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论文摘要:城域网光纤通信自动保护系统采用光纤的备份使用机制,用一条主路光纤、一条备路光纤来保证传输系统的稳定性、可靠性。是一种在主线路出现故障或阻断时,用备用线路代替主线路继续工作、从而保障整个通信正常进行的实时监测系统。因而,该系统所要达到的目的就是运用光纤保护系统的这种机制,来保证通信系统稳定、可靠地运行,从而将由于线路故障所引起的不便和损失减小到最低程度。
一、光纤通信网保护系统概述
实现网络生存性一般有两种方法:保护和恢复。
保护是指利用节点间预先分配的容量实施网络保护,即当一个工作通路失效时,利用备用设备的倒换,使工作信号通过保护通路维持正常传输。保护往往处于本地网元或远端网元的控制下,无需外部网管系统的介入,保护倒换时间很短,但备用资源无法在网络范围内共享,资源利用率低。
恢复则通常利用节点间可用的任何容量,包括预留的专用空闲备用容量、网络专用的容量乃至低优先级业务可释放的容量,还需要准确地知道故障点的位置,其实质是在网络中寻找失效路由的替代路由,因而恢复算法与网络选用算法相同。使用网络恢复可大大节省网络资源,但恢复倒换由外部网络操作系统控制,具有相对较长的计算时间。
通常认为保护是一种能够提供快速恢复、适用特定拓扑的技术(例如线形和环形);而恢复通常主要适用网状拓扑,能最佳的利用网络资源。
二、光纤通信网自动保护系统方案选择
随着WDM系统的广泛使用,在光层上实现对点到点系统的保护倒换就成为一个非常重要的课题。许多光网络的保护结构与SDH是极其相似的。对于点对点的线路系统,经常考虑1+1和1:1的线路(光复用段OMS)保护倒换方案。
线路保护倒换的工作原理是当工作链路传输中断或性能劣化到一定程度后,系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤系统来传输,从而使接收端仍能接收到正常的信号而感觉不到网络已出现故障。该保护方法只能保护传输链路,无法提供网络节点的失效保护,因此主要适用于点到点应用的保护。
(一)1+1光保护层
对于1+1光链路保护,只能对链路故障中的业务进行保护。这种方法是利用光滤波器来桥接光信号,并把同样的两路信号分别送入工作光纤和保护光纤的通道中。保护倒换完全是在广域网内实现。当遇到单一的链路故障时,在接收端的光开关便把线路切换到保护光纤。由于在这里电层的复制和操作,所以除了当发射机和接收机发生故障时会丢失业务外,一切故障都可以恢复。
(二)1:1光保护层
(1:1)的光层保护方案与(1+1)的光层保护方案很类似,都是利用备用的路由链路来避免链路故障对业务的影响。业务流量并不是被永久地桥接到工作和保护光纤上,相反,只有出现故障时,才在工作光纤和保护光纤之间进行一次切换。
在双向通道中,当有故障事件出现时,使用APS信令信道来协调交换机的保护倒换动作。在(1+1)的SONET网络中的保护恢复结构中,在头和尾之间有一个APS信道,保护倒换的实现既使用了保护光纤又使用了一条APS信令信道。而在(1:1)的光层保护结构中,在保护光纤中不必存在相互通信的通道,因为这种结构没有在电层上被复制信号。只有当发射端和接收端都切换到保护光纤中,这个通信通道才建立起来。当出现故障时,如果接收端不知道发射端是否切换到保护光纤上时,接收机端就经由保护光纤给发射端发出一个消息。因此,当接收机最初倒换到保护光纤上时它并不能接收到任何信号。而如果发射端已切换到保护光纤上了,那么利用上述过程就可完成对业务的保护和恢复。否则,业务流量就会丢失。如果再由一个独立的“带外”光业务通道来支持保护倒换的信令,那么这种发射机与接收机在协调工作方面的困难就可以避免掉。
(三)1:N光保护层
(1:N)的光层保护结构与(1:1)的保护结构类似。然而在这里,N个工作实体共享同一个保护光纤。如果有多条工作光纤出现故障,那么只有其中的一条所承载的流量可以恢复。最先恢复的使具有最高优先级的故障。
通过以上几种点到点的光层保护倒换方案的比较可以看出:1:1光层保护技术有更高的恢复率和可靠性。
三、城域网光纤通信自动保护系统的组成结构
城域网光纤通信自动保护系统采用三级分层控制结构,第一级为远层监控中心,负责各监控站的监测、通信和控制的授权,通常由网络通信设备和计算机组成;第二级为监测站,向上一级的远程监控中心反映系统工作状态,往下一级实现对各条线路进行整体地集中监测和管理,通常由主控盘和显示器组成;第三级为多个光保护盘,实现对各条通信线路的监控和管理,并和上一级进行通信,反映系统工作状态。
