光纤式通信的特点范文
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从近代通信技术的发展而言,光纤通信技术的发展可谓是一次新的技术革命。进入新世纪以来,随着科学技术的不断发展,电信的改革以及电信市场的开放,人们对于信息传输的容量以及速度有了新的要求,这让光纤通信有了新的不同的局面。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。在短短20多年的发展时间内,光纤通信技术彻底改变了人们固有的信息传输模式。新技术不断涌现,大幅提高了通信能力使光纤通信的应用范围不断扩大。从我国近年来光纤技术的发展而言,光纤技术已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。
1 我国光线通信技术特点
我目前我国光纤通信技术的发展及应用程度来看,我国光缆建设总长度截止指2008年已经有将近1 000km,并且有超过20个大城市设10G甚至更高的大容量光纤通信网络。光纤通信技术之所以得到广泛的实践应用并且进而成为未来通信领域的主要发展方向,主要是因为其具有传统传输光缆所不具备的众多独特优势。
1.1 容量大、损耗低
由于光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8个~9个数量级,故所开发的容量大、传输频带宽适于高速宽带信息的传输,容量极大,是现有电话线、以太网双绞线的几百上千倍,能够有效的提高用户及企业的信息传输速率。提升大容量信息的传输速度。
1.2 传输过程中衰减小
光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上。因此光纤传输的中继距离远,因此在光纤通信的运用频带中,无需建设多于的中继站与接收端,使用幅度均衡措施,不仅保证了信息传输过程中的安全性,同时也降低了企业光纤的总成本呢。
1.3 体积小,重量轻
因为光纤光缆的直径小,因此总重量较轻,同时光纤的制造原料耐腐蚀,有利于光纤光缆的施工及运输。
1.4 防干扰性能好
光纤不会像传统的电缆那样受到强电干扰、电气化铁道干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,不易发生串话现象,保密性好。
1.5 节约有色金属
由于我国传统的通信电缆要耗用大量的铜、铝或铅等有色金属。而光纤通信的原材料较为丰富,因此光纤通信技术的发展能够为我国节约大量有色金属,节约企业的运营生产成本,节约社会资源。
2光纤通信技术未来发展趋势
自上世纪70年代以来,光纤通信技术得到了突飞猛进的发展。从目前光纤技术的发展态势而言,主要是朝着超高速超长距离、无中继传输的目标迈进。
2.1 向超高速系统的发展
传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,每比特的传输成本也将大约下降35%~45%左右,因此现代通信企业为了能够进一步降低企业的运营成本,保证企业经济效益的最大化,将现有的更多注意力集中于如何能够不断提升光纤通信技术的传输速率。虽然,目前高速系统的出现在一定程度上增加了业务传输容量,并且也为企业开展和提供各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。发达国家如今正在开展的10Gbps系统,并且以及各开始大批量装备网络,全世界安装的终端和中继器已超过5000个。我国近年来也已经陆续开始相关的现场试验,希望能够借此改变我国落后的被广大宽带用户所诟病的网速慢的问题。
2.2 向超大容量WDM系统发展
从目前对于光纤传输容量的挖掘而言,光纤传输的负载能力仅仅只开发了1%,根据光纤传输的传输频率而言其依然有99%的潜力有待进一步挖掘。因此为了能够有效利用光纤频带宽、容量大的优势,许多科研机构就企业正在努力实现将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,这样就可以增加光纤的信息传输容量即波分复用(WDM)的基本思路。通过采用波分复用则可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍。更重要的是利用WDM网络能够实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
3结论
光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来,随着技术的进步,电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放,光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面,光纤技术的发展所带来的不仅仅是大量有效资源的节省,更是方便了长距离信息传输的速率以及安全性、提高了信息传输的质量。我们有理由相信随着光纤技术的进一步发展,传输速率以及传输容量的进一步增强,在给企业带来巨大利润的同时,必定将会对我们未来的生活方式及生活习惯产生极大的影响与改变。
参考文献
[1]赵泽鑫.光纤通信技术应用及发展探析[J].硅谷,2009(11).
[2]袁捷.光纤通信技术的现状及前景[J].科技信息,2009(5).
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[关键词]光纤通信技术 原理 特点 应用
一、引言
光纤通信技术是人类向信息化时代迈进不可替代的重要基石。光纤之父英籍华人高锟于1966年提出了利用光导纤维可以通信的理论。1970年美国贝尔实验室据此成功地试制出用于通信的光纤。1973年我国开始研究光纤通信,1978年我国自行研制出通信光缆。近年来光纤通信技术发展迅速,已广泛应用到计算机行业、广播电视行业、电力行业、军事行业等领域中。
二、光纤通信的原理
光纤通信的原理是以光为信息的载体,实现信息的传递。光纤通信是以光导为传输媒介的有线光通信,其构成主要包括纤芯、包层、涂层,其原理就是利用纤芯内的全反射衍射,从而实现远距离的反射信号发射接收,实现了信号以光媒介为载体的传输,也就是光信号的传输。当前光纤通信技术主要包括光纤接入技术、光纤传感技术及波分复用技术。光纤接入技术能够满足数据处理和多媒体图像对传输带宽的需求,提供多种窄带业务。光纤传感技术通过传感器完成信息传输。波分复用技术在不同的信道通过光波进行信息传输。
三、光纤通信技术的特点
1.抗电磁干扰能力强。光纤的原材料是由石英制成的一种绝缘体材料,绝缘性好、不易被腐蚀。光波导既不受人为释放的电磁干扰,也不受电离层的变化和自然界的雷电干扰及太阳黑子活动的干扰,还可用其与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆,这对于强电领域的通信系统特别有利。
