会的各个方面都有运用,为了使电力通信系统的正常运行,就需要通信系统各方面的建设跟上。根据社会的要求以及际情况的具体要求,在电力通信的建设中,必须能够做到拥有强大的抗电磁干扰能力,其次还需要重量小、容量大、自然损耗小的特点,光纤通信应运而生。光纤通信不仅可以满足社会大众日常的通信需求,并且能够很好的满足电力通信部门的需求。因此电力通信建设中几乎已经离不开光纤通信的技术支持。

一、电力通信中的光纤通信技术的普遍使用

我国地域辽阔、地形地势复杂,在不同的地区中,电力通信的建设并不相同,光纤通信工程的建设是一项非常具有难度的工程。而随着社会的不断发展、进步,对于电力通信系统的要求也是日益提高,相应的,光纤通信技术也必须做出相应的创新。目前来看,我国的电力通信中主要应用的光纤类型有OPGW、ADL、OPPC、ADSS、MASS、GWWOP。而应用最为广泛的是OPGW和ADSS这两种。

1.1 OPGW的应用

光纤复合地线(OptiealGroundWire)简称为OPGW,即是一种具有提供通信功能的在电力传输线路中的地线,由于这种地线是一种架空地线内含有光纤因此有被称为光纤架空地线、地线复合光缆。光纤复合地线在使用的过程中,是一种良好的防雷线,它能够保护输电导线在输电过程中抗霄闪放电,同时也可以通过光纤在复合地线中传输信息,具有方便、可靠、安全等优点。但是由于其造价高需要投资额度较大,因此只会应用于新建线路或者是更换旧线路的工程中。铝骨架型、钢管型、铝管型是主要应用于光纤复合地线的三种类型。由于是地线因此不必频繁的维护,在保护管以及金属骨架中的光纤但愿具有可靠性和安全性的特点,适合于能够架空地线的输配电通信线路。

1.2 OPPC的应用

光纤复合相线简称(OpticalphaseConductor)简称为OPPC,是输电线路相线在复合光纤各单元中的电力光缆中的一种,是电力通信线路中的一种极其重要的光纤类型。虽然在结构上讲,光纤复合相线和光纤复合地线有相似之处,但是在根本的设计上、安装中和运行过程中有着本质上的差别。光纤复合相线在设计中便考虑到了配盘、弧垂张力、档距并且还设计挂点。在安装过程中需要有光纤续借的高技术要求,并且在安装的过程中对安装环境的要求也很高要做到高压绝缘。与其他光缆相比,光纤复合相线在终端和中间的接线头和接线盒也有所区别。

二、电力通信中的光纤通信技术的发展方向

1.光接入网。随着人类社会的持续发展,科学技术不断创新,在数字化的信息时代下网络技术也是日新月异的。网络信息技术持续发展,智能化网络作为有着高度集成数字化的网络已经成为了未来网络发展的主要趋势。双绞线凭借其优秀的传输质量,一直是在当下网络的首选接入手法,但是应用光纤入网却有着领先的地位,应用光纤入网可以在很大程度上缩小管理网络和维护网络的成本,并且能够以形成光透明网络的方式来实现多媒体。

2.光纤研发创新。IP业务量在当今的社会中不断增加,要想满足需求就需要创新能力的提高和电信网络的发展,而新型光纤的研发便是发展的基础。传输距离远、传输质量高是新型光纤相对于老式的单模光纤的优势之处。而干线网和城域网一直在不断的提高要求,为了满足电力通信系统建设发展的要求,必须研发新型的光纤。在社会的不断发展下便产生了非零色散光纤和无水吸收峰光纤。

3.光联网。网络系统中的光网络是一种具有网络节点多、容量大、网络范围广的特点。为了是连接不同的信号的效率更高就需要加大网络的透明度,只有这样才可以增加网络的灵活性、使网络的恢复时间缩短,保障了电力系统的正常运行。发达国家中已有不少都将大量的资金、人力投入到了光联网的项目中,而我国也正在步入光联网的道路上,光联网将在电力通信中占据及其重要的地位。

三、结束语

电力通信中的光纤通信技术的应用,不但弥补了以往的通信技术的不足之处,还提高了电力通信能力,因此使得数字信息化进程的快速发展。不断的对光纤通信技术进行科学研究创新以及最大程度的开发利用,能够满足电力通信的稳定发展的需求。可以使政府、企业、家庭能够应用光纤通信技术,可以使电力通信中的光纤通信技术稳定的持续发展。