光保护盘是线路监测和切换的直接执行者,同时又完成向监测站的数据传输和状态显示,它主要由光信号发送部分和接收两部分组成。Sin为发送端光端机发出信号的输入端,光端机输入的信号从该接口进入光保护盘,当系统工作在主路时,通过光开关从Sout1主发端送到主路通信光纤中;在系统工作在备路时,则从Sout2备发端送入通信线路的备路光纤中。Rin1为主路光信号的输入端,系统工作在主路状态时光纤线路输入的信号从该接口进入光保护盘,经过分光器分出3%的光信号用于检测,另外的97%的光信号从Rout发端送到接收光端机中;在系统工作于备路时,光纤线路输入的信号则从Rin2备送入光保护盘,从Rout发送到接收光端机。另外光保护盘还备有主/备线路工作状态指示灯、本盘复位按钮、RS-485计算机接口和电源接口。
在本系统的结构设计中,采取模块化的方式进行设计,容易的实现功能扩展。系统设计时充分体现构件化的思想,小到功能点,大到子系统,甚至整个系统贯穿“构件”的概念。
四、城域网光纤通信自动保护系统的工作原理
城域网光纤通信自动保护系统采用光纤的备份使用机制,用一条主路光纤,一条备路光纤来保证传输系统的稳定性、可靠性。在主线路出现故障或阻断时,用备用线路代替主线路继续工作、从而保障整个通信正常进行的实时监测系统。它对通信线路的监控功能主要体现在如下三个方面:
(一)主路在用光纤正常运行时
自动保护系统的各光保护盘对主路在用光纤实时地进行收光功率监测,自动建立参考,自动分析,时刻与监测站和远程监测中心保持通信,响应各种指令。
(二)主路光纤发生故障时
当系统收到的光功率值小于绝对告警门限(认为系统无光时的光功率值),或者收到的光功率值与系统参考光功率值(正常通信时的光功率值)之差大于相对告警门限(和正常通信时的收光功率相比较,光功率衰减到致使通信不稳定或不能正常进行的光功率变化值)时,系统控制模块就判定通信光纤处于阻断状态,自动将通信从主路光纤切换到备路光纤。
(三)主路光纤修复后
对主路光缆进行测试,确认线路没有问题后,在远程控制中心受权下,通过对光纤自动保护系统的复位操作使通信系统从备路光纤切换到主路光纤。
参考文献:
传输过程中电信号的衰减是通信技术中存在的一个突出问题,信号的衰减程度会根据传输距离的增加而增加,距离越长衰减越严重,无线电信号和有线电信号都存在这样的问题,因此会影响通信传播的实时性。要想减轻电信号的衰减必须依靠庞大的中继站的建设来加强信号,这很大程度上增加了通信传播的成本。而光纤技术几乎可以避免以上弊端,这是由于光传播特有的折射原理能够避免激光发生衍射或漫反射等,并以光速进行传播。在实际情况条件下,采用光纤网络手段一般只有0.2分贝每公里的损耗,那么在进行远距离时即使很少的中继站就会起到信号强化作用,降低了通信网络的建设和维护成本。
2容易铺设且安全性高
光纤通信要比传统的通信工程容易铺设的多,首先上条提到的中继站的减少就降低了铺设难度,再加上光纤是一种轻质量的复合型材料,质量轻且柔韧性较好,对铺设环境的要求就降低了,无论是山川还是海洋都可以铺设。另外其他种类的通信技术信息容易出现安全问题,易被泄露利用,但是光纤不会产生这种问题,它具有自身的特殊性,光波在光纤中进行传递,有多层材料的保护,能够很好避免光的泄露,即使不慎光泄露也仅仅会出现中断信号的情况,而不会将信息泄露出去,因此光纤通信有极优的保密效果和安全性。
3重点技术介绍
3.1网络基站
在整个光纤通信工程中,基站是必不可少的基础和关键部分。基站由通信基站和解码基站组成,起到的是网络节点的重要作用。通信系统中布满许许多多的终端和节点,由于通信网络覆盖范围的迅速扩大,其终端数量也在疯长,光纤网络也要顺应这种趋势。而基站将多个客户端信息汇聚,完成交互传递,这使光纤网络优势得以发挥。利用编码和加密的功能将信息向外发射,使信息被充分共享。解码基站是指可以解读光信号的基站,也就是通过转译功能让信息被用户识别和了解。加过密的信息到达解码基站后被解读,脉冲激光被转变为数字编码,同时被破译,将结果发送到客户端。因此解码基站也是光纤网络必不可少的部分,它常常建设在客户终端密集的区域,比如城市内。
3.2通信中的复用技术
