光纖傳輸設備范文

時間:2023-04-03 10:15:14

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光纖傳輸設備

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關鍵詞 光纖傳輸;機房環境;故障處理

中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-097-01

光纖通信作為傳輸的主要手段,具有重要的地位。回顧光纖通信的發展史,在短短20年時間里,已經歷四代變遷;第一代短波長850 nm多模光纖系統,傳輸速率50 Mbit/s-100 Mbit/s,中繼段10 Km;第二代長波長1310 nm多模、單模光纖系統,傳輸速率140 Mbit/s,中繼段20 Km -50 Km;第三代長波長1310 nm,單模光纖實用化通信系統,其傳輸信號為PDH的各次群信號,中繼段50 Km ;1988年后至今為第四代光纖通信系統,開始建立了同步數字體系SDH光纖傳輸網絡,傳輸速率2.5 Gbit/s,中繼段80 Km,傳輸波長轉向1550 nm,并開始采用光纖放大器(EDFA)、波分復用(WDM)等技術。

光纖通信迅速發展,由它突出優點所決定:如傳輸距離長,通信容量大,抗電磁干擾能力強,體積小,造價低廉等優點。特別是波分復用技術的出現,使得通信容量成百倍增長,成為當前主要傳輸方式。

光纖通信傳輸一旦中斷,將發生區域性網絡癱瘓。因此,做好干線傳輸設備日常維護,網管巡視,出現故障時準確定位,迅速排除故障,是保障傳輸系統正常運行最基本的要求。

1 傳輸機房環境要求

1.1 傳輸機房要達到密閉、環境清潔、無灰塵

北方地區風沙大、霧霾嚴重,灰塵無孔不入,灰塵是機房設備的大敵。不注重機房除塵,設備故障率將上升。

設備運行產生熱量,很容易將灰塵吸附到設備內部,覆蓋在設備板件上,使電模塊散熱能力下降,設備在過熱的環境長期工作,性能不穩定,嚴重時則燒壞設備板件和電源。

灰塵中含有水分和腐蝕物質,腐蝕電路板,使絕緣電阻下降,甚至造成短路;還可導致接插件銹蝕而接觸不良,造成設備工作異常。

灰塵還可進入光接口硬件連接處,使衰耗變大,產生誤碼,造成傳輸性能下降,甚至中斷業務。

1.2 傳輸機房溫濕度要求

機房的溫度要求15℃-25℃;相對濕度要求40%-75%,機房溫度過高時,設備器件正常散熱效果將下降,不利于設備正常運行。

機房濕度太小則易產生破壞性靜電,設備故障率上升。濕度過大設備易生銹且容易發生短路故障。

平時設備維護中,應按要求及時清理防護網,保證設備處于正常的通風狀態,以防設備內部溫度過高燒毀板件,造成系統中斷。

維護人員應嚴格執行機房巡視制度,定期做好門窗、設備表面、空調過濾網、地板的塵土清潔。限制外來人員進入機房。

1.3 傳輸機房防靜電要求

機房維護人員應按要求穿防靜電服、防靜電鞋進出,遇故障拔插設備板件時,能斷電的須斷電后再操作,不能斷電的須佩戴防靜電手鏈(需要良好接地)、防靜電手套等。

設備板卡拔出后,應及時裝入防靜電袋中保存。

設備中集成電路工作電壓只有幾伏、十幾伏,發生靜電放電時,人體有電擊感覺的放電電壓就達上千伏,如無任何防護措施,手接觸板件時,易造成集成模塊擊穿,設備將損壞無法恢復,因此必須采取必要的防靜電防護措施。

2 對傳輸設備須了如指掌

1)要熟悉設備機架、板卡上各種按鍵、指示燈的含義、了解告警的各種級別,熟悉各告警字節的含義,熟悉設備型號、配置情況、板件功能、接口情況、組網情況、設備的供電系統情況和網管環境應用。

2)平時按照規范進行數據采集工作:各端站、中繼站光線路板發、收光功率值,光線路全程衰耗值,靈敏度等。注重數據積累,故障時,及時發現問題,為故障準確定位贏得時間。

3 及時發現網絡不安全因素,避免故障發生

今天,互聯網、專用網等數據業務發展迅猛,對網絡傳輸層面的安全性要求越來越嚴格,高效、透明傳輸尤為重要。誤碼率(BER:bit error)則是衡量數據在規定時間內傳輸精確性的指標,通常(BER≤10E-8),在信號傳輸過程中,光信號衰減過大、光功率異常、光色散、信噪比大、光纖非線性大、光器件性能劣化等均可產生誤碼。輕則使傳輸數據發生丟包現象,降低傳輸效率,嚴重時可導致網絡癱瘓。

3.1 從日常測試中發現問題

定期須做接入層24小時誤碼測試。分析報告結果,能及時發現問題。如報告有問題,則可查看網管上接入端口當前告警、光板的15分鐘性能、24小時性能值。正確判斷高階故障,如光板故障、光纜故障;低階故障,如交叉連接故障、支路板故障、端口物理連接故障;查看遠端告警情況,可判斷室內、室外故障。室內故障有:設備板卡故障、電源故障、時鐘故障、端口物理連接故障等,從而及時發現系統中的故障隱患,為迅速排除故障爭取時間。

3.2 做好設備網管日巡視

每日應按要求對設備告警狀態和網管告警信息進行巡視。除了外界傷害造成斷纖或其他突發事件外,設備異常、光纜性能劣化引起的線路衰耗大等情況,均有告警信息上報網管。及時捕捉告警信息,有時還可避免故障的發生。

我們曾在網管巡視過程中,及時發現某2.5G SDH設備接入端口A、B、C站及沿途各站均有大量的告警信息上報。(該設備為鏈狀組網結構由A、B、C、D、E…各站依次連接)。經查看后發現只有B站東向光板接收上報大量的告警信息:B1、B2、B3、S1、HP-RDI--,而A站西向光板、B站西向光板、C站東西向光板及其他下行站東西向光板均正常。

由于B站東向光板收到大量高階誤碼信息,B站東向光板通過光纜直接與A站西向光板相連,又報遠端缺陷指示(HP-RDI),而B站下行各站光路均正常,因此判斷為A-B站間光纜A站發纖故障。此時系統中的2M業務沒有故障申告,155M數據業務已有丟包現象,于是緊急倒纖處理,避免了傳輸中斷發生。故障原因為A站發纖光纜接頭處性能劣化。

4 平時做好應急預案,提高故障時應急反應能力

1)制定應急故障處理流程。對鏈狀結構系統自愈能力差的問題,重要2M、155M通道,采用不同傳輸系統的空閑通道作備用,以備故障時應急倒纖用。平時準備好應急倒線所用2M纜、尾纖、法蘭盤、光衰耗器等,

2)定期對備用光纖進行測試,做好記錄;注意數據積累,光纜故障發生時可及時與原始數據對照,能準確故障定位。

3)利用波分空閑波建立波分系統第二保護波道。時刻保證設備主備波系統均處于良好狀態。

骨干傳輸系統組網一般采用環型結構,環中每個結點通過兩個光路首尾相連,形成閉環。利用并發選收性,實現自愈功能。但是環中若出現了兩個斷點,網絡的自愈能力將失去,增加第二備波可提高網絡的安全性。

