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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。可以說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
【關鍵詞】光纖\纜;運行維護;OTDR
1.熟悉掌握情況
光纜的維護人員主要包括線務和機務,以站內外分開,運行維護人員必須熟練掌握站內外的各種情況:
1.1光纜線路
光纜線路,是光纖通信系統組成的重要部分,維護人員要熟練掌握光纜線路的長度、跳纖、芯數及接頭情況;開通設備具體光纖的型號、長度、光纖段衰耗值及備用纖的情況等。
1.2站內設備
主要包括設備制式、型號、配置、接口情況、各種告警燈及其他指示燈的現實情況,比如光端機發送|接受指標及開通時的具體測試值;設備供電、ODF架跳纖、本地維護終端等情況。
1.3儀表、工具、器材、資料
常用儀表的操作性能及使用。常用工具、器材的使用,如卡線鉗、壓接鉗、法蘭盤、尾纖等。資料登記情況,如光纜竣工資料、光纜線路路由圖、配線資料、設備技術說明書、障礙登記、施工熔接記錄等。
2.機務故障處理原則
故障處理原則是,先處理干線系統,再處理支線系統;先排除站內故障,再排除站外故障。對于某個線形網絡或支線系統的站內故障,先處理高速部分,再處理低速部分;先處理主要故障,再處理次要故障。先排除WDM設備故障,再排除SDH設備故障;先排除SDH、PDH群路故障,再排除支路故障;先分析判斷主要高級別的告警,再分析判斷次要低級別的告警;先排除主要業務通道故障,再排除附屬通道故障。先搶先通,后修復。
常見故障類型及分析排除辦法:
2.1故障類型
2.1.1光纜線路中斷,整個線路總衰耗過大,某一點有衰耗突跳(接頭衰耗或彎曲過度)等。
2.1.2尾纖斷、彎曲半徑過小、接錯位置,法蘭盤(衰耗器)接頭有灰塵等。
2.1.3機盤損壞,網管控制錯誤等。
2.1.42M(155M)電纜損壞、接頭不良,供電系統故障,ODF架線松動及接頭錯誤等。
2.2分析排除常見辦法
這里主要介紹一下網管監測系統之外和未配置網管監測系統的支線系統進行故障處理的方法:
2.2.1觀察法
設備機架、機盤提供了豐富的告警指示燈,通過觀察告警燈的指示情況來分析判斷故障;對于光纜、尾纖斷裂,或連接器接入不好等引起的故障,也可以通過直接觀察來判斷。
2.2.2測試法
利用各種儀表和本機系統,可對各種接口(電接口和光接口)參數及其他項目進行測試來分析和壓縮故障。
2.2.3環回法
近端環回和遠端環回;群路和支路環回;電路和光路環回;軟件和硬件環回。。實際中,可利用不同的現象,對設備和線路進行環回來壓縮判斷故障。
2.2.4復位法
故障的出現有時候是因為某些機盤的臨時死機造成的,通常對它進行復位(按復位鍵或插拔盤)后,即可恢復正常。
2.2.5換盤法
對某些有故障的機盤或懷疑有問題的機盤,用相同型號的盤進行替換來壓縮判斷故障。
3.線務處理故障應注意
經機務判定是屬線路障礙時,線務查修人員應立即出站巡查。此時,線務查修人員,應注意以下幾點:
3.1接到障礙通知后,首先應了解故障的性質,發生故障的中繼段別,攜帶好發生故障中繼段別的線路明細資料,掌握好應攜帶搶修光纜程式、規格,做到心中有數,并及時報告上級主管領導,必要時,應報告當地公安機關。
3.2應立即組織線務人員攜帶開挖工具(直埋),上桿、摘除掛鉤工具(架空)及應急搶修光纜,及時趕往發生故障中繼段,對易發障礙部位進行巡查,并和維護中心光纜支援中心保持聯系,發現障礙點組織人員開溝或落地,安排好保障工作。在熔接人員不能及時趕到時,可用應急光纜,臨時搶通電路。經巡查確定不了障礙點時,通知維護中心光纜支援中心攜帶好測試儀表(OTDR)及光通信工具幫助查詢障礙點。支援人員到達障礙中繼段后,應準確無誤地測試障礙的距離長度,判斷出發生障礙的性質。并和機務人員搞好電路倒通、調通電路的配合工作,以便快速查找障礙點。
3.3查修人員查到障礙點后,應及時通知熔接人員,做好接續搶通電路監測準備工作,在光纜接續前,應對接續場地進行凈化處理,應盡量保持場地干燥,光纜開剝接續是光纜線路施工中工程量大、技術要求復雜的一道重要工序,其質量好壞直接影響線路的傳輸質量和壽命,光纜開剝、接續、封合的快慢將影響整個工期的進程。接續時,應先搶通主要纖芯,后接續其它纖芯,纖芯接續衰耗較大,并不影響電路開通時應以搶通電路為原則,并做好記錄,接續一對纖芯,開通一個系統,待全部電路開通后,可利用熱備系統和備纖導通電路,改善較大衰耗纖芯。
3.4障礙搶修時,應服從統一指揮,查修指揮人員在搶修過程中,應及時向上級主管領導匯報搶修進度及情況,始終保持聯絡系統順暢,做好上傳下達工作。對于20芯以上光纜的接續不僅要求施工人員技術熟練,而且要求施工團隊組織嚴密,在保證質量的前提下,確保施工的時間。
3.5障礙搶修接續完畢后,查修人員應主動和機務人員配合,問清電路開通后情況是否良好,通達地點是否正確,如有問題及時查找處理,及時恢復電路,并交付機務驗證,記錄號電路恢復時間。然后,查修人員應對修復現場進行清理,廢料應收集裝袋統一處理。
