光纖通信論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇光纖通信論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。ADSS光纜在國內的近期需求量較大，是目前的一種熱門產品。

二、光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。

（一）超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術，與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同，OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。

僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用（PDM）技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應能力較強，因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。

（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE，光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統中，有著光明的發展前景。

（三）全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段，也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍采用電器件，限制了目前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。

全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，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。

目前，全光網絡的發展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

三、結語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。

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).

篇2

一、光纖通信網保護系統概述

實現網絡生存性一般有兩種方法：保護和恢復。

保護是指利用節點間預先分配的容量實施網絡保護，即當一個工作通路失效時，利用備用設備的倒換，使工作信號通過保護通路維持正常傳輸。保護往往處于本地網元或遠端網元的控制下，無需外部網管系統的介入，保護倒換時間很短，但備用資源無法在網絡范圍內共享，資源利用率低。

恢復則通常利用節點間可用的任何容量，包括預留的專用空閑備用容量、網絡專用的容量乃至低優先級業務可釋放的容量，還需要準確地知道故障點的位置，其實質是在網絡中尋找失效路由的替代路由，因而恢復算法與網絡選用算法相同。使用網絡恢復可大大節省網絡資源，但恢復倒換由外部網絡操作系統控制，具有相對較長的計算時間。

通常認為保護是一種能夠提供快速恢復、適用特定拓撲的技術（例如線形和環形）；而恢復通常主要適用網狀拓撲，能最佳的利用網絡資源。

二、光纖通信網自動保護系統方案選擇

隨著WDM系統的廣泛使用，在光層上實現對點到點系統的保護倒換就成為一個非常重要的課題。許多光網絡的保護結構與SDH是極其相似的。對于點對點的線路系統，經常考慮1+1和1:1的線路（光復用段OMS）保護倒換方案。

線路保護倒換的工作原理是當工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統來傳輸，從而使接收端仍能接收到正常的信號而感覺不到網絡已出現故障。該保護方法只能保護傳輸鏈路，無法提供網絡節點的失效保護，因此主要適用于點到點應用的保護。

（一）1+1光保護層

對于1+1光鏈路保護，只能對鏈路故障中的業務進行保護。這種方法是利用光濾波器來橋接光信號，并把同樣的兩路信號分別送入工作光纖和保護光纖的通道中。保護倒換完全是在廣域網內實現。當遇到單一的鏈路故障時，在接收端的光開關便把線路切換到保護光纖。由于在這里電層的復制和操作，所以除了當發射機和接收機發生故障時會丟失業務外，一切故障都可以恢復。

（二）1:1光保護層

（1:1）的光層保護方案與（1+1）的光層保護方案很類似，都是利用備用的路由鏈路來避免鏈路故障對業務的影響。業務流量并不是被永久地橋接到工作和保護光纖上，相反，只有出現故障時，才在工作光纖和保護光纖之間進行一次切換。

在雙向通道中，當有故障事件出現時，使用APS信令信道來協調交換機的保護倒換動作。在（1+1）的SONET網絡中的保護恢復結構中，在頭和尾之間有一個APS信道，保護倒換的實現既使用了保護光纖又使用了一條APS信令信道。而在（1:1）的光層保護結構中，在保護光纖中不必存在相互通信的通道，因為這種結構沒有在電層上被復制信號。只有當發射端和接收端都切換到保護光纖中，這個通信通道才建立起來。當出現故障時，如果接收端不知道發射端是否切換到保護光纖上時，接收機端就經由保護光纖給發射端發出一個消息。因此，當接收機最初倒換到保護光纖上時它并不能接收到任何信號。而如果發射端已切換到保護光纖上了，那么利用上述過程就可完成對業務的保護和恢復。否則，業務流量就會丟失。如果再由一個獨立的“帶外”光業務通道來支持保護倒換的信令，那么這種發射機與接收機在協調工作方面的困難就可以避免掉。

（三）1:N光保護層

（1:N）的光層保護結構與（1:1）的保護結構類似。然而在這里，N個工作實體共享同一個保護光纖。如果有多條工作光纖出現故障，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復。最先恢復的使具有最高優先級的故障。

通過以上幾種點到點的光層保護倒換方案的比較可以看出：1:1光層保護技術有更高的恢復率和可靠性。

三、城域網光纖通信自動保護系統的組成結構

城域網光纖通信自動保護系統采用三級分層控制結構，第一級為遠層監控中心，負責各監控站的監測、通信和控制的授權，通常由網絡通信設備和計算機組成；第二級為監測站，向上一級的遠程監控中心反映系統工作狀態，往下一級實現對各條線路進行整體地集中監測和管理，通常由主控盤和顯示器組成；第三級為多個光保護盤，實現對各條通信線路的監控和管理，并和上一級進行通信，反映系統工作狀態。