5 小結

1)傳輸設備正常運行需要營造一個適宜的環境,機房干凈清潔、溫濕度達標;設備注意防塵、防靜電等尤為重要。

2)平時做好基礎工作,熟練掌握設備性能參數,熟悉設備運行時的各種狀態。

3)注重平時網管巡查,及時捕捉異常告警信息,避免故障發生。

4)做好應急預案的演練,做好基礎工作,故障發生時沉著應對,迅速恢復故障,確保網絡安全。

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【關鍵詞】光纖;通信技術;數據;單向傳輸;設備研究

隨著互聯網技術的不斷發展以及運用,我國的單位逐漸促進了實現了信息化建設。在此背景下,為了進一步促進數據傳輸的穩定性、安全性以及保密性,相關單位以及技術人員在實際的操作過程中加強了對于單向光技術、二維碼編解碼等技術方式的運用。事實上,這些技術在運用的過程中能夠有效的規避數據的反向流出,實現了數據單向傳輸的安全性。但為了進一步保障數據傳輸的可靠性和完整性,則需要相關部門以及人員加強對于基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備研究和分析。

1基于光纖通信技術的數據單向傳輸概述

作為異網數據交換的關鍵設備,數據單向傳輸設備在運行的過程中往往借助單向網閘,從而實現對于兩個網絡的連接,并以此為基礎促進數據單向傳遞。事實上,網絡通信各層協議都是在基于雙向通信體制上構建起來的,故而技術人員無論采取何種措施,其都會在數據傳輸的過程中存在安全漏洞。基于此,在實際的操作過程中需要技術人員從設備安全性的角度出發采取措施解決上述的問題。目前,技術人員在實際的操作過程中采用物理原理,實現了對于雙向通信體制的規避。而在傳輸速度方面,技術人員通過采取高速串行通信以及光纖通信技術,實現了傳輸速度的提升。單向傳輸設備硬件主要由三個部分組成:發送端設備、接收端設備以及光纖組成。關于該設備的運行系統,筆者進行了相關總結,具體內容見圖1。目前,研究技術人員在對基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備進行研究的過程中,主要分為四個層次進行作業,分別是:硬件設計、固件設計、驅動程序設計以及單向傳輸業務系統軟件設計。不僅如此,發送端與接收端的各個層次都有對應的業務邏輯,并通過虛擬的管道將兩端設備連接起來。關于基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備內部的業務層次及邏輯關系,筆者進行了總結,具體內容見圖2。

2軟硬件設計與實現

2.1硬件設計目前,基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備的發送、接收端內部主要由四大部分組成,分別是:USB2.0接口電路、高速串行收發器電路、邏輯控制電路以及千兆光模塊電路。此外,為了確保數據單向傳輸的有效性,設計人員往往設置了物理器件以及數據流。數據資料顯示:物理元器件的發送、接收端的設備主要包含了兩大模塊:只發光模塊以及只收光模塊,而在數據流向的控制與設計方面,除了USB接口電路部分采用了雙向通信機制之外,其他電路部分均采用單向通信機制進行具體的操作。2.2固件設計所謂的固件,指的是是運行在USB控制芯片中的單片機程序。固件在實際的運行過程中不僅能夠實現對于USB芯片的初始化,并配置USB各種描述符。其在實際的運行過程中還能夠對相關請求命令進行響應等。在進行固件設計的過程中,主要分為四個部分:初始化子程序、設備請求程序、任務派遣子程序以及中斷處理子程序。在進行固件設計的具體操作過程中,需要技術人員通過修改EZUSB開發包中提供的framework程序框架源代碼、端點配置、設備ID等配置信息,從而確保固件的高效運轉,推動設備的正常運行。2.3驅動程序設計作為運行在Windows系統核心部位的程序,Windows驅動程序主要包括:設備創建、設備關閉、設備卸載、處理請求等,關于驅動程序結構框圖,筆者總結如圖3所示。EZUSB開開發包在運行的過程中往往能夠為固件自動下載源代碼,確保操作系統加載通用功能驅動進入正常工作。一般而言,這種技術手段能夠方便技術人員對于基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備的升級維護,在實際的運用過程中,只需要對驅動程序進行更新,便能夠推動設備升級,確保其正常運行。2.4單向傳輸業務系統軟件設計所謂的單向傳輸業務系統軟件,指的是運行在PC機中用戶軟件。該軟件在運行的過程中能夠實現對于用戶訪問的登記、管理,并對數據的傳輸以及交換進行科學、全面的管理。總體而言,該技術在運行的過程中主要分為三個部分:發送端軟件、接收端軟件以及二次開發包。

3實驗分析論述

為了進一步驗證單向傳輸設備的傳輸速率以及準確性,筆者借助1km多模光纖進行了相關實驗,關于實驗數據,筆者進行了相關總結,具體內容見表1。通過對于測試結果分析可以得知:在沒有握手機制的通信協議下,基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備可以在12MB/s的傳輸速率的穩定傳輸。

4結語

本文主要分析了基于光纖通信技術的數據單向傳輸的相關構成以及內涵,并就基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備的軟硬件設計與實現進行了具體的論述。最后進行了相關的實驗分析。筆者認為隨著相關技術的發展以及措施的落實到位,我國的基于光纖通信技術的數據單向傳輸設備必將得到完善和發展,促進我國互聯網事業的發展、繁榮以及相關經濟效益、社會效益的取得。

參考文獻

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關鍵詞:光纖傳輸網;網絡優化;設計

中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A

1.長途光纖傳輸網特點及發展現狀

近年來,光纖傳輸作為通信網絡主體和骨干得到了極大的發展與建設。傳輸技術及結構得到明顯提升的光纖傳輸網迅速在國防軍事領域、工業信息檢測領域及商業發展領域被越來越廣泛地應用和開發。長途光纖傳輸一直是近年來光纖傳輸技術的一個重要發展和建設方向,光纖傳輸技術的開發和研究人員一直在努力開發和研究光纖傳輸網的傳輸距離問題,并很大程度上提升了光纖通信網絡的傳輸距離,使長途光纖傳輸網得到了很大的發展和建設。人們對光纖傳輸業務和功能的擴展給予了很高的期望,近年來,光纖傳輸也正在努力向多業務節點、多通信傳輸功能的方向靠攏,以更好、更全面地滿足社會和人們對光纖傳輸的需求。社會發展及市場經濟中的很多領域對長途光纖傳輸的信息需求量不斷擴大,長途

光纖傳輸網的信息傳輸技術、傳輸質量、傳輸效率及傳輸過程中的安全性能越來越受到社會各界的廣泛關注。

2.長途光纖傳輸網的網絡規劃設計

2.1 長途光纖網絡數字化傳輸技術規劃設計

建設項目中的光纖網絡數字化傳輸技術的優化主要從傳輸網絡節點及網絡線路等方面進行相應地傳輸技術優化。以下是以某公司項目建設中具體的傳輸技術優化設計內容。

2.1.1 光纖數字化傳輸網絡節點技術優化

一個個的傳輸運作機房就是光纖傳輸網絡的節點所在,網絡節點技術的優化就是對光纖傳輸運作機房處的傳輸及處理技術進行相應地優化和改造。光纖傳輸節點處需要改進和優化的技術是機房內老化、落后的傳輸設備與機器。筆者認為,長途光纖傳輸節點技術優化應從PDH,SDH,DWDM這三個層次進行。