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。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,光纖之間的串繞非常小;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。
光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。
二、光纖通信技術的特點
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。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。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
2、損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低;若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。
3、抗電磁干擾能力強。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。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。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
4、無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。
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。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
三、光纖通信技術在有線電視網絡中的應用
20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節目在各地都可以下載,也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。
1.1符合高職特色的“對口”教材欠缺
目前的各級高職院校選用的光纖通信教材,主要來自以下幾個方面:一是借用通信類重點本科院校同類教材,結合本專業人才培養方案的要求,適當刪減和增加內容而成;二是由不同高職院校專業課教師聯合出版的教材;三是使用由專業課教師編寫的講義。這些教材共同特點是:知識的系統性較強,內容全面,但是理論知識和技能訓練比例不當,側重理論講授,忽略技能訓練培養,高職教育的特征沒有從根本上體現出來。
1.2缺乏實踐理論的支持,課程內容存在不足
由于教材編寫人員缺少對行業企業的的深入調查研究,針對職業崗位或崗位群的專項能力的分析不夠細致和深入,教材內容缺少實踐理論的支撐,出現重復或脫離實際、崗位能力針對性不強等時有發生。
1.3教學方法單一
由于教材內容設置未突破重理論輕技能的限制,富有高職特色的內容結構體系難以形成,新的教學形式、教學方法、教學模式沒有充分應用,知識傳授仍未擺脫以教師為主導的羈絆。
1.4與教材內容配套的實踐內容缺失
實踐內容建設在高職教育中應占有非常重要的地位,由于各校實踐條件存在差異,實踐教學難以形成嚴格統一的標準,內容繁雜,教學規范性較差,實踐教學教材內容與崗位能力要求不對應,教材建設普遍不夠重視等,已成為制約高職人才培養的薄弱環節。
1.5傳統教學內容與相關職業資格
證書制度缺乏有效銜接“雙證制”是目前大多數高職院校基本要求,也是職業教育的特色所在。而目前光纖通信教學實踐教學內容不足,造成學生獲取部門頒發的職業資格證書比例較低。
2改進思路
2.1教學內容
參照通信類相關行業技術領域的職業資格標準,改革本課程的教學內容,根據企業發展需要和完成目標職業崗位工作任務,確定本專業學生需要掌握的知識、能力、素質要求,依此選取對應的教學內容;最后由專業建設指導委員專家按照課程目標和工作任務要求,確定具體課程內容和要求。針對現有通信類教材重理論教學輕實踐訓練,重知識傳授輕教法引導的問題,本課程做了相應改革,以SDH光傳輸系統為例,教材的內容與實際工作情境相結合,將教學過程通過四個具體的工作情境實現。
2.2教學方式、教學方法與手段
與通信企業、行業深度合作,借鑒企業、行業的培訓方法和手段,以項目為導向,以任務為驅動,形成以“崗位任務驅動型”教學方法。①教材任務模塊化的構架依據通信行業的崗位任務和職責,以具體任務模塊的形式組織教材內容,明確具體任務要求和目標。使學生獲得任務后就明白學什么,怎么學。②實訓內容分層次每門課程中的實訓內容以模塊化形式呈現,每個模塊即教學的核心。實訓的要求是步步遞進的關系,即分層。③模擬崗位職業能力形成以任務驅動的方式進行模擬崗位能力要求,以模塊任務形式分配給學習小組,小組在完成實訓操作同時提高不同成員協作能力,最后不同小組交流討論。(2)文獻專題研究在實際教學過程中開展文獻專題研究性教學,讓學生初步掌握光纖通信的基本概念、基本理論基礎上,了解光纖通信的最新發展狀況。該方法打破了單純依靠理論授課教學方法,對其自探究學習能力的提高有很大幫助。(3)仿真軟件學習光纖通信課程理論基礎復雜,涉及多學科內容,新知識、新技術更新快,教學中涉及數學知識難以理解等問題,利用仿真處理,則使上述問題變得直觀、簡單、形象。將Matlab軟件使用引入光纖通信教學。該軟件將課程中抽象的概念和理論用直觀的圖形演示,大大提高了學生理解和掌握課程內容的能力,提高教學效率。
