光纖通信的定義范例6篇

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光纖通信的定義

光纖通信的定義范文1

關鍵詞:光纖;通信;配電網;測控;應用

光纖通信技術進入工程實用是近二三十年的事。電力系統最早使用光纖通信是1981 年,真正推廣使用還是20世紀90年代。到上世紀末電力系統光纜總長度已達近2萬公里,光纖通信站近兩千個。進入21世紀后,光纖通信發展更快,先進省電力公司總部至各地市級電力公司之間有直通光纜和光纖通信;地市級電力公司到各市縣電力企業之間以及到各大型變電站之間也都有光纜和光纖通信。500KV輸電線路上都架設了復合架空地線光纜,實現了跨區、跨省之間的光纖通信。電力系統光纖通信的迅速發展大大推動了電力系統測控和信息技術的進一步發展。

配電網自動化工程最早采用光纖通信技術是1996年上海浦東金藤配電網自動化工程。當時采用美國公司的光端機,國產的多模光纜,運行穩定,效果很好,打破了當時對光纖通信認為高不可攀、投資昂貴的神話。此后城市新建小區的DA工程都樂于采用光纖通信,現在國產單模光纜和單模光端機的技術得到普及。

1.光纖、光纜的結構

光纖是用以傳輸光信號的介質波導,也稱光導纖維。它由純度很髙的二氧化硅玻璃經特殊工藝過程拉成很細很細的纖芯,外面涂一層樹脂,稱為一次涂覆(或稱預涂覆〉,便成為纖芯。纖芯外再加保護層,稱為二次涂覆,又稱套塑,然后再加加強芯、護套等便構成光纜。

2.光端機

光端機是將電信號轉換為適合于在光系統中傳輸的光信號,或反過來將光信號轉換為電信號的設備。按光信號的傳輸方向,光端機分為光發送機與光接收機兩種。通常發送機與接收機總是做在一起,所以光端機又稱光收發器。

光端機依其功能分為:一般光端機。即具有基本功能的光端機。自愈光端機。當光纜折斷或光端機供電電源中斷時,引起通信中斷,該種光端機能檢測到故障,自動尋找迂回路徑,維持通信;一旦故障消除,便自動恢復原先的通信路徑。智能光端機。在自愈光端機的基礎上增加自適應功能,方便運行。

2.1一般光端機

光端機包含光發送機和光接收機兩部分。浦東金藤工程為國內首家使用光纖通信技術,1996年引進美國DYMEC公司的光端機,以此為例加以介紹。

2.1.1光發送機。輸入的電信號接至標準接口電路上,經過驅動電路放大后驅動發光器件,發出光脈沖,注入光纖電路。同時,其背向光又由本機檢測、放大、比較,控制驅動電路,實現輸出光功率及驅動電流的自動控制。如光信號中斷,或光功率下降很多,告警電路便發出告警。

2.1.2光接收機。由光纖線路來的光信號經光電檢測器變換為電信號,被放大、均衡,其脈沖形狀才可以滿足判決要求。為使信號輸出穩定,采用了自動增益控制電路。為進行判決,還需要從接收信號中提取時鐘信號。在判決電路中對接收信號進行判決,恢復為光發送機輸入端原來的編碼電信號。

2.2自愈光端機

自愈光端機是國電自動化研究院開發的單模自愈光端機,用于浦東偉績站配電自動化工程。

1996年金藤工程用了國產多模光纜,進口的多模光端機,選用多模符合前述技術條件,價格也低,相反若選單模,價格無法承受。到了1999年情況變化了,單模光纜價格很低,而多模光纜因產量低,價格反而很貴;單模自愈光端機若還用美國產品,價格便難接受,所以選用了國產新產品。這樣方案既采用了單模和自愈的最先進技術,工程造價也不高。國產設備至今運行穩定,反映了我國技術的迅速進步。

2.3智能光端機

智能光端機是在自愈光端機的基礎上增加自動化操作功能,方便使用,主要有:

自適應光接口。一般光端機都有兩個光接口,分別接兩根纖芯。一根作為發送口,另外一根作為接收口,嚴格定義,發送丁還是接收&不允許接錯。但智能光端機的光口則可以任意接,內部會自動適應。更新型的光端機光接口只有一個光接口,光的發送和接收信號復用在一根纖芯上,避免了發送T還是接收R接錯。

自適應電接口。一般光端機電接口也有嚴格定義,智能光端機的電口通信速率則可以根據接口軟件的設置自動適應。早期網絡型光端機的網絡口都是10Mb口。早期光端機電接口只有一個,新型智能光端機的電接口有2個、4個,甚至更多,并且增加了一個控制接口,通過接口軟件設置光端機的工作方式,可完成本地數據交換、總線仲裁、數據流方向識別、通道自動配置等基本的通信功能。還具備很多管理和維護功能,對于網絡型光端機還具備網管和網絡安全管理等功能。

3.光纖通信網組網

光纖通信網在配電網通信組網中常用的有以下3種:點對點。單環網。雙環網。

3.1點對點方式

光端機只用一對光口:一個發送T端和一個接收R端。兩個光端機的T端、R端與對方的R端、T端分別相連,進行A發B 收,或B發A收的全雙工數據通信。

配電網測控中主站對一個終端或一個從站之間的數據交換便采用點對點通信方式進行。

3.2單環網方式

每個光端機只用一個T端和一個R端。將每個終端的T端與相鄰的R 端一一相連,構成環型網。單環網方式中只有一個為主,其他都為從,從端機應設為中繼方式。主端機T端發出的信號經過各個從端機中繼接力后,最終返回到主端機的R端。這種單環網只能實行半雙工的主從工作方式,即主發令時,各從只能聽;然后只許其中一個從應答,向主報告。每個從依主的控制命令輪流向主報告。

3.3雙環網方式

每個光端機應具有兩對光口。在單環的基礎上增加另一個環,稱為備用環,工作環與備用環的相連方向相反。

雙環網可以實現自愈工作方式。當任一處光纜折斷,或光端機故障,或光端機供電電源掉電,引起光通信中斷,光通信的路徑便自動地從斷點兩側的光端機內折返,沿備用環的路徑回到主端機,這樣便自動恢復正常光通信。

一旦故障修復,自愈光端機會自動地恢復原來光路徑的工作方式,即恢復原來沿工作環的光路徑。自愈雙環網是當前較好的光通信方式,可靠性高,投資不大。因為光纜芯數增加不大影響光纜工程的投資,自愈光端機的價格不太貴,國內已經掌握此技術,所以自愈雙環網方式適宜推廣。

光纖通信,尤其自愈雙環網方式的光纖通信,特別適宜于城市配電網自動化工程,因為城市配電網當今多半用電纜配電,利用電力電纜溝放光纜非常方便,只要設計考慮好,不會增加工程投資。浦東金藤工程已經證明是可行的。過去,通信電纜絕對不許和電力電纜同溝架設,因為有電磁干擾。當電力發生接地短路時,甚至對通信電纜的安全有威脅。對于光纜就不存在這個問題,光通信的誤碼率大幅提高,通信可靠性也好。

參考文獻

光纖通信的定義范文2

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。

在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽,光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術優勢

2.1頻帶極寬,通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz?km的寬帶。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。

2.2損耗低,中繼距離長目前,實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。

如果將來采用非石英系統極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里,這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質,交變電磁波在其中不會產生感生電動勢,即不會產生與信號無關的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細,約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節約了地下管道建設投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學技術的發展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設計,光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。

3光纖接入技術

隨著通信業務量的不斷增加,業務種類也更加豐富,人們不僅需要語音業務,高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節點,則這種光接入網就是無源光網絡。

現階段,無源光網絡P(ON)技術是實現FT-Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDev

elopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業務種類豐富,運維成本大幅降低,適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

為實現信息傳輸的高速化,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接入部分更是關鍵,光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的應用,統稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項目的推動下,開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網,包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型,也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式,發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準,有的城市還制門了相應的優惠政策,這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。新晨

在FTTH應用中,主要采用兩種技術,即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術,亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業用戶來說,是比較理想的接入方式。