2.频带宽、通信容量大。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。光纤的通信容量可以达到微波通信容量的几十倍甚至更高,且光纤的带宽却要比电缆或者铜线大许多。单波长光纤的通信传输系统中发挥不出带宽的优势,现在密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量,光纤通信技术具有频带宽、通信容量大的特点。
3.保密性好。传统的电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,容易被窃听,保密性差。而光纤传输过程中不会出现串扰情况,也不会由于光信号的泄露而丢失信息,更不会被窃听,保密性好。
4.损耗低、成本小。作为当前主流的信息传递媒介,光纤通信技术有着损耗低及施工成本低的高性价比优势。光纤的构成主要为石英,与其他传输介质相比,石英有着损耗低的优势,如果以后再发展成极低的非石英损耗传输介质,还可以再降低损耗。
四、光纤通信技术在多领域中的应用
1.光纤通信技术在广播电视网中的应用。光纤通信技术凭借本身优势,已逐渐成为当前广播电视网中的主流信息媒介传输方式。在广播电视领域现阶段,光纤通信技术已形成了以光纤网络单元模块为基础构成的网络新型建设,在电视台节目数字化不断进展的今天,这样的网络新型建设有助于向电视台提供更高质量的电视信号传输质量,为高质量的电视音频制作提供技术支持。
2.光纤通信技术在电信通信网络的应用。伴随着移动信息的扩展,电信信息传递业务发展迅猛,各大专业电信信息网络运营商积极应用光纤通信容量大的特点,以北京市为中心、朝向四面八方做出了通信光纤网的全国覆盖,本世纪初我国的“八纵八横”光纤通信网已基本建成,在光纤通信技术的支持下,以光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器以及镇合器的无源器件组成的光纤通信系统通过将电信通信行业中的客户信号以光为载体在光纤通信系统中的光发射器中发射,再传送到最终端的光接收器,转化为信号,这一过程极大程度的缩短了相应的声音信号的传播时间。
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由于光纤通信技术具有传输损耗低、容量大等特点,再加上其抗干扰的优良特性,已经逐渐在我国的各个通信行业中广泛应用,特别是在电力系统的通信中扮演着越来越重要的角色。本文就光纤通信技术在电力系统中的应用情况做一个综合论述,以期能够促进光纤通信技术在电力系统中的发展。
【关键词】
光纤通信;电力系统;应用
电力通信系统作为我国当前电力体系的主要管理运营方式以及提供商业化管理的必然需求,在我国的电力系统内部已经得到了广泛的普及。光纤通信作为一种现代科学高度发展的标志,特别是在通信行业具有重要的里程碑意义。由于光纤通信具有信息量大,通信速度快,损耗小,稳定性强等原因,在我国的各个通信领域都有着良好的表现
1电力通信网络的构成特点
1.1电力通信的主要类型与方式
电力通信的主要方式主要包括以下几个方面,从电力的通信方式的角度上来看,主要是使用了电力波线作为载波来进行通信,其实质就是通过输送一定工频的电流,在通过各种信息波的载波机来相互转换,将弱化的电流转化为强化的电流,从而实现电力线路的传输工作。由于电力波的通信方式具有十分高的可靠性与稳定性,在我国的电力通信网络的整个网络构建中也是处于一个较为重要的地位。除了载波通信外,另一种较为常见的电力通信方式为光纤通信,光纤通信尽管在我国的应用时间不过二十余年,但是由于电力通信具有十分明显的优点,特别是在通信过程中损耗小,稳定性更强,信号更加准确,再加上其发展前景广阔,所以逐步受到了各个电力系统的青睐,逐渐发展成为一种主流的电力通信方式。
1.2电力通信的网络特点
要想了解电力通信网络的构建中光纤的实际应用情况,就必须先了解一下电力通信的网络特点。电力通信作为电力系统的管理系统的主要承担者,肩负着联系电力系统内部信息调动的重要使命。从这个角度上来看,电力系统相比于其他领域的公司对于通信网络的要求要高许多,这也决定了在电力通信的网络设置上应该追求较为高效、实用、稳定的通信方式。根据我国当前电力通信网络的建设情况来看,由于电力通信网络的专业特殊性与要求质量等原因,其实际的通信质量与通信水平也确实已经大幅超过了其他的相关行业,并且电力通信具有耐冲击性以及传送范围更加广泛等特点,所以在建设电力通信网络的也要着重考虑这些方面。
2光纤通信技术在电力通信中的重要作用
2.1电力通信系统的网络结构过于复杂
电力通信系统网络建设中一个较为明显的问题就是网络的结构较为复杂,这也决定了其对于网络通信的质量要求以及稳定性要求。由于电力通信网络需要对于多种不同的信息同时进行处理,这就需要许多不同的设备协同作业,而不同设备与设备之间存在着各种连接方式以及信息的转化方式之类的问题,匹配的实际难度较大,再加上整个电力通信网络的网络信息量较大,内部实际同时处理的数据极为复杂,所以这就造成了电力通信的压力较大,必须要寻求一种能全面提高网络通信效率的通信方式。
2.2电力通信系统具备更高的可靠性与灵活性
电力通信系统由于承载着电力系统的稳定与安全的重大责任,所以往往具备着可靠性以及安全性的特质。由于电力供应系统的特殊性,作为国家重要的能源输出与控制单位,电力系统在很大程度上控制和影响着国家社会生活的方方面面,更是影响着生产力的提升速度与质量。稳定的电力供应带给一个地区的不单单是生活的高质量保障,更是工业生产更高的经济利益的有力保障。所以说电力通信系统的发展应该也必须具备可靠性原则与灵活性原则。
2.3电力通信系统的耐冲击性较强
电力通信行业具有一个特点,特别是我们在用电中常会体会到。由于用电的时间在一年之中存在着高峰与低峰,所以从全国的范围来看,电力系统的通信冲击性十分强,特别是在用电高峰时期与低峰时期的通信数量区别,会在很大程度上影响通信的质量与稳定性,这也是电力通信过程中风险较为高发的时间段,由此可以判断,电力通信行业也必须具备耐冲击性。
3光纤通信技术在电力通信中的技术应用
从电力通信的系统信息的处理方面来看,其实由于电力系统的信息量主要是以继电保护以及话音的信号为主,这与其他的行业通信类型相比应该属于较为简单,信息量较小的一种。但是,由于电力通信行业主要运营中不能够出现中断,否则会极大的影响一个区域的正常生活与发展,所以必须要在根源上做好通信稳定性的问题,这也是由电力通信系统的时效性原则主导的。由于时效性原则的客观存在,即使信息量要求不大,也往往对于通信系统的网络建设要求较高,以此来降低出现通信不畅造成大量经济损失以及社会综合效益损失的风险。