光纤网络的应用不单单是处理光信号,对资源也要进行统一的调度和分配,才能使有限的资源满足海量的通信需求。此时复用技术是最关键的手段,即在同一条光纤的使用上进行控制,利用有限的光纤资源传输无限量的信息。也就是复用技术通过多信道系统的增加与传输介质的容量调整等,达到光纤宽带的最大化利用。在现实运用中我们依据调度手法的差异将复用技术划分为时间、波形、频率、空间、编码等多种种类。其中最普遍的是波形复用形式,它能够使通信工程信息传输质量极大优化,同时光纤的利用率也大大增加。
3.3色散处理技术
通常来说在光信号传输时几乎不会损失什么能量,但也不是绝对不发生的,实际测试得出的结论,传输数百公里后光信号就会出现一定的衰减,并出现信息失真或乱码的现象。因此在光纤网络应用中要将光信号进行强化,此时就用到了色散补偿技术,它能够扩大中继站的距离,增加系统信号的抗干扰能力。此种技术能够最大化地降低信号损耗,保证输出端信号在跨度和速率方面满足需求。
4光纤网络在通讯工程技术中应用的前景展望
4.1光纤入户
光纤入户的宽带极大,改善从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”的不足。在未来随着各类技术的更新,光纤入户的投入会越来越小。现阶段,我国的光纤入户已经覆盖了平原地区,相信在不久后,山村地区也将实现全部光纤入户。
4.2全光网络大力发展
全光网络以光节点代替电节点,节点之间实现全光化,也就是说信息的传递与交换能够一直保持光速。虽然现阶段全光网络在我国还不够完全成熟,但是它具有不可忽视的发展潜力,它具有开发、兼容、透明、可靠等优点,且带宽、容量和处理速度都能达到很大,出现误码的现象也极少见,并且没有太复杂的网络结构,可以以多种形式灵活组网,也能随时增加新节点。
5结语
1.1光联网的实现
目前,在扩充骨干网、迅速普及应用系统的驱动下,我国光网络市场已出现巨大变化,光传送网的角色由原来大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。电信运营商在电路交换转变为分组交换过程中,在光层网络同时实现了传输功能和交换功能,而全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带网络的首选。光纤接入网技术和光纤波分复用技术的创新推广应用中,光分插复用器和光交叉连接设备的成功研制,使得二者能够在基础通信设备基础上实现光路交叉,为光联网起步奠定坚实基础,能够进一步扩充网络系统,提升网络系统的透明性,使全光联网成为可能,掀起了电联网之后又一次新的光通信发展,建设一个最大透明、高度灵活的和超大容量的国家骨干网络不仅可以为未来的国家信息基础设施奠定一个坚实的物理基础,而且对应我国信息产业和国民经济腾飞及国家安全有极其重要的战略意义。
1.2全新一代光纤
全新一代光纤是新时期电信光纤通信技术应用的核心内容。新的光传输网分为三层:光通路层支持终端到终端的传送客户信号。光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。全新一代光纤具有频带宽通信容量大、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等优势特点。根据电信网络服内容不同,创新了传统光纤发展模式,呈现出大容量、长距离传输等优势。
二、电信光纤通信技术发展趋势的优势分析
伴随中国城镇化等宏观经济政策调整,我国城乡每年旧城改造和新屋建设达到20多亿平方米,至少可以容纳2000万户新居或数百万个企业,为光宽网建设提供了几乎海量的外在条件。伴随信息华社会的发展,人们随时随地办公、生活、学习、购物、娱乐的内在需求日益凸现,建设安全的全光信息网络已经提升为国家战略。科学技术水平提升使电信光纤通信技术提供的服务质量能够不断的满足人们的要求。电信光纤通信技术发展趋势优势明显,传输速度快、传输容量扩大,并且在长距离下实现信息容量提升、完善全光网络系统。在未来电信光纤通信技术发展状况下信息数据传输水平会在网络系统发展下实现高速发展。电信光纤通信技术发展具有重要的现实应用意义。
2.1全光网络