(1)早期PDH 技術。PDH 技術為主的光纖傳輸設備又稱為準同步數字傳輸設備,是光纖傳輸領域使用較早的一系列傳輸設備,PDH 相較于傳統的節點傳輸設備具有明顯的傳輸質量高、傳輸信息量大、精確度高等數字化特點。PDH 光纖傳輸節點技術主要承載軍事、商業、工業等領域的數據、圖像及語音等基本多媒體信息傳輸業務功能,在一般的光纖傳輸通信,曾經一度在長途通信傳輸中占據著重要地位。另外,當前的PDH傳輸設備比較簡單,主要以點到點的鏈狀結構進行信息傳輸和處理。這樣的技術結構對信息傳輸過程中的穩定性和安全性都造成了一定的影響。盡管PDH傳輸技術相較于傳統的節點傳輸設備具有明顯的傳輸質量

高、傳輸信息量大、精確度高等數字化特點,但是在上世紀90年代后期逐漸難以滿足社會經濟及各產業發展中對信息傳輸量及傳輸質量等方面的大量需求,逐漸不再為社會所使用。

(2)基于SDH 技術的節點優化設計。SDH 技術是繼PDH技術之后的一種更嚴密、更靈活的傳輸技術。以SDH 技術為主的光纖傳輸節點設備又稱為同步數字序列設備,SDH技術傳輸設備正為全球各領域廣泛應用于光纖節點處理和傳輸中。由于當前的SDH 技術相較于之前的PDH 技術在網絡傳輸與處理功能、業務處理能力及傳輸網絡的靈活度與運行能力、網絡維護等各方面都有了明顯的提升和改善,極大地彌補了原先的PDH 技術的缺點和不足。某公司建設項目中,基于SDH技術的節點網絡優化工作,在深入研究和了解當前的SDH技術信息傳輸與處理方式、網管系統操作模式、交換與傳輸功能的綜合性等方面的基礎上,針對光纖數字化傳輸網絡節點傳輸中的用戶設備、用戶及節點網絡動態管理與維護、業務操作及信息傳輸與處理過程中的監測功能等方面實施全面優化和改善,有效引入和優化傳輸節點中的信息同步傳送模塊STM-N(N=1,4,1,64,s),簡化傳輸過程中的支路信號、實現信息結構標準化和統一化。另外,針對當前廣泛采用的速率為10Gb/s 的SDH技術設備進行重點的改善和優化,強調網絡節點接口的標準化和統一性,建立真正可靠、高效的長途數字化光纖傳輸網絡,以最終實現長途光纖數字化傳輸網絡高資源利用率、靈活高效的信息處理與傳輸、低成本及高安全性能的業務處理與運行。

(3)基于DXC 技術的節點優化設計。DXC 技術是SDH技術發展到一定階段后的產物,主要是為眾多用戶之間的信息轉接與調度工作提供支持。西南油氣田分公司基于當前DXC 技術的設備改造應從光纖數字化傳輸網絡中的配線、控制與管理、業務監控等方面進行,真正實現傳輸中不同業務分離處理、高效處理、動態調整。

(4)基于DWDM 技術的節點優化設計。DWDM 技術是在社會對通信需求的急速增長的情況下誕生的,主要應對信息傳輸中帶寬需求不斷增長的問題。當前的DWDM 技術對新時期光纖數字化傳輸網絡的相對固定性及不可逆性與當前社會對通信帶寬需求的爆炸性增長之間的矛盾起到了良好的緩解作用。基于DWDM技術的節點優化工作應著重利用DWDM技術提升設備的線路速率,努力將設備線路速率提升到Tbit/s的級別,合理、科學地采用EDFA等類的光器件技術輔助DWDM技術延長傳輸過程中的無電中繼距離,以減少SDH 中繼器的使用,降低業務成本,提升數據傳輸質量。

2.1.2 長途光纖數字化傳輸網絡線路技術優化

(1)基于光纖技術的網絡線路優化。光纖技術是近年來得到迅速發展的通信技術,對光纖數字化傳輸網絡中的信息傳送距離及傳輸網絡帶寬有直接影響。基于光纖技術的網絡線路優化工作,某公司主要利用G.655 與G.652 兩種光纖類型下的線路優化及改造,對兩種光纖不同波段的色散程度及傳輸特點、對不同的節點傳輸技術(PDH,SDH,DWDM等技術)下的傳輸要求和特點進行充分的研究和了解,科學、合理地通過不同技術的優勢互補、綜合優化,使光纖技術在光纖數字化傳輸業務中發揮應有的效益。

(2)基于EDFA 技術的網絡線路優化。長途光纖數字化傳輸業務中常會出現傳輸信號衰減現象,這嚴重限制了光纖傳輸數據的距離和可靠性,當前的EDFA 技術就很好地解決了這一問題。基于EDFA 技術的長途光纖網絡線路優化工作中,對EDFA技術中的光濾波器、摻餌光纖、光耦合器及光隔離器等主要器件性能及特點進行深入研究和探討,明確各器件的工作原理和機制,使各器件穩定、正常工作,幫助餌粒子順利在輻射下躍遷到基態并將相同的光子注入信號光,最終完成信號的放大和強化作用,有效發揮EDFA技術作用。

(3)基于色散補償技術的網絡線路優化。光纖傳輸中的色散會一定程度上影響信息傳輸質量,如DWDM技術下的光纖傳輸過程中信道數在幾十或上百和單信道速率為10Gbit/s時,光纖色散對整個傳輸網絡的傳輸質量的影響就尤為明顯。當DWDM技術下的信息傳輸速度提升、傳輸信道增加時光脈沖就會因增長而展寬,不同的脈沖之間相互發生交疊,就會出現數據見干擾和影響,使光纖傳輸中出現亂碼,嚴重降低光纖傳輸質量。基于色散補償技術的網絡線路優化工作中,某公司注重對偏振模色散(PMD)現象的改進,重點改變傳輸系統中的殘留內應力等的作用程度與方向,降低對光纖傳輸系統的折射率分布的影響度,從而最大限度降低傳輸過程中的脈沖展寬現象,同時,利用色散補償技術有效解決光纜鋪設時各種作用力對光纖傳輸過程中引起的PMD問題,切實解決光纖傳輸中的色散問題。

3.結語

隨著市場經濟建設速度的提升、市場不確定因素的增加及社會生產方式變化,光纖傳輸網的傳輸質量與傳輸效率已漸漸不能滿足市場的不斷擴大和變化多端的需求。當前的光纖傳輸網逐漸呈現傳輸設備和線路老化、擴展性能不強、傳輸技術落后、傳輸網絡結構不合理、傳輸過程安全保障不足等方面的缺陷。理清光纖傳輸網發展方向及長短期發展目標、深入分析光纖傳輸網絡特點和技術結構,有側重點地設計和實施長途光纖傳輸網的網絡優化,是有效解決當前長途光纖傳輸網網絡結構、傳輸技術、擴展性及線路設備問題的關鍵所在,也是顯著提升長途光纖傳輸網絡整體傳輸質量與傳輸效率的根本。