参 考 文 献

[1]吴悦.电力光纤通信技术的发展研究[J].企业技术开发,2011,30(7)

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1现有通信网络的问题

1.1有线通信网络有线通信网络的几种通信方式中,各有其特点,但同时也存在一定问题。(1)SDH/MSTP通信方式保护机制健全,业务层次分明,可以实现统一管理,但拓扑结构复杂,难以成环,设备投资巨大,底层网络容易出现带宽浪费现象;(2)以太网交换机通信方式优势在于网速快、带宽大,工业化标准设计等特点,但是在环形组网形式中,难以满足“点对多点”的需求,后期系统扩容性能以及系统鲁棒性能较差;(3)光猫通信方式具有组网简单、投资小以及终端配置灵活等特点,但是难以通过统一的网管进行管理和配置,且在组网过程中由于各层之间需要额外增加通讯协议转换,容易导致传输过程中的误码和故障。

1.2无线通信网络对于无线通信网络中的几种通信方式,则有以下特点和问题。(1)230MHz数传电台利用超短波通讯,节省投资,组网方便,但是该技术较为落后,对于电台数量有强烈的依赖,通讯范围较小;(2)基于GPRS的通信方式覆盖面积大,可利用无线运营商网络进行组网,但是在组网过程带宽较小,难以满足高速通信实现三遥功能的需求,稳定性差。

1.3小结通过以上分析可以看出,不同的通信方式都有其固有的优势,但也不可避免的存在许多问题。依据国家电网对于通信系统带宽以及安全性等的要求,光纤通信方式在所有的通信方式中具有明显的优势,从而确定了“光进铜退”的发展战略。

2光通讯组网技术

2.1ASON技术ASON技术的核心是ASON信令网控制系统,在该系统控制下,实现网络内的连接以及自动交换功能;其基本设计理念是采用控制平面对光传送网络进行实时分配,从而保证网络资源的充分利用。ASON技术构架包括三个层次,分别为网管层、控制层以及设备层,整体采用分布式控制方式,将动态交换的理念首次引入。ASON技术的通讯协议为GMPLS协议,又称广义多协议标签交换协议,其功能主要是实现对连接的多种操作,例如建立、删除、恢复等。

2.2OTN技术OTN技术是以WDM作为基础框架而形成的完整体系,能够对客户的所有信号进行透明化传送,且其FEC纠错能力较为强大,能够对整个网络进行分级管理,且管理机制健全。OTN技术的真正应用始于2007年,由电信运营商开始正式使用,而在电力通信系统中,尚未开始应用。

2.3EPON技术与OTN技术一样,目前EPON技术尚未在电力通信领域得到应用。该技术应用WDM技术实现单根光纤的上下行传输,其中上行数据采用TDMA技术进行复用,而下行数据采用广播技术进行复用。

3基于EPON技术的电力通信组网方案

3.1可行性研究与其他技术相比,EPON技术具有以下优势:(1)维护简便,该技术可不适用额外电源,后期扩容时,可相应增加分光器以及相应的ONU即可完成,维护成本较低;(2)带宽较大,目前的EPON技术可以为上下行数据分别提供1.2G的带宽,且后期升级潜力可达到10G,能够满足电力通信发展的需求;(3)网络覆盖面广,EPON技术在电信运营商已得到应用,可进行大规模的组网,支持点对多点的应用,对于终端设备多的电力通信网络适用性强;(4)安全可靠性高,该组网方案中,单个ONU与终端设备之间采用并联方式进行通信,当某一ONU发生故障时,对于其他配对设备没有影响,且通讯协议采用AES加密算法,对于信号传输的安全性有极大保障;(5)网络层次简单,由于采用了无源分光器,对于整个网络的中继系统进行了极大简化。

3.2组网方案基于EPON技术的组网拓扑方案可以分为链形组网、全链路保护组网两种方式,其中全链路保护组网又可分为两种,其拓扑结构如下。

3.2.1链形组网。链型组网的拓扑结构如图1,该结构的主要特点是将OLT设备配置在每个配电子站,而后通过PON接口与分光器进行连接,分光器可布置在分段开关处。该网络拓扑的通信半径约为20km,能够满足单电源供电范围的需求。

3.2.2全链路保护组网(一)。该组网方案的网络拓扑结构如图2,主要特点是对于配电网中的“手拉手环网”具有天然适配性,将OLT设备分别置于两个子站之间,ONU的每个上行链路均采用冗余设计,对系统进行保护,保证运行的稳定性。