电信光纤通信技术发展中全光网络是重要的组成部分,同时也是电信光纤通信技术应用的关键核心,是人们对网络信息技术需求发展的表现。全光网络在路由和信令控制下,完成自动交换连接功能。它首次将信令和选路引入传送网,通过智能的控制层面来建立呼叫和连接,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。探究全光网络特点对电信光纤通信技术进行研究,能够更好的实现电信光纤通信技术应用的全面发展。我国对电信光纤通信技术不断进行研究,创新了技术发展模式,在应用上取得了较大发展。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运营商加大力度推行“城乡一体化”光网改造工程,通过全光网络的方式向宽带中国目标靠近,不断地满足社会对现代网络光纤通信技术的应用需求。
2.2多业务承载能力
新时期为了进一步促进电信市场的发展,需要对电信市场发展模式进行改革创新,对运营模式进行重组改制,实现电信业务多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用能够承载更多的业务项目,强化基础型承载业务水平,移动基站回传、语音等服务都是多业务承载能力提升的重点内容。从提高传输通道变为提高光业务的解决方案,使光网络能够提高多种高质量的带宽应用与服务,传统接入网系统主要采用对接式网络结构,这种模式在一定程度上提升了运营系统管理成本投入,使网络系统建设经济效益受到影响。高接入带宽接入网应用之后能够更好的使系统与网络进行融合,实现网络系统高效运行,建立统一系统应用平台。电信光纤接入技术促进多业务承载能力的同时保证了系统客户的应用安全有效性,业务发展保证服务水平质量提升,同时能够承载更多的系统业务,并且针对个人系统应用要求强化电信光纤通信技术。除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。
三、结束语
本课程安排在大学三年级第二学期进行,而这个阶段学生大部分时间和精力主要放在准备考研或者开始联系实习单位上,学习时间和精力得不到保证。同时考虑该学期时所有专业课几乎基本学完,光通信原理课程中部分专业知识已在之前开设的不同专业课程中有所涉及,尽管在不同专业课中强调的学习重点不同,但毕竟和其他课程还是存在一定的交集。因此在这种状态下,只依靠课堂将光通信的知识全面而系统地讲授给学生是比较困难的,学生听到学过的内容就会自然而然开小差,这对未学习的知识也会产生消极的影响,从而影响整天的教学效果。
2教材选用方面
目前,该课程的上课讲义主要是根据清华大学袁国良老师编写的《光通信原理》,再结合其他通信类的参考书编写而成。该书对光通信原理的介绍虽比较系统,但是书中很多章节存在混乱的现象。如第三章介绍光纤的基本特性,但在第五章中再次介绍光纤温度特性和机械特性。光电检测器件也存在类似的现象,在第四章中介绍光电检测器的工作原理和主要要求以及光电检测器的工作特性,而第五章再次介绍光电检测器件,虽然两章节中介绍内容并不重复,但是这样授课过程中学生会觉得有些乱。虽然在实际课堂上已将内容调整并对其内容进行了扩充,但是毕竟没有配套的讲义,学生学起来还是有些不方便。与此同时,光纤通信领域科技发展日新月异,这本书缺少该学科最新的研究方向和前沿热点问题的介绍,如蓝光信息存储技术和白光照明等目前的热点问题。这显然很难引起学生的学习兴趣和热情。
3课程改革举措
结合学校2012版培养计划,根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标,该课程的现行教学体系和内容应做必要调整,教学方法和教学手段上也要进行必要的改革,从而保证课程教学质量的有效提高。
3.1整合课程内容,调整课程结构
首先以形象的图像介绍整个光通信系统的组成部分,让学生了解光通信的系统结构。其次简单介绍光通信系统组成的每个部分,先讲解光通信中的主要有源和无源的光器件,光纤的组成和传输原理,然后把通信的光端机、光调制等基本内容尽可能地缩小课时快速介绍完毕,这样可以尽量避免与其他课程的重复,从而让学生产生新鲜感。然后重点集中讨论数字光通信系统,阐述如何设计光缆线路损耗预算和怎样考虑光缆线路中的各种类型的噪声源,多向学生介绍电信、数据通信方面的新发展、新思路,以开阔学生的眼界。这些改革为我们完成基本的教学任务提供了保障。同时鉴于袁老师课本中存在的章节混乱的情况,我们拟调整课程结构。课程的新结构首先从光通信的整体出发,从宏观上使学生了解光通信整体的基本知识和要求,把握零件和整体的关系。从简易的连接入手,到复杂网络为课程重点,把握各种光通信的特点,为培养学生应用能力奠定良好基础。
3.2分层实践教学,构建实践平台