參考文獻:

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1 數字光纖通信設備應用概況

1.1 數字光纖通信設備概念

數字光纖通信設備的應用貫穿于整個通信過程,其主要是利用數據源而所需傳輸的信號進行轉換、交付和使用,達到信號在光網絡中高效傳輸的目的。光纖通信技術是近年來發展壯大的高端技術,其數字光纖通信設備也是在此基礎上開發的高端產品。

1.2 數字光纖通信系統中主要通信設備及其應用

對于主要數字光纖通信設備的實際應用,根據其信號傳輸原理及順序可以概括為:1)PCM設備:在管線通信系統中傳輸的信號主要是二進制光脈沖碼,而該碼則是數字信號對光源進行通斷調制而產生,因此PCM設備的功能主要是將數字信號轉變為可在光信道中傳輸的光脈沖;2)光發送端設備(光發送機):將接收到的電信號轉換為適合光路傳輸的mBmB碼或其他插入碼,然后傳輸到光發送電路,電路再將電信號轉變為光信號,滿足下階段的信號傳輸;3)光中繼器:繼光信號轉換成功后,其在傳輸過程中逐漸衰落,影響信號使用,光中繼器則是對信號進行放大、整型及再定處理;4)光接收端設備:其與光發送機設備具有相反的功能,即將光信號再次轉換為電信號;5)光纖設備:其是數字光纖通信設備中的基礎設備,在不同的應用環境下,要選擇機械性、點能性及抗雷性等與之相符的光纖設備,以便更好的維護。

2 數字光纖通信設備的主要維護內容

2.1 對數字光纖通信設備的周期性檢測及調試

對數字光纖通信設備進行周期性檢測與調試,能更好的保障通信流暢性及安全性。根據光纖通信設備的運行特點,檢測人員需對光傳輸設備接口指標進行測試,保證光傳輸線路的穩定;對激光器偏置電流進行觀測,全面掌握LD設備的運行狀態;對光纖通信設備的電源、熔接設備及數字轉換設備等進行定期檢測與調試,減少設備發生故障的可能。當然,為了保證設備檢測的實效性與準確性,要求其檢測人員必須擁有較強的專業素質,且能熟練掌握微機設備實時監控的使用技術。

2.2 數字光纖通信系統故障的維修處理

從當前數字光纖通信設備應用的現狀來看,其系統運行故障是較為常見的現象,主要包含:光端機控制面板上出現故障或問題報警信號:如電源故障、PCM設備中斷、LD壽命告警等;數字建用設備故障告警:電源變化設備故障、接收端告警等;PCM基群中相關設備故障等。對于這些故障的維修處理,首先要依據通信設備的報警致使分析故障發生的原因,全網絡監控所有設備,并對設備故障進行檢測研究,及時進行故障維修。值得重視的是,在通信設備故障及問題告警方式設置上,要把握上游的故障告警及問題告警應與下游故障告警及問題告警聯合設置,這樣能有效預防問題故障的發生,也便于及時發現設備故障并處理。

3 數字光纖通信設備的配套維護措施

3.1 建立全面監控的網絡服務平臺

建立一個全面監控的網絡服務平臺,能夠對數字光纖通信設備及其系統進行全面的監測,便于及時發現故障和解決故障。同時,建立系統運行監控管理網絡,能夠方便維護人員對檢驗數據進行記錄和分析對比,進而為日后研究提供數據參考。因此,相關部門要積極建立完善的監控網絡平臺,為數字光纖通信設備維護工作提供保障。

3.2 細化光纖通信設備管理工作流程

保證數字光纖通信設備的維護質量,建立其明細表及工作流程顯得十分必要。數字光纖通信公司應該安排專人對所有通信設備進行統計,并進行編號。在此基礎上根據光纖通信技術的流程編制設備流程及其應用位置,主要對通信設備有效的存檔,引導工作人員有條理的開展設備維護工作。

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【關鍵詞】 光纖通信 設備維護 故障處理

隨著我軍信息化建設的不斷發展,光纖通信以保密性好、傳輸信息量大、距離遠、頻帶寬、質量高、抗干擾,成為固定通信的骨干分子。因此,做好光通信設備的日常維護工作,確保其安全穩定地運行極其重要。

一、光纖通信

光纖通信是指利用激光作為載波信號,通過光纖來傳播信息的通信系統。

1、光纖通信分類。1.單模光纖。單模光纖是指僅允許一個模式傳播的光纖通信,傳播路徑單一,適用于長距離傳輸。2.多模光纖。多模光纖是同時允許多個模式進行傳播,傳播路徑較多。

2、光纖的傳輸特性。1.損耗特征。光纖損耗的原因有吸收p耗、散射損耗和附加損耗等。2.色散特征。光纖通信中的信號是通過不同的波長攜帶的,傳輸速度也不同,到達光纖端時有時間差異,引起的一種波形畸變的現象成為色散。

3)光纖通信的優點。1.容量大:通信線路的頻帶寬,容許傳輸的信息多,通信量大。2.損耗低:石英光纖在1550nm波長區內的損耗極小,可以低到0.18dB/km。3.保密性強:因為光在光纖的傳輸過程中不會離開光纖和向外輻射電磁波,即使在拐彎彎度大的地方,漏出包層的光也微乎其微。4.抗干擾能力強:光纖屬于絕緣體。不怕雷電和高壓,電磁源干擾影響小,抗核輻射能力強等。5.體積小,重量輕。6.光纖材料豐富:光纖主材是普通的石英砂,地殼化學成分有一半是石英砂,儲存量大,價格也較低。

二、光纖通信系統設備維護

1、光纖通信設備的維護項目。光傳輸系統的維護項目包括工作環境、硬件設備和網管系統。1.工作環境。工作環境是光纖通信設備運行穩定工作正常的重要指標之一,主要包括溫、濕度及空氣含塵度。2.硬件設備。(1)風扇濾網及時清潔(每周或每半月一次)。(2)機架聲光告警功能檢查(每周)。3.網管系統。網管系統要定期對操作系統進行病毒檢查、數據備份、軟件升級、安裝補丁。

2、光纖通信設備的維護方法。1.溫、濕度的控制。機房內的空氣溫度控制在規定范圍(10℃-28℃)之內;濕度控制在40%-80%之間。2.風扇濾網的清潔。含塵濃度較大的機房每周進行一次清理,環境好的機房可以每半月清理一次。3.更換單板和信道測試。(1)更換單板的方法。當我們需要替換或增加一塊單板時首先要核對好單板的版本、型號和工作槽位;其次就是插、拔單板時必須嚴格遵守操作規程,防止發生二次故障。(2)信道測試的方法。信道測試分為光路和電路兩種,光路測試包括在用信道測試和備用信道測試。電路信道測試時儀表要接地良好,否則會影響測試結果,另外必須確保供電穩定不間斷,以保證測試順利完成。