3.1波分复用技术
波分复用技术是光纤通信技术中较为重要的一种技术,其特点是可以将多个不同的光信号进行汇聚,即使是不同频率的光信号之间也不会相互影响,并且最终将这些信号汇聚到同一根光纤上,然后在进行传输作业。由于这种传输技术在很大程度上避免了光纤的损耗。波分复用技术将光波作为信号的载波进行输送,可以在信号的接收端进行合并,再将合并好的波长进行各自分离,最后再还原成原有的信号,这就实现了多种信号的无损运输。由于波分复用技术可以在一根光纤上实现双向多信号传输,大大提升了通信效率与通信质量,降低了铺设成本,所以在电力通信中具有重要的实用价值与意义。电力通信系统的基本特点也决定了其通信要求质量较高,稳定性以及能耗的要求也比较有代表性,特别是对于电网的调度的自动化系统,对于网络的速度也具有一定的要求。
3.2同步数字技术
同步数字技术的主要原理是指将一些低级别的数字信息通过整合转化的方式提升为高级别的数字信息,最终实现不同数字信息的整合,然后将整合后的同种数字信息同步传输,不但大大提升了光纤通信的传输效率,更是提高了光纤传输的网络整体利用效率。另外,同步数字技术在实现光纤技术的复读以及技术分接中进行了一定的简化,在提升网络执行速度的还具有一定的自我保护作用,进一步提升了光纤的稳定性以及可靠性,所以逐渐成为当前光纤建设的重要技术支持之一。
3.3光纤复合地线的使用技术
在我国,光纤复合地线作为最常见的一种光纤,被广泛的使用在各行各业当中,由于光纤复合地线又被称之为光纤架空地线,其特点是在光纤的通信中包含了所有的光纤单元,并且其可靠性十分强大,在日常的使用中也几乎不需要维护,很少有损坏的情况,所以也十分适合电力通信系统的应用。但是,由于这种光纤的材料较为昂贵,综合使用成本非常高,无法被广泛的应用于整个行业的建设中,所以一般都是被用来建设一些新修建的线路或者是一些旧线路原始改造的过程中。光纤复合地线具有两个突出优势:①就是可以作为输电线路的防雷点,可以有效防止雷电的伤害,提高耐冲击性。②光纤复合地线可以通过地线中的光缆实现全面的通信,这是其他光纤类型所不具备的。
4总结
总的来说,电力系统的特殊性质就决定了其对于通信质量以及稳定性的要求,而光纤通信刚好可以在这方面符合电力系统的需求。所以说,光纤通信在当前的科技环境下,依然是电力系统通信网络建设必然的选择。
作者:李新杰 单位:广东顺畅科技有限公司
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【关键词】光纤通信技术的发展特点前景
一、光纤通信的历史
光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham),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,引起了人们的重视。
1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤,光纤通信时代由此开始。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。8.5微米波段的多模光波为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。
二、光纤技术发展的特点
(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。
(2)损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。
(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。
(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
三、光纤技术的发展前景
对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。
(1)向超高速系统的发展。目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。
(2)向超大容量WDM系统的演进。采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是:1.可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;2.在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本:3.与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段;4.利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
(3)开发新代的光纤
传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。从长远来看,BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。
(4)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。
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。
篇5
【关键词】光纤通信传输综合应用
一、引言
通信系统运载信息的能力与其带宽成正比,而带宽与载体的频率成正比。光纤通信系统的信息载体采用光―――所有可用信号中具有最高频率的载体,它具有最高的运载信息能力。另一方面,Internet通信量的飞速增长要求得到更高质量的网络信息服务能力,光纤传输网能够提供这样的能力,从而成为现代通信的主干网。
二、光纤通信传输技术的特点
(1)传输频带很宽,通信容量大。为了扩大通信容量,有线通信从明线发展到电缆,无线通信从短波发展到微波和毫米波,它们都是通过提高载波频率来扩容的,光纤中传输的光波要比无线通信中使用的频率高很多,所以,其通信容量也就比无线通信大得多。(2)中继距离长。为了长距离通信,往往需要在传输线路上设置许多中继器,将衰减了的信号放大后再继续传输。中继器越多,传输线路的成本就越高,维护也就越不方便。减小传输线路的损耗是实现长中继距离的首要条件。因为光纤的损耗很低,所以能实现很长的中继距离。(3)抗电磁干扰。当代世界存在各种对通信的干扰源,如雷电、高压电力线和无线电通信的相互干扰等,一般说来,现有的电通信尽管采取了各种措施,但都不能满意地解决以上各种干扰的影响,唯有光纤通信不受以上各种电磁干扰的影响,这从根本上解决电通信系统多年来困扰人们的干扰问题。(4)保密性好,无串话干扰。光纤通信与电通信不同,光波在光纤中传输是不会跑出光纤之外的,即使在转弯处,弯曲半径很小时,露出的光波也十分微弱,如果在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂,光纤中的光就完全不能跑出光纤。这样,用什么方法也无法在光纤外面窃听光纤中传输的信息。(5)节约有色金属和原材料。现有的电话线或电缆是由铜、铝、铅等金属材料制成的,而光纤的材料主要是石英,在地球上的储量极其丰富,并且很少的原材料就可拉制出很长的光纤。(6)线径细,重量轻。通信设备体积的大小和重量对许多领域具有特殊重要的意义,特别在军事、航空等方面。光纤的芯径很细,只有单管同轴电缆的1%,光缆直径也很小,8芯光缆横截面直径约为1mm,而标准同轴电缆为47mm。