光纤通信原理课程是一门理论性及实践性很强的课程,随着光纤通信与实际应用的结合越来越密切,仅仅在课堂上讲授基本的理论知识远远不能满足实际需求,必须加强和改进光纤通信课程的实践环境教学内容,突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善,有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。首先,实践教学过程中采用了分层次的实践教学模式,根据学生理论知识学习情况及动手能力分组分层进行教学。动手能力一般的学生完成基础实验训练,动手能力较强的学生增加综合设计型、创新型实验教学内容,逐步构建了“基础型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。其次在学校的相应经费支持下,鼓励学生根据所学内容搭建小型的光通信系统,让学生自己动手操作整个光通信系统的组成并了解实现通信需要注意的事项,如光纤损耗对中继距离的影响设计,色散对中继距离的影响等主要影响光通信性能的因素,让学生在动手操作中寻找评价光通信性能的指标等内容。这样充分调动了学生的积极性,不仅巩固了所学知识,还培养了学生的动手操作能力、观察能力及分析解决问题的能力,有效地提高光纤通信原理课程的教学效果。
3.3探索新的评价体系,改革考试模式
学生学习评价的目的是促进学生知识、技能以及情感、态度、价值观等方面的发展。发掘学生多方面的潜能,了解学生发展的需要和发展优势,增强学习的自信心。评价还要客观、全面地反映教学的实际情况,为改进教学提供真实、可靠依据的作用。结合学校2012版培养计划,根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标,主要从以下几个方面,探索新的有利于学生个性发展的评价体系:(1)丰富评价内容。改变过去只重视知识,忽视综合素质和个性发展的评价。应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。在考试试题的内容上减少死记硬背的题目,增加实际操作技能、实验技能的考察。(2)改变评价方法。改变过去那种考试、测验的单一评价方法。可采用观察法、调查法、报告法(提供相关学习参考资料,让学生撰写笔记或学习报告)。(3)增加操作性和实验性评价比重。在“光纤通信”的实验课评价体系中我们要注重学生操作过程和规范性的评定。测验考试评价应增加考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力的权重。
4结语
1.1设计原则
巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。
1.2光缆的选择
在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。
2智能光纤通信系统的主要实施手段
2.1光缆线路设计
在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。
2.2通信系统设计
110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的核心,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。
3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题
3.1光缆施工安全隐患
在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。
3.2材料选择不规范
智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。
3.3施工人员素质不强
智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。
4加强变电站站内光纤通信的有效措施
4.1进行变电站初期研究
在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。
4.2规范施工中的各项操作
在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。
4.3加强施工人员的培训