3、光纖通信設備維護的注意事項.在對光纖通信設備的維護時必須遵守人身安全規范和設備操作安全規范。避免在操作設備時,造成人身傷害或設備損壞。1.人身傷害。單板的光接口和光纖內部的激光束,會傷害您的眼睛,進行單板或光纖的安裝和維護等操作時,嚴禁眼睛靠近或直視光接口與光纖接頭。2.設備損壞。1)用光纖對光口進行硬件環回測試時,為防止激光束功率過大損害設備,需要增加光衰減器。2)在使用OTDR(光時域反射儀)時,需要斷開對端站與單板相連的光纖,防止過強的光功率損壞接收光模塊。

三、光纖通信系統的故障定位和排除方法

1、光纖通信系統故障定位的方法。1.故障定位的原則。故障定位一般應遵循:先線路, 后傳輸; 先單站,后單板; 先高級, 后低級的原則。2.故障定位的方法。發生告警后第一時間通過網絡管理系統查看告警的段落和性質。

2、光纖通信系統故障的排除方法。在運行維護工作中故障定位及排除的常用方法有:1.告警性能分析法。通過網絡管理系統獲取告警和性能信息, 進行故障定位。可以全面地、詳實地了解全網設備的當前或歷史告警信息。2.環回法。環回法是PDH( 準同步數字系列) 傳輸設備定位故障最常用、最行之有效的一種方法。3.替換法。替換法就是使用一個工作正常的物體去替換一個工作不正常的物體, 從而達到定位故障、排除故障的目的。4.配置數據分析法。查詢、分析設備當前的配置數據,若配置的數據有錯誤, 需進行重新配置。5.儀表測試法。儀表測試法指采用各種儀表(光功率計、光反射儀、SDH 分析儀等)來檢查傳輸故障。6.經驗處理法。在一些特殊的情況下, 通過復位單板、單站的掉電重啟, 重新下發配置等手段可有效及時地排除故障, 恢復業務。

結束語:作為維護人員,必須掌握光纖通信設備的工作原理、日常維護項目、網絡拓撲結構和設備內部的信號流程。在故障發生時最快的找到故障點,查明原因并進行合理有效的處理,以確保設備安全穩定的運行。

參 考 文 獻

[1]白小錄、封國權《現代光纖傳輸設備維護與運用》海潮出版社,2013;

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關鍵詞:光纖通信技術;廣播電視傳輸;應用

隨著光纖通信技術的發展,人們越來越了解光通信,光纖通信技術在廣播電視傳輸中的應用也越來越廣泛。光纖作為廣播電視信號的重要傳輸載體,其也得到了一定的重視與應用,將光纖通信技術應用于廣播電視的傳輸中,能夠有效提高信號傳輸的質量與可靠性,推動廣播電視建設事業的發展[1]。一般而言,信息的傳播需要以不同的信號為依據,選擇不同的傳播光纜和傳播技術,并通過雙物理路由和主路設備光端機的相互配合來實現光纖的傳輸。

1光纖通信技術概述

對于光纖通信系統而言,其主要包括耦合器的無源器件、光纖連接器、光中繼器、光接收器和光發射器等部分,傳輸介質和載體分別是光纖和光波。光模塊作為該系統的核心部分,其能夠對系統的傳輸質量產生極大的影響。信號是系統的信息源,光發射器中光信號的調制則是以電氣信號為依據,光纖傳輸到檢測器中,間光纖收發器還原為電信號,并借助放大器形成光,從而實現信號的傳輸。中繼器主要是放大長距離光纖傳輸造成的失真和衰減的微弱光信號,校正畸變的光信號,保證通信的質量。一般情況下,中繼器主要是由再生電路、光源和光檢測器加以構成,其能夠校正脈沖波形畸變,補償光纖中衰減的光信號。光纜或光纖能夠利用光纖或電纜長距離傳輸調制的光信號,并將其耦合至光檢測器的接收器中,從而發送信息,完成任務。光接收器則由光放大器和光檢測器構成,能夠利用光纜或光纖探測器將光轉化為電信號,借助放大電路放大弱信號的電平,然后將其發動到接收機,實現光/電轉換[2]。光發射器是由調制器和光源驅動,將信號源調制為光信號,并通過耦合的方式轉移到光纖傳輸,實現光電轉換信號。

2廣播電視傳輸系統與數字光纖傳輸系統

2.1廣播電視傳輸系統

對于廣播電視傳輸系統而言,其作為一個非專用的電視系統,其主要是通過無線電的形式傳輸信號,能夠借助光纖網絡電視對信號進行直播,有效保證傳輸信號的質量,常用于廣播。SDH傳輸網可利用衛星、微波或光纖同步傳送信息,動態管理與維護網絡,促進網絡資源利用率的提高,滿足廣播電視傳輸網的交換需求和信息傳輸,提高傳輸的質量。光纖傳輸系統具有良好的傳輸質量和較高的靈敏度,是數字通信的理想通道,因此長距離與大容量的數字傳輸多選用該系統。目前SDH技術已經逐步成為廣播電視傳輸技術的重要發展方向。

2.2數字光纖傳輸系統

數字光纖傳輸系統的主要設備就是光端機,其性能直接影響節目播出與傳輸的質量。信息源信號的傳送需要利用光發射器來調制電信號,使其轉化為光信號,輸入光纖傳輸傳動到光端機;同時光端機內部的檢測器將光信號還原為電信號,通過整形、放大與再生等手段,使其還原輸出。對于光端機來說,其標準單元為8路,可構成32路、24路和16路等多種機型,并具有數字聲頻AES/EBU接口與模擬音頻接口。下圖2表示的是數字光纖系統的構成。此外,同步時分復用技術是當前對光纖大容量數字傳輸的重要技術,其傳輸體制包括同步數字系列(SDH)和準同步數字系列(PDH),前者更為完善。SDH傳輸網由連接物物理鏈路、數字交叉連接設備、分插復用設備和SDH終端設備等構成,其中SDH終端設備能夠提供適配的業務,便于分接/復接。SDH對信號的復用方式加以固定,通過標準的等級結構來對低速信號加以復用,利用光纖交叉連接、復用和同步傳輸信號。SDH傳輸技術是高速率光纖通信的必然發展趨勢適用于多點網絡傳輸和點對點傳輸,具有良好的網絡同步性能、時鐘抖動性能及其同步性能,能夠保證廣播電視信號傳輸的質量,將會推動廣播電視網絡事業的長遠發展。

3光纖通信技術在廣播電視傳輸中的應用

光纖通信技術應用于廣播電視傳輸時,由于連接狀態不佳、接頭不夠清潔等,易發生光纖形變、和斷裂等問題,導致光纖系統出現故障。同時光接收器和光發射器在調試過程中沒有嚴格按照相關的操作標準進行調試,缺乏針對性強的處理措施,也會導致光纖系統故障問題的出現。一般光纖系統中存在的部分故障主要是利用OTRD測試進行檢測,需要保證前端的光發射器具有良好的工作環境,重視防塵與防潮,對工作電壓的穩定性和安全性加以強化,定期檢查光纖,避免光纖尾的彎曲。對于同軸電纜有線電視系統與光纖傳輸系統而言,其具有一定的技術指標,其中光纖傳輸系統主要是由各種連接器、光纖和光端機等加以組成,連接頭易導致鏈路產生噪聲。活動連接器的分類標準需要以傳輸特征或光纖類型為依據,可分為多模和單模,多模光纖連接器的鏈接需要利用活動鏈接適配器加以實現,單模光纖連接器則可結合聯系方式和結構進行劃分;從光纖芯數層面則可分為帶狀連接器、多芯連接器和單芯連接器。此外,要想避免光發射器性能與反射光造成的影響,降低反射損耗,則需要科學利用SC/APC和FC/APC連接器。總而言之,光纖通信技術能夠以自身的優勢,如抗干擾性能強、光纖重量輕且尺寸小、傳輸速率高、通信容量大、串擾小、衰減低等,有利于廣播電視信號的鋪設及傳輸。