光保護盤是線路監測和切換的直接執行者，同時又完成向監測站的數據傳輸和狀態顯示，它主要由光信號發送部分和接收兩部分組成。Sin為發送端光端機發出信號的輸入端，光端機輸入的信號從該接口進入光保護盤，當系統工作在主路時，通過光開關從Sout1主發端送到主路通信光纖中；在系統工作在備路時，則從Sout2備發端送入通信線路的備路光纖中。Rin1為主路光信號的輸入端，系統工作在主路狀態時光纖線路輸入的信號從該接口進入光保護盤，經過分光器分出3%的光信號用于檢測，另外的97%的光信號從Rout發端送到接收光端機中；在系統工作于備路時，光纖線路輸入的信號則從Rin2備送入光保護盤，從Rout發送到接收光端機。另外光保護盤還備有主/備線路工作狀態指示燈、本盤復位按鈕、RS－485計算機接口和電源接口。

在本系統的結構設計中，采取模塊化的方式進行設計，容易的實現功能擴展。系統設計時充分體現構件化的思想，小到功能點，大到子系統，甚至整個系統貫穿“構件”的概念。

四、城域網光纖通信自動保護系統的工作原理

城域網光纖通信自動保護系統采用光纖的備份使用機制，用一條主路光纖，一條備路光纖來保證傳輸系統的穩定性、可靠性。在主線路出現故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續工作、從而保障整個通信正常進行的實時監測系統。它對通信線路的監控功能主要體現在如下三個方面：

（一）主路在用光纖正常運行時

自動保護系統的各光保護盤對主路在用光纖實時地進行收光功率監測，自動建立參考，自動分析，時刻與監測站和遠程監測中心保持通信，響應各種指令。

（二）主路光纖發生故障時

當系統收到的光功率值小于絕對告警門限（認為系統無光時的光功率值），或者收到的光功率值與系統參考光功率值（正常通信時的光功率值）之差大于相對告警門限（和正常通信時的收光功率相比較，光功率衰減到致使通信不穩定或不能正常進行的光功率變化值）時，系統控制模塊就判定通信光纖處于阻斷狀態，自動將通信從主路光纖切換到備路光纖。

（三）主路光纖修復后

對主路光纜進行測試，確認線路沒有問題后，在遠程控制中心受權下，通過對光纖自動保護系統的復位操作使通信系統從備路光纖切換到主路光纖。

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一、光纖通信網保護系統概述

實現網絡生存性一般有兩種方法：保護和恢復。

保護是指利用節點間預先分配的容量實施網絡保護，即當一個工作通路失效時，利用備用設備的倒換，使工作信號通過保護通路維持正常傳輸。保護往往處于本地網元或遠端網元的控制下，無需外部網管系統的介入，保護倒換時間很短，但備用資源無法在網絡范圍內共享，資源利用率低。

恢復則通常利用節點間可用的任何容量，包括預留的專用空閑備用容量、網絡專用的容量乃至低優先級業務可釋放的容量，還需要準確地知道故障點的位置，其實質是在網絡中尋找失效路由的替代路由，因而恢復算法與網絡選用算法相同。使用網絡恢復可大大節省網絡資源，但恢復倒換由外部網絡操作系統控制，具有相對較長的計算時間。

通常認為保護是一種能夠提供快速恢復、適用特定拓撲的技術（例如線形和環形）；而恢復通常主要適用網狀拓撲，能最佳的利用網絡資源。

二、光纖通信網自動保護系統方案選擇

隨著WDM系統的廣泛使用，在光層上實現對點到點系統的保護倒換就成為一個非常重要的課題。許多光網絡的保護結構與SDH是極其相似的。對于點對點的線路系統，經常考慮1+1和1:1的線路（光復用段OMS）保護倒換方案。

線路保護倒換的工作原理是當工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統來傳輸，從而使接收端仍能接收到正常的信號而感覺不到網絡已出現故障。該保護方法只能保護傳輸鏈路，無法提供網絡節點的失效保護，因此主要適用于點到點應用的保護。

（一）1+1光保護層

對于1+1光鏈路保護，只能對鏈路故障中的業務進行保護。這種方法是利用光濾波器來橋接光信號，并把同樣的兩路信號分別送入工作光纖和保護光纖的通道中。保護倒換完全是在廣域網內實現。當遇到單一的鏈路故障時，在接收端的光開關便把線路切換到保護光纖。由于在這里電層的復制和操作，所以除了當發射機和接收機發生故障時會丟失業務外，一切故障都可以恢復。