在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。
5结语
光纤有很多的优良特性。例如原材料价格便宜、应用成本低、稳定性好、重量轻、制造施工工艺简单、抗干扰、抗腐蚀、容易铺设等。光纤因具备这些良好的特在传输系统中得到了广泛应用。光纤在通信技术中的特点具体如下:(1)容量大、速度快容量大、速度快是光纤通信最大、最突出的特点。光纤通信技术中信息的传播媒介是光,在真空中光的传播速度是30万km/s。光纤通信与传统的铜线传输相比具有很大速度上的优势。随着互联网越来越发达,光纤通信的发展前景也越来越广。光纤的容量很大,正符合了传输系统所需传输数据量大的特性。光纤通信技术中信号的载体是光,只需很小的光束便可以携带大量的信息,目前一般携带信息量能达到10Gbps/s,并且很多的光线可以在同一条光纤中通过且不会相互干扰。光纤的传输速率非常有优势,并且目前光纤的发展还具有很大的潜力。(2)光纤材料价格低、损耗低光纤的主要材料是由石英制成的玻璃纤维。作为一种非常广泛的材料,光纤通信中的石英材料不但稳定性高、抗腐蚀性强,且具有低损耗的特点,石英的磨损一般可以控制在0~20dB/km。而且光纤制作技术成熟,成本低,工艺简单,适合大范围推广。光纤外部一般还设有保护套,使光纤的损耗降到更低。并且光纤的磨损可以随着科学技术的发展进一步降低。随着科学技术的不断发展,光纤通信设备中还可以采用一些更加廉价的材料,从而能够更好的完成光纤通信成功跨越最大无中继距离,达到减少中继站数量的目的,进而大大节约了运用成本。(3)保密性良好信息在光纤中传播的进程中,光纤会限制光信号只在相关光波导结构中传播,若有泄露出来的射线,光纤可以将其围绕在周围,将由不透明的包皮物质将其有效地吸进,防止泄露信息,并有效的避免了光纤通信中出现串音现象,为信息在传输系统传播的过程中提供了一个良好的环境。(4)抗干扰能力强现阶段石英是传输系统中的主要光纤通信材料,石英能作为主要光纤通信材料的主要的原因是石英具有较好的抗腐蚀性和绝缘性,并且石英的抗电磁干扰性很强。在传输系统传导过程中能有效抵抗由于人为因素造成的电磁干扰,并且可以抵御雷电、电离层的活动和太阳黑子对光纤设备传输信息所造成的干扰,因此石英制成的光纤通信设备能够在传输系统中得到了广泛的应用。
2光纤通信设备的维护
2.1光纤传输设备维护时需注意的问题
需要对光纤传输设备应进行预防性定期监视。通信设备并没有出现较明显的使用故障时,为了尽可能少的造成人为障碍,不要随意乱动机器设备和传输设备。②需要特别对软件技术重视。软件技术在传输系统通信中越来越重要,所以及时的掌握相关软件技术至关重要。③应保证设备持续在良好的环境下运行。其中良好的环境具体包括机房的湿度、环境和温度等要满足规定要求,机房达标防尘标准,保证高供电质量等。④要使网络管理系统的作用得到充分的发挥。具有完善的网络管理功能是现代通信传输系统必备的条件,在监测实时性指标的过程中需要在不中断业务的情况下,实现监测故障和判断故障位置及故障类型。⑤要防静电并且严禁带电时拔插机盘。要在工作过程中保持配戴防静电手套的好习惯;并在电源关掉的情况下才能插拔机盘。
2.2光纤传输设备的维护措施
光纤通信传输设备的维护工作主要包括查看、定位、分析和排除四个主要方面。查看的主要内容是查看计算机中的信号指示灯、信号流程表以及故障信息;定位的主要内容是先对所存在的故障大致进行定位,再采用核心技术在了解大概的故障位置的基础上对其进行准确定位;分析工作的主要内容是严密的分析已经存在的故障,并针对故障原因提出完善的、合理的处理方法;排除工作的主要内容是先制定通信光纤设备故障的处理方案,然后按照标准的规格对故障进行排除。
2.3光纤传输设备的维护方法
传输系统中的通信光纤设备的维护方法主要有以下几点:(1)环路检测法环路检测法在现代光纤通信设备维修与维护工作中被广泛采用。环路检测法的优势是能够合理的划分通信设备传输系统中闭环内部线路中的复杂的电子控制线路,并有效的利用专业的检测仪器测量局部的环路,这种方法可以有效的降低故障设备传输系统模块的检测难度,逐步缩小工作模块和工作设备的故障范围,最后将故障具体化并将可以轻松将其解决。构造环路是环路检测法的核心,划分环有许多不同的方法,常用的划分方法有根据所构成的环路中的电信号的传输方向分为的设备内部环路与设备外部环路两种。设备内部环路检测的主要检测目标是基站内部的控制系统和光束激发中的故障。