2.3實驗、實訓方面
(1)校內開展的實驗。在實驗環節中,主要采取教師演示實驗,每個學生自己設計和動手實驗。實驗內容包括光纖參數的測量,光纖損耗和色散的測量,光有源和無源器件的測量等。這部分實驗覆蓋光纖通信的基本理論和基本參數,增加學生感性認識,提高學生的學習積極性(2)校外的實踐。學校定期組織師生到實訓現場實習,結合實際工作情景,加深對所學知識的理解掌握。(3)其他手段。定期組織學生積極參加技能大賽,提高學生應用所學解決問題的能力,加快學生從知識型向實用技能型的轉化。
2.4課程評價
采用行業企業專家、校內督導、同行評價及學生評價相結合的方式進行,評價如下:(1)制定與職業能力配套的學生能力鑒定方案。采用百分制,實行“雙考”模式,即“過程考核”與“結果考核”相結合,突出對學生實踐能力考核。其中“,過程考核”占40%,“結果考核”占60%。平時考核包括:學生的職業態度、課堂答問、平時作業(含實驗報告)等。職業態度占平時成績的20%,課堂問答占平時成績的20%,平時作業占平時成績的60%。(2)采用學生、小組和教師三方評價結合的體系。學生自評內容主要包括課堂問答、職業態度、實驗報告;小組互評和教師點評相結合;平時作業主要由教師點評。
3結論
【關鍵詞】 光纖通信 設備維護 要素分析 檢測方式
光纖在數據信息的傳輸方面與其他信息載體相比具有巨大的優勢,光纖通信技術中光信號在保護效果較好的的超細玻璃纖維里傳輸,同時光纖自身損耗率小的特點使得光纖通信能夠實現數據信息的快速、大容量、高精度傳輸,光纖通信技術在現實生活中得到非常廣泛的普及與應用,同時對于光纖通信設備的日常維護與維修就顯得更為重要。
一、光纖通信設備的特征分析
光纖通信設備并不能單獨發揮作用,要結合整套的通信系統如信號基站、發射架、信號接收系統等才能發揮其具體功能,光纖通信系統的運行狀況主要是依據通信系統對于信號傳輸、接收與處理能力來評判,所以實際工作中的光纖通信設備的維護主要是針對整套通信系統的工作狀態與數據的接收處理功能模塊進行相關的檢測與維護,來保障整套光纖通信系統能夠安全穩定運行。目前實際生活中廣泛應用的光纖通信系統的智能檢測與報警系統技術相對比較成熟,智能檢測與維護系統能夠針對通信設備運行的狀態數據進行實時監測,并在控制終端的顯示器中顯示故障設備的具體原因并能夠自動記錄通信設備的運行日志,以供專業維護人員參考。另一方面隨著社會的不斷發展與進步,人們對通信設備的技術要求越來越高,現代光纖通信系統多采用大規模或超大規模集成電路,以確保在較小體積的通信設備情況下實現大容量、高精度的通信技術要求,但是大規模、超大規模集成電路在光線通信設備中的應用使得日常的維修與維護工作變得艱難,給專業維修人員帶來了巨大的考驗。
二、光纖通信設備的維護類型
1、數字光纖通信設備的維護。
數字光纖通信能夠滿足人們對現代通信大容量、高精度的要求,但是數字光纖通信設備的日常維護難度很大,因此為處理好數字光纖通信系統的維護工作,必須要求設備維護技術人員能夠熟練掌握通信系統的數據信息傳輸的工作原理與具體工作參數和參數在設備中代表的具體意義。此外通信設備相關功能模塊與電子元器件、各種電器儀表的工作原理與功能、設備運行過程中的規范化操作流程以及注意事項,除此之外還需要了解檢測報警系統中的設備運行安全日志以及報警彈出窗口等信息代表的具體含義,設備運行過程中的基本數據結構域復雜的控制波形等都需要維護人員了解并充分掌握。
2、激光器的維護。
光纖通信系統中的光信號傳輸系統的光接口盤配備的激光發射器發射的激光為人眼不可見的高能紅外光,如果該激光照射到人眼會對人眼造成非常嚴重的損害,因此在光纖通信系統日常維護過程中維修技術人員必須預先關閉激光發射器再進行維護操作,除此之外在對通信系統的光纖尾部端口與光接口盤進行維護操作時,要求維修技術人員必須佩帶具有過濾紅外光功能的專業防護眼鏡,能夠避免維護過程中設備運行不穩定造成激光發射器的不可控發射激光對維修人員的眼睛造成傷害。如果沒有佩帶具有過濾紅外光功能的專業防護鏡不允許用眼睛正對光纖接口端的激光發射口與光纖尾部端口;除此之外在使用專業的OTDR激光器檢測儀時,必須將對端站與光纖接口盤相連的光纖尾部端口斷開,以免激光發射器發射的激光能量密度過高對檢測儀器的接收光模塊造成損壞;在使用光纖尾部端口對光纖通路進行硬件環回檢測時必須采用激光衰耗器來減弱激光的能量密度,防止激光的功率過高對檢測儀器的光接收模塊造成損害為維護工作帶來不便;當光纖接口盤損壞需要更換時,必須斷開線路中的光纖尾端,嚴禁光纖接入時對接口盤采取拔插操作,并且光纖接口盤具有固定的參數要求,需要針對光纖通路具體的工作要求與接口尺寸選定適當的接口盤。