（二）1:1光保護層

（1:1）的光層保護方案與（1+1）的光層保護方案很類似，都是利用備用的路由鏈路來避免鏈路故障對業務的影響。業務流量并不是被永久地橋接到工作和保護光纖上，相反，只有出現故障時，才在工作光纖和保護光纖之間進行一次切換。

在雙向通道中，當有故障事件出現時，使用APS信令信道來協調交換機的保護倒換動作。在（1+1）的SONET網絡中的保護恢復結構中，在頭和尾之間有一個APS信道，保護倒換的實現既使用了保護光纖又使用了一條APS信令信道。而在（1:1）的光層保護結構中，在保護光纖中不必存在相互通信的通道，因為這種結構沒有在電層上被復制信號。只有當發射端和接收端都切換到保護光纖中，這個通信通道才建立起來。當出現故障時，如果接收端不知道發射端是否切換到保護光纖上時，接收機端就經由保護光纖給發射端發出一個消息。因此，當接收機最初倒換到保護光纖上時它并不能接收到任何信號。而如果發射端已切換到保護光纖上了，那么利用上述過程就可完成對業務的保護和恢復。否則，業務流量就會丟失。如果再由一個獨立的“帶外”光業務通道來支持保護倒換的信令，那么這種發射機與接收機在協調工作方面的困難就可以避免掉。

（三）1:N光保護層

（1:N）的光層保護結構與（1:1）的保護結構類似。然而在這里，N個工作實體共享同一個保護光纖。如果有多條工作光纖出現故障，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復。最先恢復的使具有最高優先級的故障。

通過以上幾種點到點的光層保護倒換方案的比較可以看出：1:1光層保護技術有更高的恢復率和可靠性。

三、城域網光纖通信自動保護系統的組成結構

城域網光纖通信自動保護系統采用三級分層控制結構，第一級為遠層監控中心，負責各監控站的監測、通信和控制的授權，通常由網絡通信設備和計算機組成；第二級為監測站，向上一級的遠程監控中心反映系統工作狀態，往下一級實現對各條線路進行整體地集中監測和管理，通常由主控盤和顯示器組成；第三級為多個光保護盤，實現對各條通信線路的監控和管理，并和上一級進行通信，反映系統工作狀態光保護盤是線路監測和切換的直接執行者，同時又完成向監測站的數據傳輸和狀態顯示，它主要由光信號發送部分和接收兩部分組成。Sin為發送端光端機發出信號的輸入端，光端機輸入的信號從該接口進入光保護盤，當系統工作在主路時，通過光開關從Sout1主發端送到主路通信光纖中；在系統工作在備路時，則從Sout2備發端送入通信線路的備路光纖中。Rin1為主路光信號的輸入端，系統工作在主路狀態時光纖線路輸入的信號從該接口進入光保護盤，經過分光器分出3%的光信號用于檢測，另外的97%的光信號從Rout發端送到接收光端機中；在系統工作于備路時，光纖線路輸入的信號則從Rin2備送入光保護盤，從Rout發送到接收光端機。另外光保護盤還備有主/備線路工作狀態指示燈、本盤復位按鈕、RS－485計算機接口和電源接口。

在本系統的結構設計中，采取模塊化的方式進行設計，容易的實現功能擴展。系統設計時充分體現構件化的思想，小到功能點，大到子系統，甚至整個系統貫穿“構件”的概念。

四、城域網光纖通信自動保護系統的工作原理

城域網光纖通信自動保護系統采用光纖的備份使用機制，用一條主路光纖，一條備路光纖來保證傳輸系統的穩定性、可靠性。在主線路出現故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續工作、從而保障整個通信正常進行的實時監測系統。它對通信線路的監控功能主要體現在如下三個方面：

（一）主路在用光纖正常運行時

自動保護系統的各光保護盤對主路在用光纖實時地進行收光功率監測，自動建立參考，自動分析，時刻與監測站和遠程監測中心保持通信，響應各種指令。

（二）主路光纖發生故障時

當系統收到的光功率值小于絕對告警門限（認為系統無光時的光功率值），或者收到的光功率值與系統參考光功率值（正常通信時的光功率值）之差大于相對告警門限（和正常通信時的收光功率相比較，光功率衰減到致使通信不穩定或不能正常進行的光功率變化值）時，系統控制模塊就判定通信光纖處于阻斷狀態，自動將通信從主路光纖切換到備路光纖。