3.2.3全链路保护组网(二)。该组网方式网络拓扑结构如图3,与手拉手型相比,该方案中,OLT设备的光方向一致,设备位置基本趋同。

3.3EPON组网可靠性分析基于EPON技术的组网方案中,采用并联方式连接各无源光分光器与ONU设备从而形成光纤网络,光信号自OLT设备传出通过至各分光器,经过物理路径,设备可靠性较高。当其中某一个或某几个设备出现问题时,并不会影响其他设备的正常运行,网络运行可靠性高。

4结束语

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关键词光纤光缆通信电缆ITU-T建议技术发展

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。(整理)

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。

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关键词:电子通信系统光纤通信关键技术

Abstract: With the development of electronic communication technology, it greatly changes people's life and the way. Electronic communication technology today belongs to a sophisticated and highly practical technology, science and technology development and the progress of a country's key technology of electronic communication level. The field and scope of electronic communication technology is wide, optical fiber communication because of its advantages of low loss, wide bandwidth, large capacityt. This paper puts forward the problems involved several optical communication optical cable line construction, for reference only.

Keywords: electronic communication system; optical fiber communication; key technology;

中图分类号:F416.63 文献标识码:A文章编号:

电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。

一、电子通信技术概述

电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。

电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。

二、通信光缆线路的故障分析

1.按故障性质分为软故障和硬故障

软故障是指由于软件系统错误而引发的故障。常见的软故障有程序错误、病毒破坏、操作失误,以及设置错误和盲目操作等。

硬故障是指设备硬件的物理损坏:一是人为和环境原因,如环境恶劣、供电不良、静电破坏或违反操作规程等原因造成;二是电器构件原因,如元器件、接触插件、印刷电路等损坏造成。

2. 按故障影响范围和程度分为全局性、相关性、局部性、独立性故障

全局性故障是指影响到整个系统正常运行的故障;相关性故障是指某一故障与其它故障之间有着因果或关联关系;局部性故障是指故障只影响了系统的某一些项或几项功能;独立性故障特指某一元器件发生的故障。如电源熔丝熔断,使设备不能启动属全局性故障,而造成原因可能是相关的某一部件短路,即故障的相关性。局部性、独立性故障一般是统一的。

3. 按故障发生的时间、周期分为固定性故障和暂时性故障

固定性故障指故障现象稳定,可重复出现,其原因主要是由于开路、短路、机械部件损坏或某一元器件失效引起;暂时性故障是指故障的持续时间短、工作状态不稳定、时好时坏的现象,其造成原因可能是元器件性能下降或接触不良等引起的。

三、通信光缆施工的注意事项

1.光缆线路

①径路应便于施工、维修和使用,对农、林业影响小,尽可能保持光缆的直线性;②减少穿越较大的河流、沟渠、铁路和公路的次数,尽量避开穿越村镇;③不论是山区或平原,尽量避开雷击区,选择好走路径;④光缆进入城市应符合城市建设和规划要求,并经城建局批准,最大限度的保证光缆安全,径路为最短;⑤尽可能不穿越或少穿越城市繁华街道,有条件就利用现有的市话管道,直埋光缆时,径路尽量选择在人行道上。

2.光缆敷设应符合下列规定

(1)直埋深度、与其他建筑物最小间隔距离、防护措施应符合国家规定;(2)同沟敷设光、电缆时,先敷设电缆,后敷设光缆,光缆弯曲半径不应小于光缆外径的15倍;(3)光缆线路的防雷设施设置的地点、区段、数量、方式和防护措施应符合设计要求;(4)接头处光缆接续后余留2~3m,中继站引入口外两个方向各余留2~3m,通信站引入口余留3~5m。

(5)架空光缆架挂时,滑车牵引最大速度应为15m/min,不得突然启动或停止;(6)光缆的垂度应符合设计规定,每个杆上作余留,架空光缆线路在分歧杆、引上杆、终端杆、较深大于1m 的角杆及直线路每隔5~10跟杆,应装设避雷地线;(7)钢绞线吊线及光缆本身均应采用全悬浮式,钢绞线接头处应用塑料瓷绝缘隔电子作电气绝缘,光缆接头处钢绞线吊线及光缆的金属部分不接地。(8)光缆经过的全部人孔处,应设专人监管,拐弯处安装滑轮,当人孔两侧管孔高度不一致时,应设专用工具或PE管予以引导;(9)光缆管孔内不得有接头,并不得在人孔中间直接穿过,光缆及接头,应放在人孔铁架上予以固定保护;(10)完成敷设工作后,应检查人孔中的敷设余量和弯曲半径,管孔进出口应封堵严密。