4結語

綜上所述,光纖通信技術具有保密性好、中級距離長和通信容量大等特征,在廣播電視信號的傳輸中,其不會對信號的接收產生較大干擾,不受中繼噪音的影響,能夠在一定程度上保證信號的質量。將光纖通信技術應用在廣播電視系統信號的傳輸中,能夠滿足系統傳輸的快捷性與正確性,保證信號傳輸的效率和質量,是視音頻業務傳輸的有效介質。當前隨著現代廣播電視事業的不斷發展,光纖通信系統在其信號傳輸中的優越性日趨凸顯,是廣播電視信號異地傳送或節目直播的重要傳送方式,已經成為可靠性最高的數據或數字電視傳輸鏈路,有利于提高光纖通信技術的應用水平。

作者:張劍文 單位:云南宣威國家新聞出版廣電總局726臺

參考文獻:

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1、光纖通信設備的劃分所謂的光纖通信具體指的就是在信號傳播過程中將激光作為載波信號的通信系統。由于其具有很多優勢,所以在當今社會中這種通信系統是最為常用的。一般可以將光纖通信設備分為單模光纖和多模光纖,單模光纖的心徑比較小,還需要使用半導體激勵器。而多模光纖的心徑比較大,傳播的路徑相對較多,但是這種通信設備更適合于短距離的信號傳輸。

2、光纖傳輸的具體特征(1)損耗較大光纖傳輸過程中會出現一定的損耗,而造成這種損耗的原因主要是由于光纖會出現吸收性損耗、散射性損耗以及附加性損耗。所謂的吸收性損耗就是在信號傳輸過程中光波會經過相應的光纖材料,這就會導致光纖材料發熱,使得光功率受到損耗。另外,在實際運用過程中一些光線材料會存在缺損、不均勻等問題,這也會導致損耗,這種損耗即為散射損耗。(2)色散明顯信號在光纖通信傳播過程中是通過不同方式進行的,不同的信號其傳輸的速率也存在極大的差異,所以到達光纖端的時間也不同,這時就會出現色散。在傳輸過程中一般會出現三種色散,即模間色散、波導色散以及材料色散。

3、光纖通信的優勢隨著通信技術的快速發展,光纖通信在現代通信發展過程中所占的地位極為重要,這主要是由于光纖通信所具備的優勢,具體表現在以下幾個方面:一是與其他通信方式相比光纖通信的容量更大,運輸能力更強。這就大大增加了信息的傳輸量,滿足現代通信要求。二是光纖通信的損耗量相對較少。一般來說石英光纖可以將每1.55mm的損耗降低到0.18Db/km。在通信運輸過程中需要較長的距離,因此損耗低的材料對整個通信系統發展都有重要意義。三是光纖通信的保密性強,這就可以有效防止信號被偷聽,可以確保通信的安全性。四是這種通信系統具有較強的抗干擾能力。光纖是一種絕緣體,可以抵抗雷電和高壓的影響,所以其具有比較強的抗干擾能力。五是光纖通信設備所占用的面積較小,其體積小便于鋪設和運輸。

二、光纖通信設備的發展方向

1、收發模塊在現代社會信息通信過程中光纖通信是最主要的手段。在光纖接入網中光收發模塊是主要的核心器件,這一設備大大推動了光纖通信的發展。隨著科學技術的快速發展,現代通信設備的體積越來越小,這樣鋪設的密度也不斷增高,這就可以大大提高通信的利潤。

2、實現了光纖接入目前我國基本實現了光纖接入,但是仍然處于起步階段,發展前景比較廣闊。特別是光電子器件和三網融合技術。另外隨著技術的發展,光纖和光收發模塊的價格都普遍降低了,這也大大提高了光纖系統的實用性。

3、新型光纖光纜隨著光纖傳輸的快速發展,特別是現代社會的要求,現代通信已經朝著新型光纖光纜,這大大提高了光纖傳播的運輸量和傳輸率。目前已經存在兩種新型光纖,即無水吸收峰光纖、非零色散光。為了促進我國通信技術的快速發展中,必須要不斷開發新型光纖的發展,特別是一些成本低、頻率高的光纖。

4、光互聯產品網絡鏈路層為了直接連到高性能路由器的光纖波分復用(WDM)“專用”的互聯網被稱作光互聯網。光互聯網可滿足用戶日益增長的寬帶需求和預計網絡發展而產生的大容量需求。光互聯產品主要有:光發放大器、轉換器、光交叉連接器、光交換路由器等。使用光聯網具有更大的靈活性。隨著光交換和全光路由技術的發展成熟,光互聯網會發展越來越廣泛。

5、全光網絡傳統意義的光網絡實現了節點間的全光化,但網絡結點處仍采用電器件,限制了通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。全光網是光纖通信術發展的最高目標,理想階段。全光網絡是以光節點代替電節點,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。減少節點間損耗,提高傳輸速度。

三、SDH設備常見的故障以及存在原因

1、故障定位原則一是要遵循先外部,后傳輸的原則。在確定故障時,應先排除外因造成的故障,例如檢查光纜連接是否完好、網管系統是否正常、是否是交換故障等。二是要遵循先單站,后單板的原則排查故障時,首先要準確判斷故障是出自哪個站,然后再具體定位故障是出在該站的哪一塊板。三是遵循先線路,后支路的原則在SDH設備中,線路板的故障經常會引起支路板的異常告警。在故障定位時,需要遵循“先線路,后支路”的原則。四是要遵循先高級,后低級的原則定位故障時,先分析告警級別,首先處理高級別的告警,因為這些告警已經嚴重影響通信,所以應馬上處理;然后再分析較低級別的告警。

2、在運行維護工作中故障定位及排除的常用方法一般情況下,當故障發生時,首先可通過登錄SDH設備的網管系統進行查看,對告警事件、性能數據和信號流向分析,初步判斷設備故障范圍。筆者將常見的設備故障檢查方法歸納為6種:告警性能分析法、環回法、替換法等。

四、光纖通信設備維護的具體內容

SDH光傳輸系統的維護內容,包括光纜設備、電源、配線架等附屬設備的維護。具體要求如下:

1、保證設備工作條件保證通信設備的正常工作環境。例如供電條件、傳輸設備工作的直流電壓——48V±20%,允許的電壓范圍——38.4~-57.6V。SDH網管監控系統和本地維護終端用的計算機是專屬設備,禁止挪用,以免病毒侵害。

2、故障排除要及時發現系統故障的所在位置。可以依據故障現象來尋找故障的具置,并且依據故障現象判斷故障原因。為了進一步提高系統運行效率,必須要在最快的時間內解決故障,使系統可以正常運行。