（三）主路光纖修復后

對主路光纜進行測試，確認線路沒有問題后，在遠程控制中心受權下，通過對光纖自動保護系統的復位操作使通信系統從備路光纖切換到主路光纖。

參考文獻：

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目前國內光纖光纜的生產能力過剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口，但總量不大，國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別，成本無法再降，已經是零利潤，在國際市場沒有太強競爭力，出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發展，WDM和PON，這兩個已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面，一方面是更有效承載以太網業務、數據業務，另一方面是向業務方面發展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中，或是在網絡中實現了一些功能，但是一些核心作用還沒有達到。

二、光纖通信技術的趨勢及展望

目前在光通信領域有幾個發展熱點即超高速傳輸系統、超大容量WDM系統、光傳送聯網技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網技術。

（一）向超高速系統的發展

目前10Gbps系統已開始大批量裝備網絡，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是，10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感，而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求，需要實際測試，驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種，但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規模商用階段，而其它方式尚處于試驗研究階段。

（二）向超大容量WDM系統的演進

采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1％，還有99％的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。基于WDM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動，波分復用系統發展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統已超過3000個，而實用化系統的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps)，美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統，其總容量可達200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來，實用化系統的容量即可達到1Tbps的水平。

（三）實現光聯網

上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光光聯網既可以實現超大容量光網絡和網絡擴展性、重構性、透明性，又允許網絡的節點數和業務量的不斷增長、互連任何系統和不同制式的信號。

由于光聯網具有潛在的巨大優勢，美歐日等發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研，特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯網項目。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。建設一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網絡，不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NJJ)奠定一個堅實的物理基礎，而且也對我國下一世紀的信息產業和國民經濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰略意義。

（四）開發新代的光纖

傳統的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢，開發新型光纖已成為開發下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前，為了適應干線網和城域網的不同發展需要，已出現了兩種不同的新型光纖，即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中，全波光纖將是以后開發的重點，也是現在研究的熱點。從長遠來看，BPON技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發展方向，但從當前技術發展、成本及應用需求的實際狀況看，它距離實現廣泛應用于電信接入網絡這一最終目標還會有一個較長的發展過程。

（五）IPoverSDH與IpoverOptical

以lP業務為主的數據業務是當前世界信息業發展的主要推動力，因而能否有效地支持JP業務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠看，當IP業務量逐漸增加，需要高于2．4吉位每秒的鏈路容量時，則有可能最終會省掉中間的SDH層，IP直接在光路上跑，形成十分簡單統一的IP網結構(IPoverOptical)。三種IP傳送技術都將在電信網發展的不同時期和網絡的不同部分發揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術。特別是隨著IP業務逐漸成為網絡的主導業務后，這種對JP業務最理想的傳送技術將會成為未來網絡特別是骨干網的主導傳送技術。

（六）解決全網瓶頸的手段一光接入網

近幾年，網絡的核心部分發生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都己更新了好幾代。不久，網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡，而另一方面，現存的接入網仍然是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統。兩者在技術上存在巨大的反差，制約全網的進一步發展。為了能從根本上徹底解決這一問題，必須大力發展光接入網技術。因為光接入網有以下幾個優點：（1）減少維護管理費用和故障率；（2）配合本地網絡結構的調整，減少節點，擴大覆蓋；（3）充分利用光纖化所帶來的一系列好處；（4）建設透明光網絡，迎接多媒體時代。

參考文獻：

[1]趙興富，現代光纖通信技術的發展與趨勢.電力系統通信[J].2005(11):27-28.

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2容易鋪設且安全性高

光纖通信要比傳統的通信工程容易鋪設的多，首先上條提到的中繼站的減少就降低了鋪設難度，再加上光纖是一種輕質量的復合型材料，質量輕且柔韌性較好，對鋪設環境的要求就降低了，無論是山川還是海洋都可以鋪設。另外其他種類的通信技術信息容易出現安全問題，易被泄露利用，但是光纖不會產生這種問題，它具有自身的特殊性，光波在光纖中進行傳遞，有多層材料的保護，能夠很好避免光的泄露，即使不慎光泄露也僅僅會出現中斷信號的情況，而不會將信息泄露出去，因此光纖通信有極優的保密效果和安全性。

3重點技術介紹

3.1網絡基站

在整個光纖通信工程中，基站是必不可少的基礎和關鍵部分。基站由通信基站和解碼基站組成，起到的是網絡節點的重要作用。通信系統中布滿許許多多的終端和節點，由于通信網絡覆蓋范圍的迅速擴大，其終端數量也在瘋長，光纖網絡也要順應這種趨勢。而基站將多個客戶端信息匯聚，完成交互傳遞，這使光纖網絡優勢得以發揮。利用編碼和加密的功能將信息向外發射，使信息被充分共享。解碼基站是指可以解讀光信號的基站，也就是通過轉譯功能讓信息被用戶識別和了解。加過密的信息到達解碼基站后被解讀，脈沖激光被轉變為數字編碼，同時被破譯，將結果發送到客戶端。因此解碼基站也是光纖網絡必不可少的部分，它常常建設在客戶終端密集的區域，比如城市內。