3 光缆接续工艺流程及引人终端

光缆接续的质量好坏直接影响到施工质量,影响光通信质量。提高光缆接续质量在光缆线路施工中十分重要。

3.1光纤端面的制备

3.1.1光缆开剥。光缆外护套开剥的关键是掌握切割刀的进刀深度,否则很容易发生断纤。

3.1.2光纤涂覆层的剥除。应掌握平、稳、快三字剥纤法。

3.1.3裸纤的清洁。一是讲究清洁用料择优原则,即选择使用优质医用脱酯棉,工业用优质无水乙醇。二是应用“两次”清洁法,即剥纤前对所有光纤用干棉捋擦,并用酒精棉对尾纤5cm~6cm处重点清洁。三是注意与切、熔操作的衔接,清洁后勿久置空气中,谨防二次污染。

3.1.4裸纤的切割。操作规范如下(以手动为例):光纤的放置,应讲究“前抵后掀、先进后撤”,即手持光纤,稍超前刻度要求平放导槽中,后部稍向上抬起,使光纤前半部紧抵导槽底部,然后向后撤至要求刻度,从而确保光纤吻合“V”导槽并与刀刃垂直。切割时,动作要自然、平稳、勿重、勿急,避免断纤、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的产生。

3.2光纤熔接

光纤熔接是接续工作的中心环节。首先应根据光缆工作要求配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备,操作中应狠抓“快、准、细、严”四字。光纤在导槽及熔接室中放置应准确、到位,以便于仪器校准调节。操作过程中观察仔细,应做到“一瞧、二看、三分析”。同时观察熔接中屏幕上有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象的原因,若产生不良现象应检查熔接的两根光纤材料、型号是否匹配,切刀和熔接机是否被灰尘污染,并检查电极氧化状况,若均无问题,则应适当提高熔接电流

3.3光缆引人终端

(1)光缆引人室内时,应做绝缘接头,室内室外金属护层及金属加强芯应断开,并彼此绝缘。(2)室内光缆终端在光配线架上,安装应该牢固可靠,裸光纤与尾纤的接续应符合规范要求,其接头应加热熔保护管保护并按顺序加以排列固定。

4光缆工程测试

4.1光缆单盘测试

光缆敷设前必须确保光缆的技术性能,核对光缆规格、型号、盘号和盘长符合订货合同规定及设计要求。检查光缆出厂的质量合格证和测试记录,审查光纤的几何、光学和传输特性、机械物理性能。应用OTDR对每盘光缆进行单盘测试光纤衰减常数,光纤长度及观察有无反射峰、后向散射曲线的平滑度。

4.2光缆接续测试

加强OTDR的监测,对确保光纤的熔接质量,减少因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害,具有十分重要的意义。(1)熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测,检查每一个熔点的质量;(2)每次盘纤后,对所盘纤进行例检以确定盘纤带来的附加损耗;(3)封接续盒前,对所有光纤进行统测,以查明有无漏测和光纤预留盘间对光纤及接头有无挤压;(4)封盒后,对所有光纤进行最后检测,以检查封盒是否对光纤有损害。

4.3光中继段测试

用OTDR光时域反射仪对每个中继段1550nm、1310nm波长进行反射曲线和中继段长度进行测试,并存盘保存资料。光缆光特性主要控制三项指标。(1)光纤平均接头损耗;(2)中继段光纤线路衰减;(3)后向散射信号曲线。

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【关键词】电力通信;光纤通信技术;理论依据;实践分析

现代社会的通信方式主要以光纤通信为主,它具有不可比拟的使用优势。光纤通信的载体是光波,实施信息传输的媒介是光纤,基于现代信息技术的不断发展,光纤通信技术也发挥着重要的功能和作用,成为现代通信行业的关键支柱。在通信网络化的时代,光纤通信技术的水平也成为衡量社会发展水平的重要标志。光纤通信技术广泛应用于各个领域中,为人们的生产和生活提供了极大的便利。

1.基于电力通信的光纤通信技术概况

基于电力通信的光纤通信技术通常是指利用光导纤维对各种信号进行传输的方式,传输的媒介主要就是光纤,它可以承载很多重要的信息,是现代社会最重要的一种通信方式,在生活与生产的各个领域也起着非常重要的影响。光纤通信技术的制作材料主要是电气绝缘体,一般都会选择多芯组成光缆,在保证通信质量的同时减小信息传输占用的空间。

