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光纖通信工程技術(shù)的問題及運用:光纖通信工程中的光纖材料的選取問題

［論文摘要］在光通信領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的光纖材料的選取通常要考慮價格、性能、性價比等因素，但由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光纖材料的價格大幅下降，這使人們更加關(guān)注光纖性能。光纖材料選取的原則已經(jīng)由“適宜”改變?yōu)椤斑m度超前”?！斑m度超前”能夠在考慮價格因素的同時，又考慮光纖技術(shù)的更新?lián)Q代，這使由于網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的不斷擴大造成的現(xiàn)階段更新速度不斷加快的光通信網(wǎng)絡(luò)具有更長的使用年限?！斑m度超前”的原則可以在相同的投資情況下延長光纖網(wǎng)絡(luò)的使用年限，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

關(guān)鍵詞： 光纖；通信工程；單模；數(shù)字通信

0 引言

光纖通信就是在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸光波信號，實現(xiàn)信息傳輸過程。這個過程首先是將欲傳送的電話、電報、圖像和數(shù)據(jù)等信息轉(zhuǎn)換為調(diào)制的電信號，在進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換后，即把電信號變成光信號，由光纖將信號傳輸?shù)叫潘?，在信宿端接收到的光信號進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，將信號重新變成電信號，從而完成一次光纖通信的全過程。可見，光纖通信與我們熟悉的電纜通信主要有兩點不同，一是傳輸信號為光信號而不是電信號；另一個是傳輸介質(zhì)是光纖而非電纜（包括明線、雙絞線、多芯電纜和同軸電纜等）。光纖通信與電通信方式主要差異有兩點：一是以很高的頻率的光波作為載波傳輸信號；二是用光導(dǎo)纖維構(gòu)成的光纜做為傳輸介質(zhì)。因此，在光纖通信中起主導(dǎo)作用的是產(chǎn)生光波的激光器和傳輸光波的光導(dǎo)纖維。光纖通信之所以能夠飛速發(fā)展并成為未來通信的發(fā)展方向，是由于它具有如下突出的優(yōu)點：首先是通信容量大。因目前使用的光波頻率比微波頻率高103～104倍，所以理論上光通信的通信容量與微波通信相比約可增加103～104倍。光纖通信適合高速、寬帶信息的傳輸，能在高速通信干線以及寬帶綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)中發(fā)揮極為重要的作用。目前實用的光纖均為二氧化硅。若要減少光纖的損耗主要依靠提高玻璃纖維的純度來達(dá)到。由于目前制造的二氧化硅玻璃介質(zhì)的純度極高，因此光纖的損耗極低。由于光纖的損耗低，因此，中繼的距離可以很長，這樣可以在通信線路中減少中繼站的數(shù)量，以大幅降低成本。對于要求400MB/s的速率信號的場合，光纖通信系統(tǒng)可以達(dá)到100km以上的無中繼距離，當(dāng)然了速率要求得越低，光纖的距離可以越長。而同樣的速率如果使用同軸電纜來傳輸?shù)脑?，其無中繼距離僅為1.6km左右。未來的石英系的超長波長光纖傳輸損耗將更小，屆時將可以實現(xiàn)1000km以上的無中繼傳輸，這對于海底光纜、穿越長距離無人區(qū)、跨地通信等應(yīng)用而言意義極為重大。

一.光纖的分類

光纖的分類劃分主要有三種：一是按照傳輸模式來劃分；二是按照纖芯直徑來劃分；三是按照光纖芯的折射率的分布情況來劃分。其中在按照傳輸模式來劃分的情況下，光纖的傳播模式實際上是光纖中的電磁波場場型。也稱為光場場形(HE)這光場的場型都是在光波導(dǎo)中通過數(shù)次的反射與干涉下形成的。呈離散型模式。在光纖中穩(wěn)定存在條件是形成駐波。它在光纖的橫截面上反映各種形狀有光場。一個光斑的出現(xiàn)的光纖我們稱之為單模光纖，多個光斑的出現(xiàn)的光纖我們稱之為多模光纖。在按照纖芯直徑劃分的情況下，光纖可以有緩變型多模光纖、緩變型增強型多模光纖和緩變型單模光纖。按照光纖芯的折射率的分布情況來劃分的情況下，光纖可以有階越型光纖、梯度型光纖、環(huán)型光纖和W型光纖等。在信息化快速發(fā)展的社會中，與人們學(xué)習(xí)、工作和生活密切相關(guān)的資料傳輸需要先進(jìn)的通信設(shè)備去實現(xiàn)。光纖由于輸出性能比較優(yōu)越而被廣泛應(yīng)用。實踐證明，光纖通信系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)急通信設(shè)備和通信系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用。