设备外部环路检测的主要目标是外部信息传输线路中和通信对端站中存在的故障。此外,按照处于环路中的信号强度等级进行划分时,可以将检测环路分为群环路和2兆环路等。检测环路内部的各环节中是否存在故障是环路检测法的主要功能,采用不断缩短环路的排除法可以逐级将故障点找出来,然后采取更换元件或对原始元件进行维修的方法达到排除故障的目的。(2)替代法替代法在实际处理故障中具有至关重要的意义。替代法首先将故障定位在单站,然后针对单站故障进行及时排除。替代法的原理是首先定位传输系统中所存在的故障,然后将存在故障的模块用另一个可以正常工作的运行模块进行代替,从而推测出传输系统中发生故障的区域。在具体的实际工作中,出现故障原因并不能很快找到,所以需要通过替代法来定位并排除系统故障。(3)仪表测试法光纤通信系统设备中电子元器件占很大的比重,设备运行的过程中光纤通信系统均有不同形式的感应磁场、电压、电流等存在,因此仪表测试法可以针对在设备运行过程中工作元件的具体物理量参数,例如感应磁场、电压、电流等进行具体精确地测量,同时将其与设计要求中的正常物理量参数进行比较核对,通过检测工作元件中的非正常情况来确定故障的具置与类型,光纤通信系统设备的仪表测试故障法常用的检测仪表有万用表、光功率计、示波器、误码仪等。在实际通信设备维护过程中,维修技术人员只要利用恰当的仪表对不同的故障的电子元件与设备运行状况实施精确地电参数测量,就可以根据仪器测量结果准确定位故障位置和故障类型。
3结语
提出了两级自适应色散估计算法,该算法结合了ACSPW算法和M-CMA算法的优点,弥补了相互的不足,使本算法总体的计算相对简单,CD值估计精度有所提升。图1是该算法流程图,第一级使用ACSPW算法,利用(1)式和(2)式得到功率信号自相关结果,式中IFFT(•)表示快速逆傅里叶变换,FFT(•)表示快速傅里叶变换,conj(•)表示复共轭,R(n)为自相关函数。通过监控图2中自相关波形峰值点,利用(3)式换算得到链路累积色散Dl[15-16]。但是链路累积色散Dl存在较大误差,例如,比特率为f=28G,信号二倍采样fs=56G,Ts=1/fs=17.85ps,τ=n*Ts,n为自相关函数的下标,T为脉冲宽度,得到的链路累积色散Dl的分辨率约为80ps/nm。因此将该算法作为粗色散估计。
2实验和仿真验证
为了验证该算法的可行性,在OPTSIM仿真软件中,搭建了112Gb/s的偏分复用非归零四相相移键控(PDM-NRZ-QPSK)系统,如图3所示。波长为1550nm的连续(CW)光通过偏振分束器(BPS)分为两个相互垂直的偏振态,并且通过两个IQ调制器将速率为28Gb/s的一段(如215-1)伪随机序列(PRBS)分别调制到两个偏振态上。然后通过偏振耦合器(BPC)将两个偏振态耦合到光纤中,得到112Gb/sPDM-QPSK的信号。信号经过单模光纤(SMF)和掺铒光纤放大器(EDFA)传输后进入接收端,此时光信号通过BPS分为两束正交的偏振光,两束偏振光与本地振荡光(LO)分出的两束正交的偏振光,一起分别送入两个90°光混频器中进相干检测,经过平衡光电探测器(PD)得到电信号,电信号通过模数转换器(ADC)进行二倍采样,最后送入DSP模块中,使用提出的两级自适应色散补偿算法对整个链路的累积CD值进行估计和补偿。这里光纤的色散因子、损耗以及非线性系数分别为16ps/(nm•km)、0.2dB/km和1.267W-1•km-1。图4为接收功率在-0.985dBm条件下,ACSPW算法与新算法补偿前后的星座图。从图4(a)和(d)可以看出原始信号经过1000km单模光纤后,由于色散的作用使得解调后的信号完全失真。而分别通过ACSPW算法以及本文算法处理后,可以发现色散可以有效地进行补偿。对比(b)、(c)以及(e)、(f)可以看出,新算法补偿的星座图更好,说明色散值估计得更加准确,在后端使用非线性补偿等算法可以更好地得到QPSK信号。