3.2通信中的復用技術

光纖網絡的應用不單單是處理光信號，對資源也要進行統一的調度和分配，才能使有限的資源滿足海量的通信需求。此時復用技術是最關鍵的手段，即在同一條光纖的使用上進行控制，利用有限的光纖資源傳輸無限量的信息。也就是復用技術通過多信道系統的增加與傳輸介質的容量調整等，達到光纖寬帶的最大化利用。在現實運用中我們依據調度手法的差異將復用技術劃分為時間、波形、頻率、空間、編碼等多種種類。其中最普遍的是波形復用形式，它能夠使通信工程信息傳輸質量極大優化，同時光纖的利用率也大大增加。

3.3色散處理技術

通常來說在光信號傳輸時幾乎不會損失什么能量，但也不是絕對不發生的，實際測試得出的結論，傳輸數百公里后光信號就會出現一定的衰減，并出現信息失真或亂碼的現象。因此在光纖網絡應用中要將光信號進行強化，此時就用到了色散補償技術，它能夠擴大中繼站的距離，增加系統信號的抗干擾能力。此種技術能夠最大化地降低信號損耗，保證輸出端信號在跨度和速率方面滿足需求。

4光纖網絡在通訊工程技術中應用的前景展望

4.1光纖入戶

光纖入戶的寬帶極大，改善從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”的不足。在未來隨著各類技術的更新，光纖入戶的投入會越來越小。現階段，我國的光纖入戶已經覆蓋了平原地區，相信在不久后，山村地區也將實現全部光纖入戶。

4.2全光網絡大力發展

全光網絡以光節點代替電節點,節點之間實現全光化,也就是說信息的傳遞與交換能夠一直保持光速。雖然現階段全光網絡在我國還不夠完全成熟，但是它具有不可忽視的發展潛力，它具有開發、兼容、透明、可靠等優點，且帶寬、容量和處理速度都能達到很大，出現誤碼的現象也極少見，并且沒有太復雜的網絡結構,可以以多種形式靈活組網，也能隨時增加新節點。

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2光纖通信技術的應用現狀

20世紀70年代,我國就電信光纖通信技術進行了研究,同時取得了顯著的成績。目前我國電信光纖通信技術已經實現了光同步數字傳輸,同時應用領域也在不斷的擴大,而本文主要針對電信光纖通信技術在幾個領域的應用情況進行詳細的介紹和深入的解析。主要有廣播電視、電力通信、智能交通等方面。(1)光纖通信技術在廣播領域得到了廣泛的應用,同時其發展的規模越來越大。目前,我國以光纜為基礎的網絡建設在不斷的發展,因此光纜網已經成為我國傳輸數據以及數字電視最主要的鏈接方式,其可靠性較高。現在光纜不僅僅能夠傳輸電視臺、發射臺、衛星站、有限電視網等信號,同時其傳輸信號的質量較好,因此電信光纖通信技術在廣播電視領域的應用范圍在不斷的擴大,也得到了民眾的認可。此外電信光纖通信技術還是廣播電視網、計算機網、通信網等傳輸系統首先的傳輸數字自豪的最佳介質,同時也是高性能通信網絡中不可或缺的組成部分,因此目前我國當前光纖通信技術的主要目標是光纖寬帶干線的傳輸以及接入。(2)電信光纖通信技術在電力通信領域的發展進程也在不斷的加快。電力系統的自動化控制是電網的市場化運營基礎,電力通信的主要功能是為實現現代化管理提供優質的服務。在電力通信領域中,早已經建立了光纖通信系統,開始建立時,主要通過沿用傳統管道、架空等方式進行光纜的鋪設,同時最為目前我國輸配率是覆蓋面最廣的網絡基礎設施,光纖同喜系統能夠實現長距離、跨區域輸送電能,從而滿足人們對電能的需求。此外電信光纖通信技術能夠有效的提高電力通信的可靠性,其中在改領域已經開始采用了專用的特種光纖,比如復合地線、復合相線、全介質自承光纜等。(3)智能交通領域中也應用了光纖通信技術。目前我國高速公路運營管理逐漸朝著智能化的方向發展。與此同時,為了在輸出話音、圖像、數據等信息時都需要一條專用通道,因此建立與完善光纖通信系統已經成為提高高速公路運營效率以及智能管理的重要方式之一。目前高速公路管理系統與智能交通建設的發展也離不開光纖通信技術,該技術為聯網收費以及管理提供了堅實的技術支持。在信息化時代中,智能交通建設就是以光纖通信技術為基礎發展起來的,而智能交通系統本質上看實際就是交通領域的信息化。在智能交通領域應用光強通信技術,能夠有效構建實時高效、安全的綜合交通管理系統。