三、光纤通信的综合业务传输与智能化
3.1光纤多业务传送系统(MSTP)
MSTP主要应用于城域传输网,能对多种技术进行优化组合,提供多种业务的综合传输能力。新一代MSTP技术以支持以太网业务QoS为特色,为了能将真正QoS引入以太网业务,需要在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求,形成以下特点:(1)网络中的分组转发基于定长标签,简化了转发机制,使得转发路由器容量很容易扩展到大比特级。(2)充分利用原有IP路由,并加以改进,保证了MPLS网络路由具有灵活性。(3)利用ATM的高效传输交换方式,同时抛弃了复杂的ATM信令,无缝地将IP技术优点融合到ATM的高效硬件转发中。
3.2自动交换光网络(ASON)
与传统光传送网先比,ASON引入了更加智能化的控制界面,从而使光网络能够在信令控制下完成网络连接的自动建立、资源自动发现等过程。ASON体系结构的特点主要表现在具有控制、管理以及传送三个界面,支持永久连接、软永久连接和交换连接三种组网模式,形成了以下特点:(1)生存能力提高。由于采用了信令技术和路由技术,使得ASON网络能够动态地交换网络拓扑状态信息、路由信息及其他控制信息,从而实现了光通道的动态建立和拆除,具备了自动交换的能力。(2)可提供多等级的业务通道。由于ASON是建立在各种传送技术上的,即控制平面独立于传送界面,与底层的物理实现技术无关,因此ASON支持目前传送网所能提供的各种不同速率和信号特性的业务,支持端到端的固定带宽传输通道连接的建立、监控、保护和恢复,也支持各种网络拓扑结构。(3)升级扩容能力强。ASON网络的升级扩容非常简单,具有模块化的特性,扩容只需对那些需要扩容的链路进行即可,一般仅仅需要增加板卡或者插槽就可以完成扩容。
四、结语
网络时代的到来,对现代光纤通信技术提出了更高的要求,我们必须尽快了解光纤通信技术的应用现状,大力促进光纤信息传输技术向更高层次的发展,我们相信,光纤通信技术在不久的将来一定会取代其他的信息传输方式,成为信息通信领域中的主流技术。
参考文献
篇6
关键词:光纤通信;特点;问题;解决方法
中图分类号:E965 文献标识码:A 文章编号:
一 引言
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。当今,光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小,而远优于电缆、微波通信的传输,已成为世界通信中主要传输方式。光纤作为一种通信介质,具有传输速度快、容量大以及抗干扰等一系列的优点,因此在通信行业得到广泛的认可和使用。但是,在光纤内传输过程中,光波强度会随传输距离的增加而减弱,这种现象被称为光纤损耗。因此,对于光纤传输来说,其质量的高低在很大部分可以通过衰减反映出来。为了更好地发挥光纤通信在信息传输当中的作用,文章对光纤通信在传输过程中常见的问题进行了探讨,对于提高光纤通信的作用起到一定的帮助。
二 光纤通信的概念及原理
光导纤维简称为光纤。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。在应用中,光纤通常是按照用途进行分类的,可分为传感用光纤和通信用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。通信原理:在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。
三 光纤通信的特点
频带宽、通信容量大。光纤比铜线或电缆有更为巨大的传输带宽,光纤通信系统对于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性,对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势,通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。
抗电磁干扰能力强。光纤所使用的原材料是由石英制成的绝缘材料,绝缘性好,而且不易被腐蚀。与之相关联的一个重要特性就是光波导对电磁干扰的免疫能力,它既不受自然界的雷电、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁波干扰。
损耗低,中继距离长。石英材料制成的光纤,损耗较低,有资料报道能低于20Db/km 左右,所以光纤通信可以运用于长途传输线路,而且中继站的设置数目可以减少,降低通信传输的技术成本。
(四)无串音干扰,保密性好。光波在光纤中传输,由于光信号被完全地限制在光波导结构中,任何泄漏所产生的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即便是在转弯处,漏出的光波也非常微弱,即使光缆内光纤总量很大,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃取到光纤中传输的信息。
四 光纤通信传输的常见问题
(一) 通信线缆的本身因素造成衰减
由于光纤自身的损耗和色散特点,损耗是光信号在单位长度上的衰减或损耗,用db/km表示,该参数关系到光信号的传输距离,损耗越大,传输距离越短,或者说信号在传输的过程当中会随着距离的增加而不断的发生衰减,从而导致通信的质量降低。因此,对于光纤传输来说,其质量的高低在很大程度上可以通过衰减反映出来。在光纤传输通道中,中继站以及整个通信系统的容量的大小,基本上都是由光纤的耗损来决定的。影响管线中传输信号耗损的因素很多,其中有些因素是在光纤制造过程当中产生的,对于这种原因造成的信号损耗,往往很难进行控制,只能够在选择光纤的时候尽可能的选择质量好的产品。
(二) 通信传输系统设备造成影响
(1)光端机光模块坏。这样会导致无光输出或光输出功率不够以致于传输不成功。
(2) 通信控制板故障。这种故障主要会引起数据无法配置。