3、電器安全的維護。
由于現代光纖通信系統普遍采用大規模或超大規模集成電路來實現對數據信息大容量、高精度的傳輸,大量的電子元器件集中在有限的空間內,而且這些微小的電子元器件對于電、磁等較為敏感,因此在光纖通信設備的日常維護中要按照規范化的操作要求做好設備的防塵、防靜電處理。設備維修人員的走動、衣服與鞋子等的摩擦等會使其身體帶有大量的靜電電場與磁場,假如在對通信設備維修前不能有效地導出,那么維護人員手指接觸光纖插盤、IC控制芯片等電子裝置時身體帶有的電場與磁場就會對裝置中的某些精密敏感元件造成損害,因此需要維修技術人員在采取維修操作時佩戴專業的防靜電裝置。除此之外對于光纖通信系統中的供電系統進行維修前必須斷開電源開關,并且電子控制線路、電纜連接與安裝要求是否符合等。
三、光纖設備維護流程圖
光纖通信系統近端設備維護處理流程圖如圖1所示;光纖通信系統遠端設備維護處理流程圖如圖2所示。
光纖通信設備中遠端機、近端機設備需要經常維護:當系統顯示接收無光信號警告時證明遠端機光感應模塊發生故障,首先需要在遠端機以及近端機處安裝檢測裝置來檢測光纖的激發功率確定是否光發射通路與反射回路出現斷路故障;假如近端機光感應模塊發生故障后觀察指示燈明暗情況,并安裝新的近端機光感應模塊;當下行功放警示燈亮起,檢查控制電源工作輸出電壓值,并安裝新的下行功放模塊;當下行功放功率控制警告燈亮起時,可能是遠端機光感應模塊發生故障或者功放電路前端通路發生接觸不良等導致斷路問題,還有可能時功放單元自身發生故障,可以利用光纖檢測裝置檢測光發射功率,判定是否光發射裝置出現故障,利用萬用表檢測光感模塊回路平均電流值,判定是否功放單元前端電路出現故障;當遠端機斷路警示燈亮起,可能是控制系統主電源發生故障或者電源電路發生斷路。
四、光纖通信設備維護常用檢測方式
1、環路檢測法。
現代光纖通信設備維護與維修工作中普遍采用的是環路檢測法,環路檢測法能夠對通信設備系統內部復雜的電子控制線路進行合理化的閉環線路劃分,并利用專業的檢測儀器針對局部的環路進行測量,這樣大大降低了對于故障設備系統模塊檢測的難度,能夠將出現故障的設備與工作模塊的范圍逐步縮小,最后具體化并將其解決。環路檢測法的核心是構造環路,環路的劃分有各種不同的方法,較為常用的劃分方法時根據環路中電信號的傳輸方向可以分為設備外部環路與設備內部環路兩種。對于設備外部環路的檢測能夠檢查出通信對端站以及外部信息傳輸線路中存在的故障,而設備內部環路檢測主要是用來檢測基站內部的光束激發與控制系統存在的故障。除此之外還可以按照環路中信號強度等級可分為2兆環路與群環路等。環路檢測法的主要功能是用來檢測環路內部各環節是否存在故障,然后不斷縮短環路采用排除法逐級將故障點找出來,進而采取維修或更換元件操作以排除故障。
2、儀表測試法。
光纖通信系統設備大多都是電子元器件,在設備運行的過程中均有不同形式的電流、電壓、感應磁場等存在,因此可以利用儀表測試法針對設備運行過程中工作元件中的電流、電壓、干生磁場等具體物理電參數進行精確地測量并與設計要求中的正常電參數進行比較核對,以檢測某些元件工作中的異常情況來排查出具體的故障點,光纖通信設備故障的儀表測試法中常用的檢測儀表包括光功率計、萬用表、誤碼儀、示波器等。在日常的通信設備維護過程中維修技術人員需要針對不同的故障與設備運行狀況利用恰當的儀表對可能發生故障的電子元件實施精確地電參數測量,根據測量結果對故障點進行準確定位。
關鍵詞:光纖通信技術;光纖傳輸系統;現狀;創新措施
引言
在現代電信網中,光纖通信是十分重要的現代通信方式,是現代通信的重要構成部分。光纖通信技術與傳輸系統主要是以光纖作為實際信息傳輸媒介實現的通信方式。在未來的光纖通信技術發展中,主要要實現更大容量的信息傳輸以及更長距離的通信傳輸,所以相關技術人員應當加強光纖通信技術與光纖傳輸系統的不斷深入研究。
1我國當前光纖傳輸技術的現狀
目前我國通信技術所采用的傳輸技術主要是雙纖傳輸技術,該技術主要是使傳輸信號在兩條不同光纖中進行數據信息傳輸,但是在傳輸設備的影響之下,光纖傳輸容量還有待提高,這就導致光纖資源的浪費。單纖雙向傳輸技術的實現,可以為光纖網絡進行光纖資源的有效節約,是未來發展的重要方向。就我國目前來說,該技術應用主要是采用光纖末端與設備相連的方式,例如單纖光收發器的研發。所以單纖雙向傳輸技術的實現對于光纖通信實現未來發展是十分重要的。另外,現代化的光纖到戶接入技術也是實現現代通信技術發展的重要標志,是在現代寬帶業務傳輸工作的基礎上,為充分滿足用戶需求而實現的現代化通信技術發展,光纖接入網的作用主要是進行信息傳遞。在當前的信息通信工作中,adsl技術的實現為信息接入網建立提供了基礎,但同時其在具有未來發展優勢的相關通信業務中的應用卻存在缺失。比如在hdtv高清數字電視業務中,adsl技術依舊是采取傳統的通信接入方式,難以實現信息傳輸速率的有效提高,不能滿足當代用戶的信息通信技術需求。所以實現光纖到戶接入技術的發展與推廣是十分重要的。
2光纖傳輸技術創新策略