二.光纖的性能指標(biāo)

判斷光纖質(zhì)量好壞的最重要的指標(biāo)就是光纖的傳輸性能以及光纖的幾何尺寸參數(shù)。由表2可以知道G.652、G.653、G.654、G.655光纖的涂覆直徑、薄層不圓度等幾何尺寸的參數(shù)指標(biāo)是一樣的，G.652A、G.655A光纖只能夠使用C波段，但是G.652B、G.652C、G.655B不僅可以使用C波段，而且還可以使用L波段。

三.光纖的選用

3.1 各種光纖的特點及應(yīng)用場合

3.1.1 單模光纖。單模光纖時指只能在指定波長下穿插一種模式的光纖，中心玻璃芯很細(xì)，只能穿一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性能要號。后來又發(fā)現(xiàn)在1.31微米波長處，單模光纖的材料色散與波導(dǎo)色散一為正，一為負(fù)，大小也正好相等。

3.1.2 多模光纖。多模光纖是指可以傳輸多個光纖導(dǎo)模的光纖。局域網(wǎng)一般選用多模光纖，因為多模光纖收發(fā)機便宜，另外多模光纖的纖芯直徑大，連接方便簡單。但是多模光纖的色散系數(shù)大，傳輸?shù)膿p耗大，寬帶小，因此它只能用于短距離、小容量的數(shù)據(jù)傳送以及模擬光的信息傳輸。

3.2 光纖材料的選用

在現(xiàn)代光纖傳輸系統(tǒng)中，光纖是一種作為信號來傳輸?shù)牟牧?。光纖材料的正確選用對通信工程設(shè)計有著至關(guān)重要作用。隨著我國高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，以光纖材料為代表的高新技術(shù)材料成為支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。在選用光纖材料時，一是要根據(jù)光纖所支撐的業(yè)務(wù)范圍、傳輸速度、傳輸距離以及系統(tǒng)傳輸質(zhì)量等因素來選擇合適的光纖材料。使光纖材料在使用過程中獲得良好性能價格比。因此我們選擇光纖材料時對各種類型的光纖的性能有一定的了解，依據(jù)光纖的傳輸性能和系統(tǒng)單信道速率等因素選用光纖材料。

在通信工程中通常我們普遍采用的光纖材料是石英玻璃光纖。在國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)光纖折射率分布、傳輸模數(shù)以及色散等因素可將石英玻璃材料分成幾類，G.651多模光纖模式色散限制工作寬帶，促使開發(fā)了G.652的單模光纖。根據(jù)G.652光纖有研發(fā)出了G.653的光纖。G.653的光纖在用于1550nm波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)中又出現(xiàn)了非線性的問題，會損害系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量，因此由研發(fā)出G.655光纖。朗訊公司依據(jù)城域網(wǎng)100信道以上的密集波分復(fù)用系統(tǒng)對光纖波長寬度的要求，在1998年又研發(fā)出了全波光纖，康寧公司在2000年開出了Metrocor光纖。這兩種光纖就是所說的G.652C，其工作的波長是1280-1625nm，適合作于城域網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的傳媒介質(zhì)。

結(jié)語

光纖的品種繁多，不同種類的光纖根據(jù)其特有的性價比，存在其適宜的應(yīng)用方面。隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及傳輸?shù)男畔⒘康脑鲩L，光纖的應(yīng)用需求正逐年增大。因此在考慮實際情況后，適當(dāng)?shù)倪x取性能相當(dāng)且價格適當(dāng)?shù)墓饫w產(chǎn)品可以有效利用有限的資金。我們應(yīng)在充分了解各類光纖的基礎(chǔ)，根據(jù)實際情況，選取適宜的光纖。