(3)单盘故障。包括线路板、2M板,时钟板、主控板等器件损坏及由于环境、温湿度影响了板子正常工作等情况。
(4)电源系统故障。包括光端机电源输入中断。这样会导致光端机失电,整个通信
中断。
(5)尾纤、法兰故障。包括尾纤断、尾纤弯曲半径过小,法兰盘接头有灰尘及尾纤
头脏等。这种故障主要会引起无光输出,光衰减太大以及光路不稳定。
(6)光缆线路故障。包括光缆线路中断、光缆线路总衰过大等。这种故障主要会引起光路断开以及光路不稳定等问题。
(7)电缆故障。包括2M电缆中断、DDF架侧2M接口输入/输出端口脱落或松动而造成的接触不良等。
(8)网管系统故障。包括网管与设备之间的网线故障或系统异常而造成的ECC通
道中断、死机等情况。
五 光纤传输问题的解决方法
通过加强接续工艺,提高接续质量来降低由于光纤接续所增加的光纤损耗。一般采用以下的方法:首先,改善原始特征,应利用OTDR仪在光缆开盘检验时逐根进行光纤测试,以确定光纤有无断纤和事件点。在配盘时,要注意应尽可能在同一中继段选用相同厂家所生产的一批次光缆,应尽可能选用盘号相连或相近的光缆,以便降低接续时产生的接头损耗;其次,减少光纤微弯,根据经验,光纤的曲率半径大于一定数值时,弯曲损耗可忽略不计。而在实际施工过程中,曲率半径往往小于此值。因此,在光纤接头的盘留和固定时,应注意避免硬弯的产生,从而避免微弯损耗的产生;最后,采用先进的熔融接续手段,在光纤接续的操作中,会碰到一些严重超标的接续。影响这种障碍性接续的损耗值的主要原因是熔接机的性能及状态,性能优良的熔接机可使接续的障碍性损耗值降至很低;还应保证接续操作人员具备相应的技术素质,在正式施工开始之前应对相应的操作人员进行技术培训和考核,通过考核之后持证上岗,对于达不到相关要求的应禁止其参与施工。
(二)由于色散可导致光信号接收不到或者接收到错误的信号,使误码率提高,影响正常的数据通信。要想远距离传输必须在光纤线路上加入光中继系统,用来补偿信号的色散。若不使用,信号在远距离传输后就太小了而且发生严重误码,接收机不可能成功接收。而在实际生活当中,由于光中继成本过高,一般会选择使用光放大器代替光中继作用,一般常用的光放大器有掺铒光放(EDFA)和拉曼散射放大器,也有新出的色散补偿放大器补偿色散
六 结束语
随着信息化的飞速发展,人们对于信息的需求及依赖性越来越强,这就使得稳定可靠的信号传输手段变得十分的重要。光纤通信因其自身的一些优点,得到了广泛的应用。因此,光纤通信传输所产生的问题,值得我们深刻思考并予以解决。光纤接续工作,是对质量严格要求的精细工作,技术复杂、工艺要求高,也是关系到光纤通信传输质量的重要工作。所以,在施工中,技术工作人员要充分重视光纤接续时产生的损耗,按照严格标准做好光纤的接续工作,提高光纤的传输质量。同时相关的技术人员也要不断的学习相关的专业知识,不断的提升自身的专业技能,在日常的施工工作中注意总结经验教训,不断的提高施工的质量,这也是提高光纤传输效果的一条有效的途径。
参考文献
[1]刘威.再生电路参数改变对光纤通讯速率影响[J].黑龙江科技息.2009.(35)
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1光纤通信特点
(1)通信容量比较大。和电缆或者铜线相比,光纤的传输带宽要更大一些,有着独特的光源调制特性以及调制方式。而单波上的光纤通信系统,其终端设备并不能将光纤带宽的独特优势发挥出来,一般都是通过一些复杂的技术使传输容易有所增加。尤其是在密集的波分技术的使用上,更是增加了光纤传输的容量。
(2)抗电磁干扰的能力强。光纤的绝缘体材料几乎都会通过石英材料制成的,具有很好的耐腐蚀性,特别重要的一点就是,它不会受到光波导的免疫系统干扰,也不会受到自然雷电现象的干扰,即使是人为释放出来的电磁干扰也不能对其有所影响;同时,它还能和高压输电线进行平行架设,还能和电力导体结合组成符合光缆,这对于电网调度的自动化系统中通信系统带来了很多益处,还不会受到电磁脉冲效应的影响。
(3)保密性更好。电波在传输的时候,在电波传输时,传输的通道会受到电磁波泄漏的干扰,很容易被别人窃听,没有比较好的保密性。而在光纤中传输的光波,光波导结构对光信号起到了很好的限制作用,环绕光纤上不透明包皮会吸收掉所有可能泄漏的光射线,即便是在转弯处,那些漏出来的光波也特别弱,而当光缆中的光纤总数特别多的时候,附近的信道也不会遭受到串音的影响。
(4)损耗低。市面上出售的商品石英光纤,其损耗一般都是20dB/km以下,和其他传输介质进行比较,它在传输的时候损耗的产生还是比较低的。要是在以后的发展进程中,都使用非石英系统,这个系统对光纤损耗程度还要小,那么它的损耗还会比现在的要低一些,这也就说明了光纤通信系统在无中继上跨越的距离会更大。对于长途传输线路来说,减少其中继站的数目,整体光纤通信系统的复杂性和成本也会有所降低。
2电网调度自动化中应用光纤通信
目前,供电企业在供电可靠性上面都有所提高,电力的生产、管理以及运行等诸多方面的信息更需要传输通道的稳定性和可靠性,并且能实现快速的传输,这对于电力系统的通信来说,要求也有所提高,光纤通信技术主要是更加先进、根据经济、可靠的一种通信技术,在现在的企业中已经被广泛应用。鉴于这项技术的特点,再与电力系统的通信网络所具有的特点相结合,完全可以构建一个能承载综合电力业务的网络电力系统平台,这也是电力系统在以后发展过程中的必然趋势。现代电力系统的通信技术关键就在于光纤通信技术的应用,这也是现代电力系统实组建通信网的主要组成手段。现以某供电单位为例,介绍其在电力系统的调度自动化中利用光纤传输技术的具体情况。
(1)调整通信网的概况。在某个供电公司中,有8个直属供电站,110kV的变电站有6个,35kV的变电站有2个,这个供电公司主要采用树型光纤的通信系统以及环形光纤的通信系统,这两个通信系统相互结合形成了通信网络连接,而且实现了中心变电站和调度中心的连接,同时其他的7个变电站和中心变电站又组成了环形的网络结构,使每个变电站都能利用光端机和光缆进行通信,非常方便。
(2)光纤通道配置的方式。在光纤环路上面有较多的节点时,要防治光端或者光缆出现设备故障,从而引发通信中断的情况。这个公司利用了双光纤环路的自愈网,在每个变电站的环网上都配置了光纤收发器,并且有自愈的功能和自动切换的功能。这个公司使用的都是12芯的光缆,通常的情况下,综自通道由其中的两个芯就可以组成,也就相当于组成两个独立通信的环网,即A网与B网,在这两个环网中进行通信报文的传输。下设的分站也可以通过这两个环网接收信息,但是光端设备往RTU传送信号的时候只会选择两个环路中的一个。因此根据智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常需组成环型网,并与计算机局域网连接,完成数据共享的任务。
3结束语