(1)多波長通道建設。要實現光纖通信技術的不斷發展,首先要將傳統的單波長通道進行創新與改革,轉向多波長通道建設。波分復用技術是實現信息容量大程度擴張的重要技術,促成多址復用的實現,其中空分復用是利用多條光纖進行相關通信信息傳輸,而單條光纖的復用則需要多種復用方式的共同實現。傳統的以單波長通道為基礎的單模光纖,主要是采用色散調節技術來實現傳輸效率的提升以及容量的擴展。但是在波分復合技術的實行以及光纖放大鏡的運行中,會造成相關光纖的四波混合現象,造成新波長的出現,其對通信信號進行干擾,阻礙了波分復合技術的實際應用。為解決這種問題干擾,應當積極實現單波長通道向多波長通道的轉變,進行超大容量下的波分復用系統光纖設計,實現波分復用技術的正常應用。(2)實現光網絡的智能化建設。要實現我國通信行業的不斷發展,光網絡的智能化建設是十分重要的,是實現該行業目前發展甚至未來發展的重要途徑。就我國過去以及目前的光纖通信發展狀況來說,通信主線主要是以傳輸為主。但是,隨著現代科學技術的不斷發展,計算機技術被廣泛應用至現代網絡通信領域中,并實現重要作用,促進了我國網絡通信技術的不斷優化與改進。在當代光網絡技術發展現狀下,不斷的實現自動連接控制技術、自動信息發現技術與保護恢復技術的優化與發展,加強光網絡智能化建設,才是實現當代光纖通信技術發展的重要途徑。(3)實現全光網絡優化建設。全國網絡建設是光纖通信技術未來發展的重要方向,主要是指利用光實現信號的傳輸與交換,電光或者光電的轉換主要發生在進出網絡時。就目前的光網絡系統來說,雖然節點之間已經實現了全光化建設,但是位于網絡節點的部位依舊是以電器元件為主。在這樣的情況下,光纖通信的總容量被限制和影響。所以,對于未來的光纖通信技術來說,實現全光網絡建設與優化是十分重要的。為實現光纖通信的全光網絡建設,首先應當建立光網絡層,其中主要以光轉換以及WDM作為主要的實現技術,盡可能地避免電光瓶頸所造成的影響,最終實現高效的全光網絡建設。實現全光網絡建設發展,有助于實現網絡信息傳輸速率的提升,更促進了網絡資源的利用率不斷提高,是實現光纖通信技術發展的重要舉措。(4)推進光器件的集成化發展。為實現最終建設全光網絡的發展,相關技術人員有必要不斷推進光器件的集成化發展,這是實現全光網絡建設的基礎與重要的發展方向。在現代計算機科學技術不斷發展的情況下,實際的信息傳輸要求已經不能僅僅利用傳統的ADSL接入寬帶技術來實現。要實現信息傳輸的效率有效提高,相關技術人員應當不斷地優化光器件的特征與性能,這樣不僅能滿足信息傳輸的現代化需求,還能為光纖通信的全光網絡建設鋪平道路。所以為促進光纖通信技術的傳輸技術的未來化發展,有必要加強對光器件的集成化建設。(5)實現光弧子通信。光弧子屬于一種較為特殊的ps數量級上的超短光脈沖,由于其在光纖的色散區,群速度色散以及非線性效益之間具有較強的平衡性,因此即使是通過光纖進行了長距離的傳輸,其速度與波形也都不會發生改變。而光弧子通信則是將光弧子作為通信的載體,并保證其在長距離傳輸之后不會出現畸變,以實現0誤碼。除此之外,光弧子通信還具備容量高、抗噪性能好等特點,因此在光纖通信研究領域受到了廣泛的關注,并展開了相關的研究工作。當前我國的光弧子通信工作取得了一定的進展,研發出了能夠20GBit/s、12000km傳輸距離的直通光弧子通信系統。但是由于其成本較高,且技術難度較大,因此在短期內是很難實現普及的,但是相信在未來,隨著科技與通信技術的進步,光弧子通信能夠在光纖通信領域占據重要的地位。(6)實現超大容量的通信。隨著人們對網絡通信需求的增加,現有的光纖傳輸技術在未來可能很難滿足人們生產生活的需求,僅僅是以當前的OTDM與WDM來優化光通信系統的容量是遠遠不夠的。經過試驗證明,將多個OTDM信號波分復用,能夠在很大程度上擴大傳輸的容量,使光通信的容量與速度得到拓展,以改善通信的效率。PDM技術能夠降低相鄰信道之間的相互作用。RZ編碼信號在超高速通信系統中只需要占據很小的一部分空間,并且對色散管理分布的要求不是很高。再加上RZ編碼對光纖的非線性與PMD具有很強的適應性,因此WDM/OTDM無論是在當下還是在未來都有很強的應用前景。(7)實現光通信的超高速發展。從通信領域的發展歷程來看,隨著社會的進步人們對網絡容量的要求越來越高,并且也在不斷采取創新措施來改善網絡容量。但是在此過程中,網絡傳輸的速度也難以跟上網絡容量拓展的步伐,因此很難滿足人們對高速、超高速網絡傳輸速度的需求。經過實驗證明,一旦數據傳輸的速率增加了4倍,就會使得傳輸成本下降,對該優化光通信的經濟效益有著積極的促進作用。因此,為了滿足人們對網絡通信速率的需要以及促進光通信企業的發展,必須進一步改善光纖傳輸的速度,使之能夠朝著超高速發展,并且衍生出多元化的新業務。(8)加強新光纖材料在光通信中的應用與研發。隨著IP業務量的進一步增長,通信行業中傳統的G.652單模光纖已經在長距離數據傳輸方面顯露出了劣勢。為了進一步優化光通信的性能,光纖本身也在不斷進行更新換代,當前已經出現了兩種新的光纖材料,即全波光纖與非零色散光纖,極大促進了光通信領域的發展。盡管在光纖材料方面獲得了新的成果,但是這遠遠是不夠的,在未來IP業務量還會繼續增長。因此,需要繼續加大光纖材料的研發力度,研制出更加高效、高質的光纖,以推動通信行業的不斷發展,以滿足不同用戶群體的需求。