光纖通信的定義范文3

【關鍵詞】光線通信技術;車載電子通信;安全技術

1車載電子通信系統定義

車載電子通信系統是在交通技術及傳感技術作為基礎構成的,在實際應用中主要通過無線通信形式完成。車輛中安裝車載電子通信系統能夠將讓駕駛人員在實際駕駛過程中進行信息智能化及及時性傳遞。車載電子通信技術在實際應用中能夠讓駕駛人員對于路況上的實際情況全面了解,增加駕駛人員在車輛駕駛中的安全性能。車載電子通信系統在實際應用中需要信息網絡環境作為載體,駕駛人員能夠在駕駛中將信息資源及時性共享,降低車輛安全事故。車輛駕駛人員在沒有應用車載電子通信技術以前,在實際駕駛中具有較大的安全隱患,造成交通事故較多,對于整個城市交通安全都有著嚴重性影響。車載電子通信技術能夠在車輛駕駛過程中將通信要求進行滿足,駕駛人員在有通信要求時僅僅按一個按鍵就可以完成通信要求,增加了車輛駕駛中的安全性能。

2車載電子通信安全的重要性

車載電子通信在實際應用中必須具有良好的安全性能,在能夠保證駕駛人員在實際駕駛中擁有高水平的數據安全要求,對于數據安全進行保證?,F階段,我國車輛中的車載電子通信主要就是對于道路情況進行監控,駕駛人員對于車輛駕駛周圍的情況全面了解,保證車輛在實際駕駛中能夠擁有良好的通信環境。車載電子通信想要將駕駛人員對于通信要求全部滿足,就需要能夠將數據及時性傳輸并且能夠對于數據信息較為精準表現,傳輸中的數據傳輸中能夠對于外界環境中的干擾具有較強的抵抗能力,保證駕駛人員在傳輸信息過程中不會保證信息內容的泄漏。因此,車載電子通信在實際信息傳輸中需要對于信息內容進行加密處理,這樣在能夠保證駕駛人員的傳輸的信息不變篡改,增加的數據的穩定性。車載電子通信中對于信息內容的完整性也有一定要求,安全技術對于車載電子通信信息的完整性進行保障。

3車載電子通信安全需求

車載電子通信想要在車輛內廣泛使用,就需要保證駕駛人員在通信中對于信息安全、安全性能的權威性、信息內容完整性、便捷性進行保證。車載電子通信在實際應用中能夠對于車輛駕駛中的路況實際情況全天候及時性監控,積極調整車輛駕駛狀況,滿足人們能夠在車輛駕駛中辦公的要求,這種就需要車載電子通信在實際應用中能夠有較高的穩定性能。車載電子通信在實際應用中需要對于駕駛人員的身份進行驗證,防治駕駛人員在信息傳遞中出現信息篡改的情況,車輛中的信息內容也不會被第三方所侵入。車載電子通信在實際應用中還需要具有一定的特殊性,例如車輛在駕駛中出現交通事故后,車載電子通信還能夠保證穩定安全運行。車載電子通信在實際運行中通常都是通過數字形式傳輸,這就需要對于數字網絡環境進行安全性能保護,防治車輛中的信息被復制。

4光纖通信技術

高速公路信息傳輸中最核心的技術就是光纖通信技術,對于高速公路信息中整個流程具有重要作用。光纖通信技術在實際應用中需要涉及發的范圍廣泛,因此光線通信系統是一個十分繁瑣的系統,在實際運行中需要將多個模塊進行協調性使用。現階段,光纖通信技術主要從通信系統使用的光纖及特種光纖兩個方面研究。光線通信技術在實際應用中具有低消耗等優勢,因此對于高速公路信息系統能夠帶來較為良好的經濟利益。

5光纖通信技術在車載電子通信安全技術措施

5.1完善車載電子通信系統的安全機制,加大科技創新力度

光纖通信技術在車載電子通信安全技術中應用中,需要對于傳統車載電子通信系統中的安全機制進行完善,積極鼓勵科技的創新,讓光纖通信技術應用中能夠擁有先進科技上的支撐,保證車載電子通信安全技術能夠更加完善。對于車載電子通信安全技術應該不斷完善,加大對于相對應軟件研究上的研究強度。相關研究人員可以加大對于光纖通信技術在車載電子通信安全技術中專業性人員的培養,為研究人員提供更加優良的社會福利待遇,保證研究人員在實際研究中能夠有良好的積極性,推動技術的創新。