光纤通信技术和以往的通信手段相比,具有很大的技术优势和应用优点。如今的光纤通信技术主要有三种类型。第一种是波分复用技术,该种技术使用不同信道的光波。在实际操作中,多使用单模光纤低损耗区,结合宽带资源,最后可以分成多个信道,通常使用分波器对不同的光波进行分离和耦合。第二种是光纤传感技术,该种技术要利用传感器来传输相应的信息,能耗量也比较小,主要的类型有功能型和非功能型两种。第三种是光纤接入技术,该种技术可以有效处理各种窄带业务的问题与事故,还可以高效解决各种多媒体图像及数据信息的问题。

2.基于电力通信的光纤通信技术的实践应用

在现代通信行业的很多方面都应用到光纤通信技术,提高了通信行业的便利程度,推动了社会的发展。现阶段,通信行业大都以光导纤维作为传递信息的介质,从区域性质转变成单体性质,极大地拓展了人们交流与沟通的空间。

在电力通信中也广泛应用到光纤通信技术,电力通信的主干线一般包括卫星电路、微波、光纤等。光纤通信技术可以提高电力通信网络的性能,并结合各种通信手段与方式共同组成多功能的电力通信网络,为用户提供更多便捷的服务。以光纤通信为基础应用于电力通信中的业务不再仅仅是最初的保护、安全自动装置等调度实时控制信息以及程控语音联网信息等窄带业务的传输,已逐渐发展到同时承载财务系统(FMIS)、营销系统、客户服务中心、地理信息系统(GIS)、人力资源管理系统、办公自动化系统(OA)、资产管理系统、视频会议、IP电话等多种数据业务的宽带数据的传输。

在电力通信中,特种光纤的使用可以有效防止由于频率资源,路由协调、电磁兼容等方面的原因而产生的运行矛盾,在对电力系统的资源利用上有着很大的灵活性,并拥有主动操控权。同时,电力系统也借助光纤通信的优势,可以迅速建立起投资额度低,使用速度快、覆盖面非常广的具有安全可靠性的电力通信网络,在500kV、220kV、110kV的线路上有着非常广泛的用途。光纤传输的质量水平很高,信号也不容易受到外界的影响,还具有很强的抗电磁干扰的能力,从而提高了电力通信的整体质量。

现阶段,电力通信网络工程的设计内容主要包括传输、接入、交换三个部分,这三个部分处于一个统一的整体中。传输部分是一个综合性较强的通信网络平台,也是电力通信中最关键的一部分。同时,稳定与安全的传输系统可以为光纤的接入与交换奠定良好的基础,保证设备的顺利运行。接入部分的各项设备是与传输部分的各种设备相互配套的,接入设备具有双纤单向的通道保护装置,并接入话音及相关的数据业务,接入通常情况下设备采用2Mbit/s的通道进行连接。交换部分采用的光缆在进行敷设的过程中,需要充分考虑到电力系统输电线路资源的丰富程度,以及经济成本。一般情况下,无金属自承式光缆(ADSS)的市场价格比较便宜,在安装过程中不用停电,通常在220kV以下的线路广泛使用。总体来说,电力通信网络工程的设计要综合考虑各种因素,才能将光纤通信技术的优势发挥出来。

光纤通信技术的应用改变了电力通信的面貌,电力通信网越来越朝着全光网的趋势发展。全光网是光纤通信技术发展的最高级阶段,有效地克服了通信网络中信息转换和输送时的瓶颈问题,可以最大限度地提高通信网络的信息吞吐量。光纤通信进行全光网的改造之后,信息传输的总量成百倍上升,一根光纤能够传输的总带宽可达40Gb/s,是以前使用ATM网传输带宽的256倍,信息量无比浩瀚,极大地满足了人们不断增长的需求。建设全光网的关键技术主要包括以下几点:一是光交叉连接技术,使用光交叉连接可以有效地提高波长资源利用效率。二是光分插复用技术,它可以对任意格式的信号进行处理,提高网络运行的效率。三是管理控制操作技术,包括对全光网所有配置的管理、波长的分配管理、网络的性能测试等。四是光交换技术,包括光路交换和分组交换。五是全光中继技术。上海全光通信示范网已经投入运营,并取得了一定的成果,为国内全光网的建设提供了可供参考的蓝本。