3結語
隨著我國通信技術的不斷發展,光纖通信已經成為現代重要的通信信息傳輸的重要方式,并且隨著網絡化發展的不斷推進,光纖通信的發展也面臨著更加嚴格的要求。所以,加強光纖通信技術的優化與發展,是當前光纖通信的重要發展方向。為了實現現代光纖通信技術的不斷發展,相關技術人員應當進一步加強對現代光纖通信技術現狀的深入研究與探討,在現有技術的基礎上不斷實現相關技術與系統的完善與優化,促進光纖通信在未來的更好發展。
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1.1SDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用
SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題,并在此基礎上有所突破,讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式,能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術,SDH技術有四個顯著優點:一是網絡管理能力更強;二是比特率和接口標準均統一,讓各個廠家設備間的互聯成為了可能;三是提出“自愈網”這一新理論,能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常;四是運用字節復接技術,簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點,所以在鐵路通信網發展規劃里,已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列(SDH)基礎上的傳送網[2]。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上,開設SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統為長途傳輸網,在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連,發揮上聯和保護作用。此外,還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統,將其作為當地的中繼網,并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。
1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用
DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點,由多個波長構成載波,許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸,如此一來,在給定信息傳輸容量的情況西夏,就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術,單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的,以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸,每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說,以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前,在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外,京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說,京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備,能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16,波道速率基礎為每秒2.5Gb,借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖,使用單纖單向傳輸的方式,也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。
2結語
關鍵詞 通信技術;光纜;負荷;干擾;電流
中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)20-0118-01
1 光纖通信的種類
單模和多模是光纖通信的基本種類,眾所周知光纖的優勢在于損耗小、容量大,不受外界干擾。單模光纖在費用方面較多模光纖要貴,由于多模光纖的費用低廉,而且在信息量和傳輸速率方面優于單模光纖,所以現實應用也越來越廣泛。光纖通信技術的發展一直在追求小能耗,少量的信號衰減,色散也是光纖技術需要考慮的問題。另外運行的頻率和波長也會影響到傳輸的效果。