5.2做好車載電子通信系統數據資料保密工作

車載電子通信系統在實際應用中需要使用硬件及軟件上設備,保證駕駛人員在車輛駕駛中能夠滿足無線通信上的要求。駕駛人員可以通過車載電子通信系統對于路況實時性了解,完成車輛間的信息共享,降低交通事故發生的可能性。車載電子通信系統在實際應用中,安全性能就尤為重要。安全技術能夠保證光纖通信視乎的車載電子通信可以將信息進行安全有效性保密,對于車輛中的信息及時性披露。車輛中的光線通信技術的車載電子通信安全技術應用中,駕駛人員可以通過網絡環境對于車輛駕駛的信息進行科學性管理,并且對于駕駛中產生的信息內容進行存儲,防治信息出現篡改的情況。

6結論

光纖通信技術的車載電子通信在實際應用中想要擁有良好的性能,就需要具有較為完善的安全技術,讓車載電子通信真正將其作用發揮出來,增加通信系統科學性管理。

參考文獻

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[3]杜寧.基于光纖通信技術的車載電子通信安全技術的研究與實現[D].哈爾濱工程大學,2013.

[4]王海洋,凡勇.基于光纖通信技術的車載電子通信安全技術設計與實現[J].信息網絡安全,2014(09).

光纖通信的定義范文4

主題詞:光纖通信;PDH;SDH

中圖分類號:TN914文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 24-0000-02

Study on SDH and Optical Fiber Communication

Li Guangming

(Network Management Center of Xi'an Politics Institute,Xi'an710068,China)

Abstract:With the rapid development of modern communications technology,optical fiber communication rate has increased to a Gbps order of magnitude,the fiber optic backbone transmission system is from PDH to SDH transition.New SDH technology system,this paper first introduces the quasi-synchronous digital multiplex system-PDH described PDH disadvantage;focuses on the basic concepts and technology of synchronous digital multiplex system-SDH,including the characteristics of SDH,STM-N frame structure and the rating of multiplexing,PDH to SDH multiplexing mapping;outlook for optical fiber communication.

Keywords:Optical fiber communications;PDH;SDH

一、引言

光纖通信在現代通信網中有著廣泛應用,是現代通信的重要支柱。光纖通信是以光波為載波、以光導纖維為傳輸媒介的有線通信,具有傳輸容量大(或頻帶寬)、無中繼傳輸距離長、適于數字傳輸等特點,因而廣泛應用于市話網局間中繼、長途干線傳輸、跨洋海底通信等場合,后又發展應用于用戶接入網、有線電視(CATV)、計算機區域網、農村電話網等等??梢哉f在當今的有線通信中,干線通信、寬帶通信都是采用光纖通信。

隨著現代通信技術的高速發展,光纖通信的速率已從Mbps、幾十Mbps、百Mbps提高到Gbps、10Gbps甚至更高速率,光纖通信的應用也從早期的點對點通信,發展成為今天龐大的光纖傳輸網。在此情況下,傳統的準同步時分數字復接體系-PDH的缺點愈來愈突出,不利于現代通信網的進一步發展。為此,國際電信聯盟ITU-T(CCITT)于近幾年制定了同步數字復接體系-SDH。SDH是關于高速數字傳輸的一系列標準和建議,其對于高速數字傳輸及現代通信網的進一步發展,具有重要的指導和規范作用。

二、準同步數字復接體系―PDH

(一)PDH復接等級。光纖通信最早是應用于多路電話的數字傳輸,并一直繼承演進至今。話音信號經過抽樣、量化編碼和脈沖調制(PCM),變換成速率為64Kbps的數字信號。因而,64Kbps是時分數字復用的基礎速率,也稱為PDH零次群。另外,電話的多路傳輸除了要傳輸數字化的話音信號之外,還必須傳送電話交換(接續)的控制信號、線路狀態信號等。所以,將一定數目的64Kbps話音信號、相應的信令信號和幀同步、信道服務信號等,以幀的形式復接成群路信號,就構成了PDH一次群,也稱為基群。