3、集中維護一般在光纖通信設備維護過程中最常使用的方式是集中維護方式,為了進一步提高維護效率盡可能要建立維護中心,在維護中心內要設立值班人員。

五、光纜通信設備運行維護人員的工作要求

在維護光纖系統時需要維護人員具備較高的技術水平,并且要嚴格按照的規定進行。

1、保護系統安全,技術清理系統在維護系統時要嚴重一定的規定進行,特別是處理光接口的信號時,不能用眼睛直接對著連接器的端面,另外還要及時清理連接器。

2、全面做好防靜電工作在控制操作機盤和更換機盤時工作人員必須要重視防靜電工作,必須要佩戴防靜電手套,然后再將機盤裝入防靜電的塑料袋中。

3、提高操作技能

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一、原機房硬盤播出繼續沿用。硬盤播出具有穩定、安全可靠、資源占用率低、自動化程度高等特點。硬盤播出系統是基于IT技術構建的,計算機的系統工作是否穩定直接影響到安全播出,并且硬盤播出設備對工作環境的溫度、濕度也有嚴格要求。另外,考慮到電視臺機房無UPS電源、發電機和其他必備設備,因此,硬盤播出設備沒有搬遷。

二、整合資源、文件共享、數字傳輸。充分利用挖掘機房資源,電視臺機房原有兩臺明星非編設備和一套大洋非編設備一起和H3CS1208千兆光纖交換機相接,利用非編設備LAN端口,三臺非編設備在制作機房區域內通過H3CS1208千兆交換機聯網組成計算機組,實現文件管理應用,軟件共享。

每臺非編設備,信息互享,又可上傳節目到硬盤播出,三臺非編全部聯網組成“遠程”控制硬盤播出,設備相連,解決了原來專用非編設備上傳縣辦節目至硬盤播出,而其他兩臺非編設備不能上傳的問題。現在三臺非編設備通過八路千兆交換機組成的機房區域網都可制作編輯節目,存儲信息,上傳縣辦節目,既節省了人力,又節省了物力和財力。區域網擴展了2-100KM,使網絡機房的硬盤播出設備與電視臺機房形成了局域網,儲存的節目源與電視臺制作機房軟件都可以互用。

光端機選用廣播甲級音視頻全數字光端機,與光纜聯網“遠程”傳輸信號。數字光端機傳輸的數字信號,可大容量傳輸多路視頻、音頻數據。采用先進的數字視頻編碼技術,時分和波分復用技術,通過一芯光纖可同時遠距離傳輸一路或多路視頻、音頻數據,并視頻兼容PAC、NTSC、SECAM制式,達到了廣播級音視頻傳輸品質。無模擬調頻調幅干擾,單、多模光纖傳輸,24位PCM數字音頻編碼,可靠性高,具有防雷技術,保證了自辦節目傳輸的質量。

三、新聞回傳網設置和調整。原電視臺制作機房距網絡公司機房僅70M左右,利用網線可解決信號傳輸問題,現在則需“遠程”傳輸。考慮到上級臺多采用MPEG-2I編碼方式,在保證質量的前提下,為了節省存儲空間、傳輸帶寬,以及在上傳時的編解碼時間,新聞回傳選用以太網光纖收發器回傳信號。光纖收發器波長1310nm,網絡標準為IEEE802.3U、100BASE-TX、100BASE-FX(光纖以太網標準),支持光纖為單模光纖9/125um,物理介質為100Base-TX5類,UTP多模或單模光纖纜線。連接器1個SC型單模光纖接口、2個10M/100mbps、RJ-45接口,傳輸為KN-113SCL 20000米/全雙工,符合傳輸要求。

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[關鍵詞]光纖 傳輸網 優良性能

[中圖分類號][TN913.7] [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158(2013)06-0208-01

1 概述

光纖作為寬帶接入一種主流的方式,有著通信容量大、中繼距離長、保密性能好、適應能力強、體積小重量輕、原材料來源廣價格低廉等的優點,光纖寬帶的普及也是大勢所趨。

傳輸網的發展經歷了三個階段:又絞線階段、電纜與雙絞線相結合階段以及光纖傳輸階段。在雙絞線階段時期,語音不能同大規模數據通信混用也適應這樣的數據通信;而在電纜與雙絞線相結合的階段,傳輸網能夠進行大量數據與視頻的傳輸需求,但同時也需要更多的接入設備,因而成本相對提高許多,另外這種網絡由于不容易擴展,因此難以得到發展;進入到光纖階段后,傳輸網的各個相應附屬設備趨于完善,數據處理能力、擴展性也相應提高,促使傳輸網展成為綜合通信網絡。

2 光纖與傳輸網

2.1 光纖簡介

光纖即光導纖維,它是一種用玻璃或塑料制成的纖維,光在其中通過全反射原理以傳信息。光纖是一種光傳導工具,光在光導纖維的傳輸時損耗比較低,而電在金屬導線傳導的損耗相對較大多,因而光纖很適合被用作長距離的信息傳輸。

光纖一般分為三層:芯徑一般為50μm或62.5μm的中心高折射率玻璃芯,中間層為通常直徑為125μm的低折射率硅玻璃包層,最外層是樹脂涂層以加強防護;一般內層與中間層的折射率不同,通常內芯的折射率比外層玻璃大1%,根據光的折射和全反射原理可知,在這種情況下,光可在內芯全部反射,幾乎不會有損耗。

光纖傳輸的優點:

1960年,美國科學家Maiman發明了世界上第一臺激光器,激光從此成為良好的通信光源;其后二十多年,人們終于制成了低損耗的光傳輸介質——光纖,從而奠定了光通訊的基石,光纖也推動了光通訊、傳輸網的飛速發展。

光纖于傳輸網具有很多突出的優點,下面將介紹其中最突出的幾點:

1)頻帶寬;頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小,光纖的頻帶比VHF頻段高出一百多萬倍;盡管不同頻率的光在光纖中傳輸也會出現相應的損耗,從而影響頻帶寬度,即使如此光纖的最低損耗區的頻帶寬度也可達30000GHz;而得用先進的相干光通信技術可以在30000GHz頻寬內加載2000個光載波,再進行波分復用,光纖就可以容納上百萬個頻道。

2)損耗低;與電纜傳輸相比光導纖維的損耗則要小得多,數據表明,光纖傳輸比同軸電纜傳輸的其功率損耗小一億倍,因此信息在光纖中能傳輸更遠的距離;另外,光纖傳輸在全部有線電視頻道內的損耗相同,不需要引入均衡器像電纜中傳輸那樣進行均衡;其次是溫度的變化不會影響到光纖傳輸的損耗,因而當環境溫度發生變化時干線電平的波動也不會到影響。

3)重量輕;光纖的芯線直徑一般為4到10微米之間,就算在加上防水層、加強筋、護套等之后,由4~48根光纖所組成的光纜的直徑也還不到13毫米,而標準的同軸電纜的直徑為47毫米,因而玻璃纖維的光纖比起金屬電纜線的重量更加輕。

4)抗干擾能力強;由于石英是構成光纖的基本成分,具有只傳光不導電的特性,而且光信號在其中傳輸時也不會受到電磁場的干擾,因此信號在光纖中傳輸不易被竊聽,利于信息安全。