图5为新算法与ACSPW算法在200~3000km单模光纤传输时,接收功率为-0.985dBm条件下,测试得到的色散值估计精度对比图。图5(a)为不同光纤长度下两种算法估计的色散值与实际值对比图,可以观测到新算法与实际值很接近,说明算法的估计精度比较高;图5(b)是新算法与ACSPW算法色散估计误差值对比图,可以发现ACSPW算法估计的误差值呈现的是锯齿状的量化误差值。这个现象可以通过(3)式解释,例如,比特率为f=28G,信号二倍采样fs=56G,Ts=1/fs=17.85ps,τ=n*Ts,则τ的分辨率为17.85ps,此时利用(3)式换算得到累积色散的分辨率约为80ps/nm,造成色散估计值与实际值呈现锯齿型误差。由此看出此算法的色散估计精度不高,最大误差值为129ps/nm。然而所提出的新算法误差值范围为-8ps/nm到+35ps/nm,较大程度上减小了误差,使色散估计值更为精确。为了更为清楚地说明补偿算法的性能,还测量了传输1000km后的误码率(BER),如图6所示。在参考误码率为10-2时,对比传统ACSPW,新算法的功率罚改善8dB,这表明信号质量得到了极大的提高。
3结论
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
一、光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
二、光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。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。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
三、不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
四、光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
关键词:光纤通信技术;优势;接入技术
0引言
近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。
1光纤通信技术定义
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。
2光纤通信技术优势
2.1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。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz·km的宽带。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。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。
2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。
如果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。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。
2.3抗电磁干扰能力强我们知道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。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。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。
2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。
2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。
光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。
3光纤接入技术
随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。
现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。
为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。
FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。
在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。