由于歷史的原因,PDH復接等級形成了以1544Kbps為基群速率和以2048Kbps為基群速率的兩大系列,而兩大系列在往高群次復接時又產生了分支。

我國采用以2048Kbps為基群速率的數字復接等級,該基群也稱30/32路基群,即30路64Kbps話音信號,2路64Kbps非話信號。2路非話信號由30路電話的信令比特和幀同步、復幀同步、信道服務等開銷比特組成,30/32路基群有嚴格的幀結構,從基群依次按4倍等級往上復接。

在PDH復接系列中,從零次群(64Kbps)到基群(2048Kbps)是同步復接,從基群往高次群采用準同步復接。所謂同步是指多路數字信號之間,其時鐘頻率和相位有完全確定的關系,或者說信號之間的時鐘頻率和相位關系確定。當支路信號與復接單元時鐘同步時,即是同步復接。如果支路信號與復接時鐘的標稱速率相同,而實際上有一個很小的容差,這種復接一般采用準同步復接。

PDH基群往高次群采用準同步復接,正是考慮支路信號來自于不同的設備,各自有不同的時鐘源,信號的實際速率與標稱速率會有一定的偏差,與復接單元的復接頻率不完全一致,不能采用同步復接。PDH準同步復接采用正碼速調整技術,將各支路碼流調整到一個統一的較高速率,然后進行同步復接。

在PDH高次群信號中,除了低次群支路信號之外,還包括各支路碼速調整比特和高次群幀同步、高次群信道服務等開銷比特。所以,高次群的速率稍大于支路速率的四倍。CCITT關于這種準同步復接的一系列建議和標準,稱之為準同步數字復接系列―PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)。

(二)PDH的缺點。隨著光纖通信速率的迅速提高和應用的網絡化,PDH數字復接體系的缺點愈來愈突出,不利于現代通信網的進一步發展,其主要表現在:

(1)PDH存在著以1.544Mbps為基群速率和以2.048Mbps為基群速率的兩大復接系列;高次群復接沒有統一的幀結構;不同系列、不同廠家的設備難以直接互通。

(2)PDH復接首先將各支路信號通過正碼調整,調到一個較高的速率,然后以比特間插的方式進行復接,破壞了字節的完整性;低次群信息在高次群幀結構中沒有確定的位置。所以,要在傳輸鏈路的中間節點上下低速支路,必須用同廠家的復分接設備逐級分接和逐級復接,上下支路困難。

(3)PDH網絡接口的電接口是標準的,光接口沒有標準化,不同廠家設備在光鏈路上不能互通。

(4)PDH幀中開銷比特較少,不能滿足現代通信網運行、管理和維護(OAM)的通信需要。

為了克服這些缺點,適應現代通信的高速數字傳輸和通信的網絡化,國際電聯ITU-T(CCITT)于近幾年制定了“同步數字復接系列―SDH”(Synchronous Digital Hierarchy)系列標準,使1.5Mbps以上的數字復接標準化,也使高速率數字傳輸更加符合現代通信網的要求。

三、同步數字復接體系―SDH

(一)SDH的定義及特點。SDH是有關通過物理(主要是光)的傳輸網路,傳送適配的凈荷(Payload)的標準化數字傳送結構的一個系列集。通俗地講,SDH就是關于高速率數字傳輸的一系列標準,包括標準化的幀結構,標準化的網絡單元,標準化OAM(運營、管理、維護)開銷字段,標準化的電、光接口等。

(二)SDH的幀結構及復用等級。STM-N的幀是一個9行270×N列字節的矩陣形結構,傳送一幀的時間(周期)為125us,幀頻8KHz,與話音信號數字化的抽樣頻率相同。幀中信號的傳輸順序是:從矩陣的左上角開始,按照從左至右從上至下逐字節進行傳送。