5)保真度高;信號在光纖中傳輸,只要激光器的線性好,就可高保真地傳輸電視信號;另外光在光纖中傳輸不需要用中繼放大,也就不會因此而引起非線性失真。

6)可靠性強;由于光纖系統所用到的設備相對少,前面提交到不會像在電纜系統中那樣用到幾十個放大器,設備少也就會相應地減少損耗與誤差的出現,因此其可靠性更高,光纖設備可無故障工作達50萬~75萬小時,而光纖系統中壽命最短的光發射機——激光器的最低壽命也可達10萬小時以上。

7)成本低;有論理認為光纖傳輸信息的帶寬每6個月增加1倍,但其價格降低1倍。與電纜原材料——銅不同的是,石英來源十分豐富,光纖的造價也會隨著技術的進步會進一步降低而不會像銅一樣上漲;這也是光纖傳輸的極大優勢。

2.2 光纖對傳輸網的作用

電話系統是由光纜和先進的超級計算機交換系統所組成,它已經同全國電話網相連;因而可以利用電話網絡來建設“信息高速公路”;光纜系統是“信息高速公路”的骨干,光纜由細長的玻璃纖維構成的,數字化信息在其中以激光脈沖形式進行傳輸,而在同軸電纜中傳輸的形式則為無線電波。由于激光脈沖波長比無線電波的波長短,因而光纖線路具有更大的信息容量。

在當今社會中,光纖系統已廣泛應用于數字電視、語音和互聯網信息的傳輸中,光纖已成為商用、工業等多個領域的地面傳輸標準;軍事與防御領域又進步推動了光纖大范圍更新換代的重要動力。

2.3 光纖網

光纖傳輸系統一般由光發送機即光源、傳輸介質、光接收機即檢測器組成。當光纖傳輸用于計算機網絡通信時,光源和檢測器的工作一般都由光纖收發器完成,光纖收發器的作用是將雙絞線所傳輸的信號轉換成使其能夠通過光纖傳輸的光信號,是一種用來實現雙絞線與光纖連接的設備,光纖收發器是雙向的,也能將光信號轉換能夠在雙絞線中傳輸的信號。

當光纖用于普通的視、音頻、數據等傳輸時,光源和檢測器的工作則一般是由光端機來完成,光端機負責將多個為E1的中繼線路數據傳輸標準的信號轉變成光信號并進行傳輸,光端機的主要用于實現電到光以及光到電的轉換;光端機按其轉換信號的類別分為模擬式和數字式光端機。

光纖傳輸系統也按傳輸信號的類別分為數字傳輸系統和模擬傳輸系統;后者是將光強加以模擬調制,將輸入信號轉變為振幅、頻率或相位的連續變化的傳輸信號;而數字傳輸系統則是把輸入信號轉變成“1”,“O”的脈沖信號,并將其作為傳輸信號進行傳輸,最后在接受端將其還原成原信號。光纖傳輸系統也其它方式分為:單模光纖、多模光纖;緩變型多模光纖、緩變增強型多模光纖和緩變型單模光纖;階躍型光纖、梯度型光纖、環形光纖等。

由上面介紹可知,光纖傳輸系統不僅可用來傳輸模擬信號,也可用來傳輸數字信號,也可以進行視頻傳輸。

任何事物都有它雙面性,光纖傳輸網也存在一些的安全隱患,如:弱光攻擊、強光攻擊等,因機電需要針對不層次的不同問題采取不同的對策加以防范,因而需要增加網絡運營成,需要在成本與安全之間尋找到平衡,針對不同用途的光纖傳輸網采用不同的安全策略和標準。

3 結束語

目前,我國已經形成了相對較完善的光纖通信體系,涵蓋了光器件、光模塊、光纖、光纜、光傳輸設備等多個領域,另一方面移動互聯網、三網融合等新型信息動技術發展應用也推動了光纖傳輸系統的發展。光纖傳輸系統經過了30多年的發展,在擴大網絡傳輸容量方面起到了不可替代的作用。

本文通過對光纖對傳輸網發展作用、光纖網系統以及光纖的進行了一個系統而細致的介紹,并客觀地分析了光纖網所存在的不足;另外也分析了光纖作為傳輸介質的優勢以及這些其方式無法達到優點使得光纖對傳輸網的發展的起到了不可替代的巨大推動作用。

參考文獻

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[4]曹琦,淺析光纖通信技術的發展趨勢,中國集體經濟,2009

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電力系統遠程監控對光纖通信技術應用的難點

光纖通信技術借助光纖材料以光為載體對信息進行傳輸,具有傳輸系統占用空間小、光信號泄漏程度低、載波頻率高、介質消耗小、不容易形成接地回路等優勢,目前在電力系統中的應用己經實現了光纖復合地線與相線,以及金屬自承和全介質自承的光纜的特種光線的應用,為電力系統的遠程監控系統提供了極大的應用優勢。本文下面主要分析一下光纖通信技術應用的難點:

1傳輸數量以及設備的難題

光纖通信應用于電力系統的遠程監控,是以電路交換信息作為主要傳輸對象而開展工作的,電力各用戶普遍是以TDM連續碼流(如PDH與sDH)的信號方式而存在。目前計算機與網絡的高科技技術迅猛發展,分組信號傳輸需求開始大力呈現,這種信號自身存在著明顯的不確定性,同時它和連續碼流都面臨著越來越高的傳輸數據數量狀況。因此,未來的光纖通信技術必須實現對于兩種不同信號進行傳輸時,相互獨立的專業傳送設備的研發與應用,并且保證各種設備對信號傳輸的容量能夠實現不斷地擴大。這就是光纖通信當前面臨的難點之‘。

2傳輸距離與信道容量難題

光纖通信技術在電力系統的遠程監控中進行應用,必須在盡可能高的程度上實現對于傳輸距離的延長,才能夠滿足不斷增加的遠方設備在電力系統中應用的監控需求。因此,對于傳輸距離限制的突破,是光纖研究人員一直面臨的難題,當前光纖放大器這種技術的應用對此難題實現了一定程度的解決,但是,尚需要技術人員加大對于它的研究。同時,光纖通信的信號碼流從PDH發展成為sDH之后,其通信的信道容量己經為了滿足數據傳輸數量的要求,而實現了從155Mb每秒到loGb每秒的發展,甚至還實現了4OGb每秒的重大突破,但是,通信數據的數量是不斷擴大的,光纖通信技術的應用還必須極大在16oGb每秒與更大容量上的突破。這也是光纖通信在現代的應用中所必須突破的難題。

3加快向城域網轉變的要求

新時期,電力用戶對于通信設備的應用不斷更新換代,各種新的需求的衍生也要求新的更高端服務的研發,這就要求電力系統的遠程監控在對光纖通信進行應用時,必須要實現更高的程度的發展。這種發展的要求具體來講,就是要確保光纖通信在盡可能高的程度上實現保密性以及信息傳輸的安全性,同時能夠達到對于各用戶的需求的最大化貼近,并以業務節點的角色為用戶提供更加便捷的更多的服務。這就要求光纖通信技術在當前電力系統的遠程監控中應用時,逐步地加快向城域網轉變的速度,盡決實現對于骨干網的限制的突破。所以,這也是當前光纖通信技術應用所不得不解決的難題。

結語