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1.1电力通信的主要方式
电力通信的主要方式主要就是以下这几个方面。首先是通过电力线载波来进行通信,这种通信方式主要就是用来输送工频电流,在通信的过程中,通过将各种信息用载波机来转换成高频的弱电流,然后在利用相应的电力线路来进行传输,这种通过电力线载波的通信方式的传输通道一般可靠性比较高,并且性价比也要高,同时这种电力通信方式还能够与电网建设同步,因此这是目前的一种主要电力通信方式。其次就是光纤通信,这种通信方式是一种新型的通信方式,但因为这种通信方式的各种优点,使得这种通信技术在诞生之后,就受到了电力部门的广泛应用,并且取得了巨大的发展。最后还有其它的一些传统通信方式,比如说明线电话以及音频电缆等,这些都是电力通信中的主要方式。
1.2电力通信网的特点
电力通信网的主要特点就是,电力通信网与其它的公用网相比有更高的可靠性与灵活性,因为电力通信网一般都是比较先进的通信技术,所以电力通信网相对于其他的一些电力通信系统而言具有需要优点,比如说电力通信网能够传输更多的信息、同时传输的种类也相当要复杂,通过电力通信网在传输信息的过程中还能够保持很强的时效性。同时电力通信网还具有很强的耐“冲击”性,通过电力通信还能够传输更为广泛的范围。
2.光纤通信技术在电力通信中应用的必要性
2.1电力通信系统的网络结构相对复杂
在整个电力通信系统,需要用到许多不同种类的通信设备,而设备与设备之间连接方式以及信息的转换方式也不一样,从而造成了整个电力通信系统的网络结构非常的复杂。比如说电力通信系统中的中继线传输、用户线的延伸等线路,还有载波设备与微波设备之间的转接等设备之间的信息转换,同时整个电力通信系统中的通信手段也非常的多。因此在这样的一种情况下,就使得整个电力通信系统的网络构成要非常的复杂。所以利用光纤通信技术应用到电力通信中非一项非常有必要的举措。
2.2电力通信系统中的信息传输量小
电力通信系统在运行的过程中,电力通信系统的传输信息量相对较少,但同时要求要有非常强的时效性。在电力通信系统中,传输信息的过程中需要继电保护信号以及话音信号,并且电力通信系统要有电力负荷监测信息,包括各种图像信息与数字信息等,虽然在整个电力通信系统中,这些信息的量不是很大,但失效性却越好保证,因此同样需要应用光纤通信技术[3]。
2.3电力通信系统要求具备更高的可靠性
与灵活性如今随着社会经济的发展,人们对电力系统的依赖性越来越高,并且电力系统也已经成为了人们生活与工作的基础,这就要求电力供应系统拥有更高的稳定性。因此同时也就要求电力通信系统在工作的过程中,不容许出现各种间断或者是突变的现象,这就要求整个电力通信系统要具备更高的灵活性以及可靠性,同时因为光纤通信技术就具备了非常高的灵活性与可靠性,所以在电力通信系统中应用光纤通信技术有很高的必要性。
2.4电力通信系统要求具备更高的抗冲击性
对于整个电力通信系统而言,要想让电力通信保持长期稳定的工作,电力通信系统还需要具备另外一个要求,那就是电力通信系统要求具备更高的抗冲击能力。因为正电力通信系统的联系非常的紧密,因此一旦某一个地方出现了突发性的故障,就会对对很大范围内的通信造成影响,从而对整个通信造成很大的压力并造成很大的损失。因此在这样的一种情况下,电力通信系统一定要具备更高的抗冲击能力,而光纤通信技术就具备了非常高的抗冲击能力,所以说在电力通信系统中应用光纤通信技术是非常有必要的。
3.光纤通信技术在电力通信中的应用
光纤通信技术作为一种新型的通信技术,却能够在非常短的时间内得到广泛的应用,其主要的原因就是应为光纤通信技术所具备的优点,光纤通信技术具有非常强的抗电磁干扰能力也就是抗冲击能力,同时光纤通信技术还具有传输容量大与传输衰耗小等多种优点,因此这种技术在诞生之后就在电力通信系统中得到了广泛的应用,并迅速取得了巨大的发展。如今在电力通信系统中,除了普通光纤之外,还诞生了许多特种光纤,各种性能的光纤在电力通信系统中都得到了广泛的应用。比如说光纤复合底线(OPGW)、光纤复合相线(OPPC)以及全介质乘光缆(ADSS)等多种光纤,下面将主要介绍我国目前在电力通信系统中应用最多的几种光纤[4]。
3.1光纤复合地线
光纤复合地线(OPGW)是我国目前在电力通信系统中应用最为广泛的一种光纤,这种光纤复合地线也可以叫做地线复合光缆或者是光纤架空地线等,这种光纤通信技术是在电力传输线路的地线中包含了通信所使用的光纤单元,也就是光纤。这种光纤通信技术在电力通信系统的使用过程中,可靠性非常的高,基本上不需要去维护,但这种光纤通信技术的投入成本非常的高,因此这种光纤通信最好是在新建线路或者是旧线路中需要更换底线的使用最合适。采用这种光纤通信的主要功能有两个方面,第一个方面是使用这种光纤通信技术能够作为整个输电线路中的防雷线,对输电导线有很好的保护作用,能够提高其抗冲击性能。第二个方面就是能够通过复合在地线中的光纤来实现所有的信息传输,这种光纤复合地线能够将架空地线以及光缆综合起来[5]。光纤复合地线除了了具备各种光学性能之外,对架空地线的机械与电气性能也能够满足,因此这种光纤通信技术也就能够在所有的架空地线中使用,同时在工作运行的过程中,光纤单元还被放在了保护管内,对光纤有一个很好的保护作用,因此也就提高了整个电力通信过程中可靠性以及安全性,并且这种光纤复合地线在安装的过程中也不需要特殊安装工具。一般常见的光纤复合地线主要有三种结构,分别是铝管型、铝骨架型以及钢管性。光纤复合地线的发展对我国的电力通信通信系统而言有非常重要的意义,因为在电力通信系统中采用这种电力通信系统能够将电力系统中输电容量进一步提高,同时还能够让我国的架空线实现超高压化以及高自动化。尤其是对于我国目前的电力系统现状,因为我国的地域非常的辽阔,因此也就导致了我国的电力传输路线非常的广,需要大量的使用超高压架空线来输送电力,因此这种光纤通信技术在将来一定能够得到更大应用发展。
3.2光纤复合相线
在我国的电力通信系统中,有些地方可能不需要架空地线,但是在电力通信系统中的相线是一定要的,因此在传统的相线结构中加入相应的光纤,就能够将光纤通信技术应用到电力通信系统中去,从而形成了光纤复合相线,这种光纤复合相线与光纤复合地线虽然在结构上有些相似,但是这两种光纤通信技术在原则上却完全不一样。光纤复合相线主要是利用电力通信系统本身的线路资源,从而让整个电力通信系统中的频率资源、线路以及电磁兼容性等各个方面都保持协调,这中光纤通信技术也是如今的一种新型通信光缆。光纤复合相线一开始是在一些发达国家使用的,主要是将光纤复合相线用在150KV的电力系统中,如今这种光纤通信技术已经能够在更高的电压系统中开始应用了。如今在我国的电力通信系统中,35KV以下的线路中一般都是用三相电力系统来进行传输,而通信方式则一般还是采用传统的方式来进行传输,而将光纤通信技术应用进来之后,一般都是将光纤复合相线来代替三相电力系统的一相,让光纤复合相线与其它的两相来组成三相电力系统,这样在整个电力通信系统中,就不需要在另外架设通信线路了,并且能够大大提升电力通信系统的传输质量与数量[6]。光纤复合相线在设计的过程中,主要就是参照了光纤复合地线与三相电力系统来进行设计的,而在光纤复合相线在具体的施工过程中,需要将相线中的光纤单元单独的分离出来,其中主要运用了光纤的接续技术以及光电子的分离技术,因此就要求光纤复合相线在施工的过程中要有一个独特的接线盒,目前我国在这一方面已经取得了一定的进展。