在利用光纖傳輸的技術方面,目前主流的兩種就是波分充分利用和接入耦合。前者是在單模光纖損耗的基礎上,依據光波的頻率波長不同區分窗口。將信息加載到不同波長的光波中,在復合式的波分器中進行多信號的輸送。由于光束的頻率不同,即使在同一根光纜中也是相互間獨立的,所以可以大大提高傳輸效率和信息量。這種技術的應用提高了傳輸的信息量和傳輸的長度。20世紀90年代改進的技術可以把傳輸距離提高到三千多千米。后者是個終端,主要是出現在用戶端保證用戶使用信息的安全性和完全性。
2 光纖通信技術的特征和發展方向
2.1 光纖通信的特征
光纖通信的可靠性很高、抗外力干擾的能力也很優秀而且傳輸速率也很快、信號質量強度高穩定等等。這些優點正是在國家電力系統信息傳遞中所遇到的難題。電力信號的傳輸要適應全天候的天氣變化,光纖傳輸不受自然環境和物理環境影響,具有良好的抵御信號干擾的能力和自我修復力。比較目前的幾種通信技術光纖是最經濟實惠的,效果也是最好的。和其他網絡的融合拓展,減少電力系統的資金浪費。
2.2 光纖通信的發展方向
從過去的幾十年的電子通訊技術發展的過程來看,傳輸信息量和傳輸效率一直是我們追求的目標。通常情況下,效率提升和成本的增加成文的正比,這個系數大約是10:1。二十年里,傳輸速度從10Mbps躍升到10Gbps,效率提升了數量級別。未來的發展仍舊是大容量和高速度。一根光纖的寬帶利用率不到1%,還有99%的空間有待利用和開發。其實我們已經開始使用波長分開重復使用的方法來開發光纖的寬帶資源,這種方法簡稱WDM。
寬帶和光纖都是信息的傳輸渠道,如果采用WDM技術可以實現傳輸效率的大幅度提升,但是這種傳輸仍然是點到點的線性傳輸,不利于信息的互動交流。如果將光纜連接開發出信息交流平臺,電力系統傳輸實現容量的再次提升,為電網節省開支提高效率。
3 光纜的使用
電力系統中的信息傳遞靠的是光纖通信技術的發展和進步,在硬件方面主要還是對光纜的依賴。所以在這里不得不談到光纜。電力系統使用的信息傳遞的光纜有兩種ADSS和OPGW。
3.1 ADSS自承式非金屬光纜
由于光纜中沒有金屬,所以光纜的重量很小。采用的又是芳綸紗,使得光纜的強度好,彈性好,具有良好的伸縮性。單模的光纜線的直徑小,質量輕不到一般光纜的1/4。在架設時非常省事,兩根電線桿之間的距離可以擴展到1.5千米。光纜的外層是通過特殊處理的,有很強的耐腐蝕性。另外光纜中沒有金屬材料,不怕雷電天氣,在高壓環境中不受磁場干擾。即使輸電線路出現另外問題也不會影響到信息傳輸的工作。
3.2 OPGW光纖架空式地線光纜
這種光纜的作用主要是防雷擊和傳輸數字信號。地線光纜為電力電線提供放電和雷擊的雙重保護,在地線中并行的還有一根光導纖維,負責信號的輸送,對電力系統的調度監控產生的音視頻和數字控制命令進行傳輸。此種光纜的外層的鎧甲很厚實,具有較高安全性,外層具有良好的導電性,可以抗拒雷電和自身的短路超負荷電流確保光纜不受外界的影響。在35千伏以上的電力輸送網絡中大量的使用到的是OPGW,這種光導纖維通信技術和電力變壓傳輸技術的完美結合。
4 電力光纜的護理注意事項
ADSS和OPGW廣泛的應用與電力網絡系統中,優越性是不用說的。在經過多年的使用和研究,其實他們也存在一些問題。所以在布線架設光纜時就要去我們去考慮更多的因素。
4.1 雷雨天氣電力電纜的維護
臺風和強對流天氣容易產生雷電,雷電給整個電力網絡、系統都帶來不少的麻煩。所以在架設電纜和電力電線之前就要綜合的考慮到輸電路線的規劃。一般的輸電線路會經過各種復雜的地貌,像高山,河流,平原等。不同的地貌不同等級的防護。在高山要防止雷電對線路的放電和電流過載。在河流要防止線路的腐蝕等等。設計出更安全的線路,更可行的防雷避雷工具。
4.2 酸堿性電腐蝕防護
存在懸掛點落差,在落差超過標準范圍時就會給光纜施加超負荷的電場,對光纜表面形成電離腐蝕。長期暴露在空氣中的光纜線在灰塵雨水的共同作用中形成的腐蝕層,經過電場激發會出現破損漏電。漏電產生的電流溫度很高,在蒸發水分的同時加大導線的電阻,電壓在導線上分布不均勻。電壓分布不均會放電,產生高溫電弧。電弧會破壞光纜的屏蔽網,是光纜的傳輸通道頭號殺手。
4.3 風力引發的電擊現象
由于導線的跨度較大,在不同的氣候條件下光纖和導線的各種物理參數的不同,形成了差異。導線和光纜在風力的作用下來回搖擺,當電力導線接觸到光纜的污垢層就會放電。因為光纜的污垢電阻較小,在高壓的作用下產生強大的電流很容易燒傷電纜的外層,甚至導致整條光纜的報廢。
5 結束語
光纖通信在電力系統中的應用很多,主要是因為它自身的優點很多,適應電力網絡通信的要求。光纖通信是電力傳輸中不可缺少的部分,也在很大程度上優化了電力系統本身的配置。在電網的運行過程中實現智能化控制必須依靠光纖傳輸技術。因為它的傳輸距離大,信息傳輸內容多,傳輸的信號強度高,抗電場電磁感應干擾,這是電力系統廣泛使用光纖技術的主要原因。
參考文獻