3電信光纖通信技術發展趨勢的優勢分析

光寬網在建設過程中,我國為其發展提供良好的外在條件。隨著我國經濟宏觀政策跳著我國城鎮經濟,我國每年的舊城改造與新屋建設分別已經高達20多億平方米,能夠將2000萬戶新居或數百萬個企業包含在內,從而為電信業務提供更多的機會。隨著我國科技水平的穩步提升,我國電信光纖通信技術提供的服務質量也在一定程度上得到了提高,從而滿足人們不同的需求。電信光纖通信技術不僅傳輸的速度快,傳輸容量大,并在長距離的基礎上還能過實現信息容量的提升,還能過完善全光網絡系統。電信光纖技術在我國經濟發展中有著十分重要的意義。(1)全光網絡。電信光纖通信技術中最為關鍵的組成部分指的就是全光網絡,這是電信光纖通信技術發展的核心在路由以及信令的控制全光網絡能夠完成自動交換連接的功能。它在傳送網中引入信令與選路,并利用智能的控制層面從而建立呼叫和鏈接,并完成實現路由設置、端到端業務調度以及網絡的自動恢復功能的工作。為了加強電信光纖通信技術全面發展,可以從全光網路特點角度入手,對電信光纖通信技術進行深入的研究,并對技術發展模式不斷的創新。伴隨國務院《“寬帶中國”戰略及實施方案》的推進,聯通等通信運行商為了更好的完成寬帶中國的目標,加大了“城鄉一體化”光網改造工程的推行力度,從根本上滿足社會對網絡光纖通信技術的需求。(2)多業務承載能力。改革創新電信市場的發展模式,有利于促進我國電信市場的發展,同時對運營模式進行重組改制,進一步實現電信業務的多元化發展。網絡系統光纖接入技術的應用一方面能夠承載更多的業務項目,另一方面可以強化基礎性承載業務水平,而多業務承載能力提供的重點有移動基站回傳、語音等服務。電信用提高光業務的解決方案代替原來的提高傳輸通道的解決方案,起到了提高多種高質量的帶寬應用與服務的作用。其中主要包括了:;業務;帶寬出租、帶寬批發、帶寬貿易、實時計費;流量工程;分布式恢復;(軟永久連接)/(交換連接)/(永久連接)。對接式網絡結構是傳統接入網系統常用的模式之一,這種模式會從根本上提高運營系統管理的成本,從而影響網絡系統建設的經濟效益。而在使用了高接入帶寬接入網后,可以講系統與網絡進行有效的融合,提高網絡系統的運行效率,并建立統一系統的應用平臺。電信光纖接入技術除了加強了多業務承載能力之外,還提高了系統客戶應用的安全性,在業務發展得到保障的基礎上,也保證服務質量的水準。此外,在承載更多系統業務的同時,電信光纖通信技術針對個人系統應用進行了一定的強化。與此同時電信光纖通信技術能夠提供高精度時鐘、有效滿足針對移動基站的回傳業務。

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2遠方監控系統

沅陵遠方集控計算機監控系統采用北京中水科技有限公司開發的全開放、分層分布式H9000V4.0系統由一（兩）套數據采集服務器群、兩臺操作員站、一臺工程師站、一臺培訓工作站、一臺語音報警站、一臺報表服務器、兩臺遠動工作站、一臺廠內通信工作站（用于基地內通信）和兩臺Ⅰ區核心交換機組成。集控側監控系統同樣采用雙冗余配置并與電廠側監控系統在功能上完全對等且互為備用，形成一套完整的監控系統。沅陵基地監控網通過PTN及光纖直連兩個1000Mb不同的通信通道與鳳灘廠區的監控計算機系統通信，預留1000MbSDH通道為應急冷備用通道，形成完整監控網，控制以沅陵基地的系統為主，前方的系統備用，實施遠程監視與控制。根據電監會安全[2006]34號文《電監會關于主機加固的規定》，電廠監控系統等關鍵應用系統的主服務器，以及網絡邊界處的通信網關、WEB服務器等，應該使用安全加固的操作系統，采用專用軟件強化操作系統訪問控制能力。故本期共配置了5套操作系統加固軟件以滿足系統安全防護的要求。遠方監控系統沒有采用傳統的規約打包式傳輸方式，而采取沅陵調度大樓控制終端直接與電廠側現地控制單元通訊的“直采直送”方式，將遠程控制、采集延時控制在5ms以內，滿足國家電網公司對智能化電廠的數據及時性要求。同時采用雙中心冗余配置對時系統，鳳灘主站、沅陵從站，確保系統時鐘一致性（如圖1~2）。