3.3全介质自承光缆
全介质自承光缆(ADDS)在我国的电力通信系统也已经得到了非常广泛的使用,这中光纤通信技术一般是在220KV、110KV以及35KV的电压输电线进行使用的,而且这种光纤通信技术一般是在一些已经建设好的线路上进行使用的。这种光纤通信技术的出现,能够让我国的电力部门实现直接的高压输电线杆搭建自己的通信网络,这种光纤通信技术能够在各种环境下实现架空敷设。这种光纤通信的出现,大大的推动了我国电力通信系统的发展。如今是一个数据通信发展非常迅速的时代,电力部门在应用了这项光纤通信技术之后,不仅能够满足自身的通信需求,而且还能够开设出新的通信业务。其主要的原因就是因为这种全介质自承光缆具有非常高的光纤传输性能以及光缆机械性能,并且这种全介质自承光缆还具有很好的环境性能,在施工的时候还能够与其它的高压电力传输线路一起进行铺设,主要是因为这种光纤通信技术在传输强电场环境中,光缆的传输信号不会受到任何的干扰,抗干扰的能力特别强,因此这就成为了电力通信中的一种非常有效且方便的传输方式。全介质自承光缆之所以会有这些优点,其组成的材料一般都是非金属材料,并且这种光缆的外套也是由聚乙烯或者是耐电痕的外套组成的,全介质自承光缆在设计的过程中,充分的考虑了我国电力线路的实际情况,因此能够在各种高压输电线路中使用,并且在具体的应用中,也要根据具体的情况来选择合适的外护套,比如说在10KV与35KV的输电线路中,就需要采用聚乙烯外护套。同时在光缆设计的过程中,还考虑了各种外界环境的变化对光缆的影响,比如说风速、温度以及雨雪等因素,因此这种光纤通信技术还具有很强的抗冲击性能,并且在施工的过程中也非常的方便。
4.电力光纤通信网的组网技术
4.1波分复用技术
在电力系统中应用光纤通信技术是我国电力通信行业在时展中需要,而电力光纤通信网的组网技术其中一项非常中的技术,其中波分复用技术就是一种典型的电力光纤通信网的组网技术。这种技术主要是将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上,也是一种再传输技术,这种技术主要是根据光波的波长将光纤的低损耗窗口进行划分,然后将光波当成是信号的载波,就能够将不同波长的信号合并在一起,在一根光纤中同时进行传输,然后在信号的接受端,将合并起来的波长进行分开,这样就能够在一根光纤中实现多种信号的传输,而将两个方向相反的信号在不同的波长中进行传输,就能够在同一根光纤中实现双向传输。同时波分复用技术也可以根据波峰之间的间隔不同,而形成密集波分复用技术以及粗波分复用技术。
4.2同步数字技术
同步数字技术组成的同步数字体系是一种有集复接、交换以及线路传输为一体的信息传输网络。在同步数字信号中,主要是为数字信息提供一定的等级,然后通过相应的技术将低等级的同步数字技术转换成高等级的同步数字技术。在将各种信息传输实现同步的时候,就能够大大的提升网络的传输速度,从而增加网络的利用率。在同步数字技术中,主要的特点就是将光纤通信技术中的复接以及分接技术进行了简化,这样就能够提升网络的灵活性以及可靠性,而且在整个同步数字体系中,还带有一套自我保护的体系,这就使得这种同步数字技术在所使用的过程中,能够达到很高的可靠性。因此同步数字技术不仅能够将电力通信的传输能力提升上去,而且还能够将为整个电力通信系统提供很高的安全性。
5.结语
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【关键词】通信 光纤 设备
一、光纤通信设备的构成
光纤通信设备在光电传输中具有重要地位,其主要包含着光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器以及耦合器等组成。光发射机与光接收机共同组成了光端机,光端机是整个光纤通信设备中的核心部分,它的好坏直接影响了通信系统的传输质量。对于光发射机来说,主要的作用将光源通过电信号的方式转变成光信号,然后经过光纤的方式传输到接收端,最后光接收机在接受信号之后将光信号转变成电信号,经过一系列放大与整型后进行输出。此外,在传输的过程中还需要中继器来将光纤中存在着衰减与畸变后进行放大,进而保证了光纤传输的通信质量。
二、光纤通信技术的特点
光纤具有低成本、稳定性高、原材料丰富以及容易铺设的特点,正是由于这些特点,使得光纤应用于各个领域,对于光纤通信技术的特点主要包含着以下几个方面:
(一)度快、容量大。容量大是光纤通信的最大特点,特别是在传输的宽带方面,光纤通信模式与传统的铜线传输模式比较来看具有很大的优势。但是值得注意的是由于我国目前无法解决终端设备的相关电子平静问题,进而没有更好的利用光纤传输。一般情况下光纤的传输速度为2.5和10Gbps之间,那么在计算机技术不断提升的背景下,光纤通信技术具有更好的发展前景。
(二)损耗低。光纤通信中的石英材料不但抗腐蚀、稳定高,更重要的是具有低损耗的特点,一般情况下石英的损耗可以控制在0到20dB/km之间,特别是在科学技术不断发展的背景下,还可以采用一些更加廉价的材料运用到光纤通信当中,进而可以很好的实现了光纤通信对最大无中继距离进行跨越,最红达到减少了实际的中继站数量,并节约了大量的运用成本。
(三)良好的保密性。在实际的传播进程中,光纤将光信号限制在相关的光波导结构中,光纤可以将泄露出来的射线围绕在光纤周围,并被不透明的包皮物质有效地吸进住,有效地遏制了信息的泄露,同时避免了串音现象在光纤通信中出现,进而可以为广播电视在传播过程中能够有一个良好的环境提供了保证。
(四)较强的抗干扰能力。现阶段在光电传输系统中的光纤通信材料主要是石英,其主要的原因是石英不但具有很好的绝缘性与抗腐蚀性,更重要的是石英具有很好的抗电磁干扰性。在实际的运用中,不但会抵抗人为因素的电磁干扰,太阳黑子以及电离层、雷电的活动也不会对光纤设备造成干扰,进而使得光纤通信技术能够在广播电视的传输系统中广泛的运用。
三、广电传输系统中通信光纤设备的维护方法