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[關鍵詞]光纖通信;廣播電視;通信系統
早在二十世紀中后期,我國的光纖通信技術就已經有了一定的發展。光纖通信技術由于在許多方面優于其他光纜通信,已經成為國內通信不可缺少的一個組成部分。當前,光纖通信技術已經成為我國通信領域的重要發展方向,與國外的差距也正逐漸縮小近幾年來,我國經濟建設得到了飛速發展,光纖通信產業的發展亦不例外。隨著人們對光纖通信的逐步認識,我國很多領域都對光纖通信產生了濃厚興趣并在各自的領域中加以應用,取得了顯著的成績。但這并不等于說我國的光纖通信技術不需要再提高了,相反的是我們更應保持清醒的頭腦,認真分析光纖通信的特點,在實際工作中使光纖通信業得到大的發展。光纖通信技術在各行業中的應用,隨著光纜運用的拓寬,它在我國通訊領域已有20多年的運用歷史,在這20年期間光纖光纜和光通訊技術都得到了大力的發展。光纖通信與其它通訊方式相比,具有較大傳輸容量和傳輸速率,另外體積小、損耗低、重量輕、傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強等這些都是使得光纖通信迅速發展的原因。
隨著信息技術的迅速發展,光纖通信網絡技術水平也有了極大的提高,其應用范圍也不斷擴展。光纖通信網絡的應用給人們的生產生活帶來了極大的便利,但是其應用的過程中也存在生存性和經濟性的問題,從這兩個角度出發來研究光纖通信網絡,能夠更好的了解通信技術發展以及光纖通信網絡的發展前景。隨著一些高質量數據業務的不斷興起,對于通信系統容量的要求在不斷提高,為了應對傳輸帶寬增加的要求,高速相干光纖傳輸系統成為解決問題的重點。高速相干光纖通信系統中調制解調子系統技術研究,具有高效實用性的適用于高速相干光纖通信的調制解調方案為目的,主要對相位調制自相干解調進行了理論研究及仿真,各種應用于相干光纖通信的調制技術,頻率調制尚不適合目前的相干光纖通信系統;通過比較各種相位調制、相位與幅度聯合調制的具體結構方案,說明目前適合相干光纖通信的調制結構方案及未來技術路線;通過比較實現相干光纖通信的各種相干解調技術,說明自相干解調接收機由于其結構簡單,對激光器線寬要求低而具有突出優勢。相位調制自相干解調系統,自相干解調接收機噪聲、信噪比及系統誤碼率等。計算了在理想情況下,BPSK調制自相干解調系統及DQPSK調制自相干解調系統的性能,當系統通信速率為10Gbit/s時,BPSK接收功率為-43.4dBm時,系統誤碼率為10-9;DQPSK接收功率為-37.8dBm時,系統誤碼率為10-9。分析了馬赫澤德干涉儀延時誤差對自相干解調系統的影響,對于BPSK調制自相干解調系統,當通信速率為10Gbit/s時,若系統誤碼率優于10-9,則馬赫澤德干涉儀延時臂誤差不能超過1%;對于DQPSK調制自相干解調系統,若系統誤碼率優于10-9,則馬赫澤德干涉儀延時臂誤差不能超過0.8%。分析了激光器線寬對系統的影響,對于BPSK系統,當通信速率為10Gbit/s時,系統誤碼率若要優于10-9,激光器線寬必須小于10MHz;對于DQPSK系統,當通信速率為10Gbit/s時,系統誤碼率若要優于10-9,激光器線寬必須小于3MHz。分析了功率分配誤差對系統的影響,證明了采用3dB耦合器時系統信噪比最高。對于BPSK調制自相干解調系統,當功率分配誤差小于30%時,對接收機靈敏度影響小于3dB。
通過仿真軟件建立了BPSK調制自相干解調的仿真模型,通過仿真計算,發現當通信速率較低時,系統仿真性能和理論計算值符合良好;當通信速率較高時,系統仿真值與理論計算值偏差在1.9dB。仿真驗證了馬赫澤德干涉儀相位誤差、激光器線寬對系統性能的影響,理論值和仿真光纖通信自問世以來,給整個通信領域帶來了一場革命,它使高速率、大容量的通信成為可能。目前它已成為一種不可替代的、最主要的信息傳輸技術。光纖通信的特性和現階段國內外應用光纖通信的基本情況,比較詳細地總結了目前光纖通信主要技術――光波分復用技術、光弧子通信技術和光纖接入技術的基本原理、優勢、發展狀況和國內外近期所能達到的技術水平,最后論述了未來光纖通信將是朝著光纖到戶、全光網絡的方向發展,最終會提供更多更好的信息服務。光纖通信自問世以來,給整個通信領域帶來了一場革命,它使高速率、大容量的通信成為可能。目前它已成為一種不可替代的、最主要的信息傳輸技術。光纖通信的特性和現階段國內外應用光纖通信的基本情況,比較詳細地總結了目前光纖通信主要技術――光波分復用技術、光弧子通信技術和光纖接入技術的基本原理、優勢、發展狀況和國內外近期所能達到的技術水平,最后論述了未來光纖通信將是朝著光纖到戶、全光網絡的方向發展,最終會提供更多更好的信息服務。
結語
光纖技術在現代通信領域中處于舉足輕重的作用,它的出現和發展給全球通信業帶來了前所未有的變革。光纖通信技術的發展有力地推動了我國通信的發展,對當今通信行業的發展有著非常顯著的作用。隨著科技發展,光纖技術在現代通信領域的作用也日益凸顯。同時對今后的發展方向進行了分析和研究。
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