3系統光纖通信案例分析

遠方集控SDH建設采用NEC的U-NODE設備，建設內容如下：沅陵：沅陵基地配置1套NECU-NODEWBM設備，配置2塊L-16.2光板分別對涼水井變和鳳灘后方，1塊L-1.2光板對鳳灘前方，1塊GBEM板和1塊FEH板。鳳灘：由于鳳灘后方NECU-NODEBBM設備主框插槽已滿，無法新上2.5Gb/s光板，因此本工程在鳳灘后方NECU-NODEBBM設備上配置1個EXT16（2.5Gb/s）擴展（含2塊PSW板的更換）子框和1塊L-16.2光板，以及1塊FEH板。涼水井變：涼水井220kV變現有NECU-NODEWBM設備。

4試驗調試

調度軟交換系統試驗調試工作從2012年12月30日開始，完成了系統功能試驗與網絡可靠性試驗。經過一段時間的試運行，系統各項性能穩定。PTN設備2013年1月22日由由湖南省電力公司信息通信公司信息通信運維中心組織，使用專業網絡測試工具Smartbits600B網絡性能分析儀對PTN傳輸通道性能進行測試（詳見鳳灘電廠沅陵基地至后方機房網絡傳輸通道測試報告）。并與SDH設備的性能進行了比較，從數據上說明了PTN設備在以太網的傳輸效率高于SDH設備。整體試驗達到前期方案要求，沒有出現漏項缺項情況，試驗數據可靠真實。通過聯調試驗，檢驗了SDH、PTN通道的可靠性，二次防護網、調度數據網的穩定性，檢測了PTN及調度數據網等系統各項切換的延時及穩定性，試驗數據滿足要求，SDH、PTN、二次防護網、調度數據網已具備正式投運條件。

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目前，在擴充骨干網、迅速普及應用系統的驅動下，我國光網絡市場已出現巨大變化，光傳送網的角色由原來大容量帶寬傳送轉變為提供端到端的服務連接。電信運營商在電路交換轉變為分組交換過程中，在光層網絡同時實現了傳輸功能和交換功能，而全光網絡以其良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性，成為下一代高速（超高速）寬帶網絡的首選。光纖接入網技術和光纖波分復用技術的創新推廣應用中，光分插復用器和光交叉連接設備的成功研制，使得二者能夠在基礎通信設備基礎上實現光路交叉，為光聯網起步奠定堅實基礎，能夠進一步擴充網絡系統，提升網絡系統的透明性，使全光聯網成為可能，掀起了電聯網之后又一次新的光通信發展，建設一個最大透明、高度靈活的和超大容量的國家骨干網絡不僅可以為未來的國家信息基礎設施奠定一個堅實的物理基礎，而且對應我國信息產業和國民經濟騰飛及國家安全有極其重要的戰略意義。

1.2全新一代光纖

全新一代光纖是新時期電信光纖通信技術應用的核心內容。新的光傳輸網分為三層：光通路層支持終端到終端的傳送客戶信號。光復用層把許多光波復用到一起后傳動到光纖中。光傳送層把客戶信號映射到單一的光道，再將許多單一的光道復用在一起后送上光纖。全新一代光纖具有頻帶寬通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾、無串音保密性好等優勢特點。根據電信網絡服內容不同，創新了傳統光纖發展模式，呈現出大容量、長距離傳輸等優勢。

二、電信光纖通信技術發展趨勢的優勢分析

伴隨中國城鎮化等宏觀經濟政策調整，我國城鄉每年舊城改造和新屋建設達到20多億平方米，至少可以容納2000萬戶新居或數百萬個企業，為光寬網建設提供了幾乎海量的外在條件。伴隨信息華社會的發展，人們隨時隨地辦公、生活、學習、購物、娛樂的內在需求日益凸現，建設安全的全光信息網絡已經提升為國家戰略。科學技術水平提升使電信光纖通信技術提供的服務質量能夠不斷的滿足人們的要求。電信光纖通信技術發展趨勢優勢明顯，傳輸速度快、傳輸容量擴大，并且在長距離下實現信息容量提升、完善全光網絡系統。在未來電信光纖通信技術發展狀況下信息數據傳輸水平會在網絡系統發展下實現高速發展。電信光纖通信技術發展具有重要的現實應用意義。