对于光纤通信的设备维护策略,主要包含着查看、定位、分析以及排除四个方面。其一,查看主要是对计算机中的故障信息、信号流程表以及信号指示灯进行查看;其二,对存在的故障进行大致的定位,然后根据大概的位置采用核心技术对其进行精准的定位;其三,对存在的故障进行分析,并提出合理的、完善的处理方案;其四,对通信光纤设备的处理方案进行制定后按照标准的规格来进行排除故障。对于广电传输系统中通信光纤设备的维护方法,主要包含着以下三个方面:
(一)替代法。在故障的实际处理中,替代法的使用具有重要的意义。替代法一般应用与这将故障定位在单站以后进行排除,同样之路故障也适用。其原理是对存在的故障进行定位后,采用一个正常工作的运行模块来代替存在着故障的模块进行代替的方式来进行推测。在实际的工作过程中,并不是很快能寻找出故障存在的原因,那么就需要采用替代法来对故障进行定位与排除。
(二)仪表测试法。对于仪表测试法来说,其实现原理主要是通过仪表中的数据来确定光纤通信设备存在故障的位置,在此基础上对故障进行进一步的检测。在检测的过程中主要采用的仪表有光功率计以及万用表、误码仪等等方面。
(三)环路检测法。当前环路检测法的实现原理是对设备中的每个单元进行排查,然后逐级的分离出故障点来,实现故障排除。通过对环路检测法分析后可以看出,现阶段主要包含着两个方面,其一是设备内自环,主要作用是对本站的设备故障进行检测,其二是设备外环路检测,应用于端站及传输链路的故障的检测。
四、注意事项
通过对广电传输系统中通信光纤设备的维护方法进行完善后,还需要从安全工作、防静电工作以及工作人员的能力三个方面入手进行加强。
首先,在安全工作方面,主要是对光纤设备中的光发送器以及尾纤端面以及其上面的活动连接器的实际断面进行清洁,与此同时还要对尾纤断面与连接器之间的安全连接。
其次,在防静电工作方面,在维护人员的工作过程中,必须要戴上相应的放静电手腕,特别是在进行机盘更换的时候进行防静电工作,同时将换下的机盘装进防静电塑料袋后,放在防静电的环境中。同时,在维护人员实施的过程中还需要保证设备的良好的接地。
最后,在维护人员的技能方面,需要对保护属性以及业务分配情况、组网拓扑情况、时隙配置情况等。同时,维护人员还应该在广电系统运行中做好具体的巡视工作,保证广电传输的正常运行。
五、总结
通过对广电传输系统的光纤通信设备的状况进行分析后,可以看出光纤通信设备在整个光电传输系统中具有重要的作用。那么其设备的维护是非常重要的,那么在维护检查中,应该做到认真负责,不放弃任何一个可能给予广电传输中的光纤设备造成故障的因素,尽可能的保障广播电视通信的正常运行。
参考文献:
[1] 赵军民,杨喜珍. 浅谈卫星接收天线的安装调试与维护[J]. 太原城市职业技术学院学报. 2009(06)
[2] 刘春雪. 数字电视移动接收的制式及技术[J]. 才智. 2010(27)
[3] 范志颂. 继电保护光纤通道的分析与保护探讨[J]. 价值工程. 2010(09)
[4] 张学文,赵家文,叶德飞. 光纤通信技术在广播电视传输中的应用研究[J]. 电脑开发与应用. 2012(09)
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【关键词】 光纤通信 电子色散补偿 直接检测
引言:在信息化时代,互联网在各个领域均扮演着重要的角色,为了满足人们生活、工作与学习的需求,互联网不断发展,其中的云计算、高清视频与点对点传输等业务,对光纤通信系统传输速率的要求不断增多。
目前,全球用户通过互联网的使用,产生了海量的信息,此时的光纤通信系统难以适应其需求,为了增大系统的传输容量、加快器传输速率,使其具备更远的传输距离,该系统得到了广泛的研究。
光纤传输系统性能的提升受诸多因素的影响,如:色散、衰减与非线性效应等,本文主要研究了色散、色散补偿技术及电子色散补偿技术,旨在促进高速光纤通信系统的快速发展。
一、色散的概况
光纤通信系统中的光纤十分重要,它具备低损耗与大宽带的特点,但在光纤传输系统发展过程中,受色散的影响,制约着系统性能的提升。
色散作为分解现象,它是指光在斜射入介质后所产生的光的分解,对于光纤而言,其光信号的不同频率成分产生了程度不一的时延,最后整个光信号在脉冲展宽的作用下出现了失真问题,此时便形成了码间干扰。因此,在光纤通信系统发展过程中,要降低色散,为了有效解决分解现象的问题,提出了色散补偿技术。
对于高速光纤通信系统而言,其传输介质为SMF,该介质拥有较快的频带、较大的容量、偏低的成本与较小的衰减,其中的色散主要有色度色散(CD)与偏振膜色散(PMD)[1]。
二、色散补偿技术的概况
对于高速光纤通信系统而言,特别是基于SMF的系统,其色散问题十分严重,为了实现光纤色散问题的有效解决,提出了色散补偿技术,该技术的类型主要有两种:
第一种,基于光学方法的补偿,即:光学色散补偿技术,借助光学补偿器件,将其增设在光纤链路中,进而降低色散。此方法具有复杂的结构与偏高的成本等缺点,但此项技术的应用较为广泛,颇为成熟。
第二种,基于电子技术的补偿,即:电子色散补偿技术,在先进技术的支持下,控制了成本、简化了结构,但在实际应用过程中,受电子技术的制约,其应用的局限性较为明显。
三、高速光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究
关于光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究,其研究时间较长,但受光信号超高传输率的影响,制约着此项技术的应用。但近几年,集成电路技术的快速发展,为电子色散补偿技术的研究提供了可靠的技术保障。
电子色散补偿技术的优点众多,其一,未对光器件进行使用,因此,控制了成本;其二,信号处理的自适应算法较为成熟,使色散补偿具有了动态性;其三,对于光纤通信系统的升级而言,实现了无缝升级,其工程量较小,满足了进一步改造的需求。
当前,直接检测光纤通信系统的应用具有广泛性与普遍性,主要是其技术较为成熟,并且工程的实现较为简单。在新型调制格式快速发展的背景下,相位调制的光纤通信系统成为了研究的重点,直接检测作为相位调制信号的一种,其实行方案具有简易性[2]。
光纤通信系统中的电子色散补偿技术,其均衡主要分为被动式预均衡与主动式后置均衡,其中主动式后置均衡具有较强的自适应性与灵活性,因此,它得到了广泛的研究。
通常情况下,电子色散补偿均衡器的结构主要有两种,一种为线性均衡器,另一种为非线性均衡器,两种结构均使用自适应算法,以此实现了对抽头系数的调制,同时也实现了对信道变化的跟踪,进而达到了最佳均衡的效果。
四、总结
综上所述,随着信息技术的发展,宽带发展面对着严峻的挑战,对高速光纤通信系统有着较高的要求。但在系统性能不断提升的过程中,受到了色散因素的影响,为了解决色散现象,使用了光器件,但其价格昂贵,导致网络建设成本难以实现有效的控制。在先进技术的支持下,电子色散补偿技术随之出现,此项技术在高速光纤通信系统中的应用,使系统具有了小型化与低成本等特点,进而适应了时展的需求。
参 考 文 献