(三)SDH的開銷。SDH的一個重要特點就是它有標準化的貫穿全網的運營、管理、維護(OAM)功能,SDH幀中豐富的開銷比特就是為實現這一功能而設置的。

(四)SDH的指針。在從PDH到SDH的映射復用過程中,有一種適配速率和指示相位的重要技術―指針技術。適配速率就是對信號速率進行校正,將其調整為規定的碼速率以便同步復接。指示相位就是指示在本等級幀中信息凈荷的起點。應用指針技術是SDH的最大特點,也是SDH能簡單方便地上下支路信號的關鍵所在。

SDH的指針分為TU指針和AU指針兩種。指針的原理就是用指針字節中的特定比特,動態指示低階信號的正/零/負碼速調整操作,指示在本級幀中信息凈荷的起點。

另外,指針的作用還包括:當網絡處于同步狀態時,指針用于同步信號之間的相位校準;當網絡失去同步時,指針用于頻率和相位校準;當網絡處于異步工作時,指針用作頻率的跟蹤校準。指針還可用來容納網絡中的相位抖動和漂移。

(五)SDH傳輸系統的應用。SDH系統的主要特點是:組網能力強,系統運營、管理和維護方便,適用于大通信量的場合。所以,其主要應用于公網或骨干網的新建項目和對原有光纖傳輸網的升級改造。在總裝北京和各基地的通信專網中,目前普遍應用的是點對點PDH光纖傳輸系統,并將在今后一個時期內仍然以PDH為主。但從發展的角度看,在有些大通信量場合,或者組網要求高、中間要上下支路的場合,應考慮采用SDH光纖傳輸系統。

四、光纖通信的展望

(一)光纖通信的應用趨勢。光纖通信除了繼續在通信網中普及之外,新的應用趨勢有二:一是光纖向用戶延伸。即所謂的光纖到路邊(FTTC)、光纖到小區(FTTZ)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到家庭(FTTH),以逐步實現用戶接入寬帶化。二是,利用光波分復用(WDM)、光纖放大器、SDH等光纖通信新技術,對現有傳輸網進行升級改造,大幅提高傳輸容量,優化網絡結構,強化網絡功能。

(二)光纖通信的新技術研究。光纖通信的理論容量應在20Tbps以上,目前應用系統達到Gbps數量級,進一步提高光纖傳輸容量還有很大空間。直接提高調制速率到10Gbps以上時,受到半導體電子線路固有特性的限制而遇到了新問題。所以,在提高容量方面,有望較快投入應用的是光波分復用(WDM)和相干光通信,即在同一光纖上開辟多個光信道,成倍提高光纖的通信容量。

在延長無中繼傳輸距離方面:首先是參鉺光纖信號放大器的研制取得了重大突破,其對光信號直接放大,放大增益達30dB,并由此帶動了其它方面研究工作。其次是相干光通信,即利用相干接收原理,使接收機的靈敏度提高約20dB。三是,光纖新材料的理論研究有了新的發現;目前廣泛應用的石英光纖的長波長傳輸衰減約為0.2dB/Km,接近理論值;而用氟化物制作光纖,理論上證明其對2-3um超長波長光波的衰減為0.0001-0.001dB/Km,也就是說氟化物光纖的無中繼傳輸距離可達成千上萬公里。

五、結束語

光纖通信是現代通信的重要手段,在現代通信網中有著廣泛的應用,是現代通信的重要支柱。光纖通信的特點是通信容量大、無中繼傳輸距離長。SDH是關于高速數字傳輸的一系列標準或技術規范,主要應用于高速率光纖傳輸;SDH傳輸系統的特點是:適合于大容量、鏈狀或環狀網應用場合(網絡功能強),系統運營、管理和維護(OAM)方便;SDH對于現有的PDH傳輸具有良好的兼容性。SDH系列標準對于高速數字傳輸具有重要的指導和規范作用,促進現代通信網的進一步發展;同時,SDH也是一個十分復雜的技術體系。

光纖通信的應用有兩個新趨勢:一是光纖向用戶延伸,二是利用光纖通信新技術對現有的傳輸網進行升級改造。隨著光纖通信新技術研究的進展和應用,光纖通信將在現代社會中發揮更大的作用。

參考文獻:

[1]趙梓森.光纖通信工程[M].人民郵電出版社,1995,5

[2]鄧忠禮,趙暉.光同步數字傳輸系統測試[M].人民郵電出版社,1998,5

光纖通信的定義范文5

論文關鍵詞:高職教育,教學設計,工作項目

高職院校“光纖通信技術與設備”課程理論知識深奧,實踐內容廣泛,涉及到多學科知識。現在的高職學生缺少主動學習的熱情,課程內容難以引起學生的興趣,學生難以學以致用。深究其主要的原因是課程的設置采用學科體系,沒有與企業的工作過程有機的結合起來,與社會的職業需求還沒有建立有機的聯系,沒有完全達到高等職業院校設定的人才培養目標。本文根據“基于能力培養,面向崗位群”的高職教育理念,對“光纖通信技術與設備”這門課程進行教學設計,提出基于工作項目的設計理念,將教學任務細化成一個個具體的可操作實施的項目,從而培養學生的自學能力,鍛煉學生的實踐能力和創新能力。

“光纖通信技術與設備”是本校光纖通信專業的專業核心課程之一,主要給學生建立光纖通信的基本概念、基本理論和基本分析方法;通過本課程的學習,學生能夠掌握光纖通信的基礎知識,包括光纖通信系統的組成、光纖和光纜、有源光器件、無源光器件、光端機、系統設計、SDH傳輸網、光纖通信相關新技術。除了相關理論的學習,本課程注重實訓操作,其中包含了光纖通信系統靈敏度測試以及光傳輸業務的開通等相關內容,使學生能夠掌握常用測試儀器的使用,在此基礎上,培養學生分析問題解決問題的能力,為他們將來從事光纖通信工作打下堅實的基礎。

1 課程的教學內容設計

本課程的教學內容設計分為三個項目,每個項目具體分為若干個任務。

項目一:光纖通信系統。子項目如下。任務一 認知光纖通信系統;任務二 認知光纖和光纜;任務三 通信用光器件;任務四 光端機。

項目二:光傳輸網業務開通。子項目如下。任務一SDH概述;任務二 SDH幀結構與復用;任務三 SDH網元與拓撲結構分析;任務四SDH網同步與管理;任務五SDH傳輸設備認知與配置。

項目三:光纖通信系統設計與新技術認知。子項目如下。任務一 光纖通信系統設計;任務二 光纖通信新技術認知。

從教學內容設計可以看出項目二在整個教學內容中占有很大的比重,因此研究光傳輸網業務開通項目設計很有必要。

2 能力訓練項目

基于工作過程的課程教學近年來成為了高職教學的新方向,以工作中發生的真實工作任務為中心,在教學中讓學生在一個個典型“工作任務”驅動下展開活動,從而掌握清晰的思路、方法和知識脈絡,在完成“工作任務”過程中,培養學生分析問題、解決問題能力,培養學生創新意識、創新能力以及自主學習習慣,站在完成任務中掌握知識,帶動知識和技能發展的學與教方式。根據教學計劃以及學生的學習特點設計了能力訓練項目,如表1所示。

3 實踐項目設計

根據學生的學習特點和思維能力,項目二光傳輸網業務開通的實踐項目按照由淺入深,由簡到難的思路進行設計:任務1 E300網管的基本操作→任務2鏈型網的建立與連接→任務3環型網的建立與連接→任務4鏈型網2M業務配置→任務5 環型網2M業務配置→任務6鏈型網2M業務保護配置→任務7 環型網2M業務保護配置→任務8業務配置測試。

4 實踐項目實施舉例

下面以鏈型網的業務配置為例進行說明。現有A、B、C共三個站組成二纖鏈形網,A-B-C,鏈路速率為STM-1,各站之間的距離均在50KM左右,各站業務均采用 ZXMPS320設備進行組網。業務需求: A<->C:1個2M。

能力目標:

1.會創建鏈型網絡。

2.會進行2M業務的配置。

重點:創建鏈型網絡。

難點:時隙配置。

實踐步驟:

實驗步驟1:啟動網管,啟動Server,啟動GUI。

實驗步驟2:創建網元

在客戶端操作窗口中,單擊【設備管理-創建網元】選項,或單擊工具條中的按鈕,彈出創建網元的對話框。通過定義網元的名稱、標識、IP地址等參數,在網管客戶端創建網元。

實驗步驟3:安裝單板

在客戶端操作窗口中,雙擊拓撲網中的網元標識。根據待安裝單板的類型,在單板類型選擇區單擊相應的板按鈕,板按鈕高亮顯示,同時,模擬子架區中可以安裝該類型單板的空閑槽位變為亮黃色,單擊某個亮黃色槽位,該單板安裝完畢。依次安裝其他單板。

實驗步驟4:連接網元

在客戶端操作窗口中,選擇SDH網元單擊【設備管理-公共管理-網元間的連接配置】菜單項,或單擊工具條中的按鈕,彈出連接配置對話框,增加網元間的連接關系。

實驗步驟5:業務配置

在客戶端操作窗口中,選擇SDH網元,單擊【設備管理-SDH管理-業務配置】菜單項或單擊工具條中的按鈕。彈出業務配置對話框。

在如圖所示的業務配置對話框中,將支路時隙與群路時隙連接起來,兩者之間會出現紅色虛線,然后單擊<確定>、<全量下發>按鈕,將命令下發到網元NCP單板上。連線會變成綠色實線。

實驗步驟6:檢查業務配置是否正確

(1)選擇SDH網元,在客戶端操作窗口中,單擊【業務管理-電路業務管理】菜單項,彈出電路業務管理對話框。

光纖通信的定義范文6

[ Abstract]: Optical fiber communication technology as the information technology is important prop up platform, in the future information society will play a very important role. This paper mainly reviewed the research status and development of optical fiber communication.

Key words: optical fiber communication technology; advantage; access technology

中圖分類號:[TN913.7]文獻標識碼:A文章編號

引言 近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步,核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時,隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富,使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務,數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢,現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸,成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。 1 光纖通信技術定義 光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽,光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

2 光纖通信技術的特點 2.1 頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的限制往往發揮不出帶寬大的優勢。因此需要技術來增加傳輸的容量,密集波分復用技術就能解決這個問題。 2.2 損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質,理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統可以減少系統的施工成本,帶來更好的經濟效益。 2.3 抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強,它不受外部環境的影響,也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用,而且在軍事上也大有用處。 2.4 無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發生串擾的現象,保密性強。除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優點,光纖的應用范圍越來越廣。

3我國光纖光纜發展的現狀 3.1 普通光纖。普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。 3.2 核心網光纜。我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。 3.3 接入網光纜。接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。 3.4 室內光纜。室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。 3.5 電力線路中的通信光纜。光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種ADSS光纜滿足市場需要。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。

4 不斷發展的光纖通信技術 4.1 SDH系統。光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步,特別是計算機網絡技術的發展,傳輸數據也越來越大。分組信號與連續碼流的特點完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區別的。 4.2 不斷增加的信道容量。光通信系統能從PDH發展到SDH,從155Mb/s發展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實現商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統已經試驗成功,目前還在為其制定相應的標準。此外,科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。 4.3 光纖傳輸距離。從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創造了條件。 4.4 向城域網發展。光傳輸目前正從骨干網向城域網發展,光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網。作為業務節點,既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。 4.5 互聯網發展需求與下一代全光網絡發展趨勢。近年來,互聯網業發展迅速,IP業務也隨之火爆。研究表明,隨著IP業的迅速發展,通信業將面臨“洗牌”,并孕育著新技術的出現。隨著軟件控制的進一步開發和發展,現代的光通信正逐步向智能化發展,它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生,為人們的使用帶來更多的方便。

雖然目前光通信的容量已經非常大,但仍有大量應用能力閑置,伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現在的網絡承載能力,因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。隨著光通信技術進一步發展,必將對21世紀通信行業的進步,乃至整個社會經濟的發展產生巨大影響。

參考文獻:

[1] 辛化梅,李忠.論光纖通信技術的現狀及發展[J].山東師范大學學報(自然科學版) ,2003,(04). [2] 毛謙.我國光纖通信技術發展的現狀和前景[J].電信科學,2006,(8).

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