2.1全光網絡

電信光纖通信技術發展中全光網絡是重要的組成部分，同時也是電信光纖通信技術應用的關鍵核心，是人們對網絡信息技術需求發展的表現。全光網絡在路由和信令控制下，完成自動交換連接功能。它首次將信令和選路引入傳送網，通過智能的控制層面來建立呼叫和連接，實現了真正意義上的路由設置、端到端業務調度和網絡自動恢復。探究全光網絡特點對電信光纖通信技術進行研究，能夠更好的實現電信光纖通信技術應用的全面發展。我國對電信光纖通信技術不斷進行研究，創新了技術發展模式，在應用上取得了較大發展。伴隨國務院《“寬帶中國”戰略及實施方案》的推進，聯通等通信運營商加大力度推行“城鄉一體化”光網改造工程，通過全光網絡的方式向寬帶中國目標靠近，不斷地滿足社會對現代網絡光纖通信技術的應用需求。

2.2多業務承載能力

新時期為了進一步促進電信市場的發展，需要對電信市場發展模式進行改革創新，對運營模式進行重組改制，實現電信業務多元化發展。網絡系統光纖接入技術的應用能夠承載更多的業務項目，強化基礎型承載業務水平，移動基站回傳、語音等服務都是多業務承載能力提升的重點內容。從提高傳輸通道變為提高光業務的解決方案，使光網絡能夠提高多種高質量的帶寬應用與服務，傳統接入網系統主要采用對接式網絡結構，這種模式在一定程度上提升了運營系統管理成本投入，使網絡系統建設經濟效益受到影響。高接入帶寬接入網應用之后能夠更好的使系統與網絡進行融合，實現網絡系統高效運行，建立統一系統應用平臺。電信光纖接入技術促進多業務承載能力的同時保證了系統客戶的應用安全有效性，業務發展保證服務水平質量提升，同時能夠承載更多的系統業務，并且針對個人系統應用要求強化電信光纖通信技術。除此之外，還能夠提供高可靠性接入、高精度時鐘傳送、有效滿足針對移動基站的回傳業務。

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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。

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而高清晰多媒體應用之一的電視會議的投影機選擇則需要滿足物理分辨率在1920×1080p，不通過轉換可以實現畫面比例16：9，亮度高于3000ANSI；RGBHV、VGA分量，HDMI、DVI分量，串行控制接口RS232等都應該具備。而工程類投影機長時間使用所顯示出的穩定性極佳，因此一般會選擇工程類投影機。

二、技術需求分析光交換技術

由于光纖通信將光作為載體，要將其用于高清晰多媒體領域，需要解決的首要問題便是傳輸與光交換。其傳輸損耗因為使用的介質的改變而大大降低，使得傳輸問題不再那么棘手。光交換技術主要包括了光分組的產生技術，光分組后再生技術，光分組緩存技術等。而其最主要的目的是為各個端口提供光通道或是無限傳輸方式，以支持各類型數據的傳輸。而如今已經實現的光突發交換技術將DWDM技術所擴展的帶寬進行了充分利用，可以不經由光電相互轉化而直接實現“T比特級別光路由器”，為實現高清晰多媒體數據的傳輸提供了可能性。

光纖接入技術正是由于高清晰多媒體領域對于高質量視頻通信媒體業務和高速數據通信的需求，使得光纖接入技術得以被關注，進而得以實現。光纖接入技術的優勢在于其極大程度地降低了故障發生的頻率，進而降低了維護費用與使用成本，促進了新設備的不斷研發與升級。人民生活水平的日益提高，使其無法再滿足于以往傳統接入方式的傳輸速度，高清晰多媒體成為其競相追逐的對象，而其費用的低廉使其適用度逐步拓展，所以光纖接入技術必將是光纖通信技術在高清晰多媒體領域應用與發展的必然趨勢。

波分復用技術光纖傳輸容量的爆炸式膨脹正是得益于波分復用技術。以光波的不同波長作為低損耗窗口信道劃分的重要依據，在其劃分完畢之后，再用波分復用器將光載波再一次合并，進而在光纖通道中完成傳輸，最后在到達接收端時用復用器再將光波進行分離，這樣便實現了在一個光纖中多路光信號的傳輸過程。這樣的一個過程使得傳輸信息容量得到了極大擴展，大量復雜數據的傳輸在極短的時間內就可以完成，正符合高清晰多媒體的需求。