光纖通信工程技術(shù)的問題及運用:電網(wǎng)數(shù)字光纖通信工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)體系構(gòu)架初探

摘要：電網(wǎng)數(shù)字光纖通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)到了“如日中天”的地步，而如何打造一流的光纖通信系統(tǒng)精品工程，使數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的建設(shè)更加具有技術(shù)上的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、先進(jìn)性、實用性和科學(xué)性，并與計算機科學(xué)技術(shù)有效融合；從而使得這一信息技術(shù)平臺在整個智能電網(wǎng)系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定運行中發(fā)揮更好的效能，成為擺在生產(chǎn)一線通信工程人員面前的重要課題。

關(guān)鍵詞：數(shù)字光纖；通信工程；標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

0 引言

數(shù)字光纖通信工程建設(shè)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，工程施工環(huán)境惡劣，難度大，涉及面廣，工藝要求高。比如程控交換系統(tǒng)設(shè)備、PCM接入系統(tǒng)設(shè)備、SDH傳輸系統(tǒng)設(shè)備、VDF數(shù)字音頻配線系統(tǒng)設(shè)備、DDF數(shù)字配線系統(tǒng)設(shè)備和ODF光纖配線系統(tǒng)設(shè)備以及通信系統(tǒng)不間斷電源（UPS）系統(tǒng)設(shè)備等對施工質(zhì)量要求都很高，所以要達(dá)到數(shù)字光纖通信系統(tǒng)工程的質(zhì)量要求，信息技術(shù)平臺的正常、穩(wěn)定、高效運行是必要保證。

1 通信機房與機柜的總體設(shè)計要求和安裝

通信機房和機柜的總體要求及施工與安裝是一個復(fù)雜而繁重的系統(tǒng)工程。從機柜的采購、運輸?shù)綄嵤┰O(shè)計安裝，需要投入大量的人力、物力和財力。通信工程施工包括新建和改建兩部分，新建變電站按照設(shè)計圖紙直接安裝施工即可，而改建通信系統(tǒng)設(shè)備要不斷將老化設(shè)備拆除，對新設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計，符合設(shè)計要求后方能組織施工。信電公司由于所轄500KV、220KV、110KV變電站就達(dá)50多臺次，其施工任務(wù)繁重和技術(shù)上遇到的難題是顯而易見的。首先是每個機柜底座的設(shè)計和安裝，既要保證底座設(shè)計的合理性，又要保證通信機房設(shè)備的統(tǒng)一性。規(guī)范合理的通信系統(tǒng)機柜安裝是后續(xù)系統(tǒng)工程施工的基本保證。

2 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸設(shè)備的施工與安裝

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸設(shè)備是光通信系統(tǒng)的核心組件。是以進(jìn)入站內(nèi)第一光纖活動連接頭為運行維護(hù)的分界面，連接光纖配線架（或光纜線路終端接續(xù)盒）的尾纜、光端機、數(shù)字復(fù)接設(shè)備、PCM基群設(shè)備、數(shù)字配線架、音頻配線架均屬站內(nèi)傳輸設(shè)備。首先是將機房設(shè)備安裝在相應(yīng)的機架位置上，并根據(jù)機房設(shè)備平面圖確定電線槽道或走線架、列柜、電源并緊固好設(shè)備。連線時一定注意以下問題：1、根據(jù)機房內(nèi)設(shè)計平面走向圖確定電纜敷設(shè)方式和走向。2、根據(jù)電源線纜圖將各種設(shè)備電源線連接好，連接時注意電源正負(fù)極，千萬不能接錯。3、根據(jù)機房地線線纜接線圖，將各種設(shè)備地線連接好。設(shè)備外殼應(yīng)與機房接地端子用絕緣電纜相連，機房接地端子應(yīng)使用絕緣電纜與變電站或主建筑物網(wǎng)相連，接地電阻要小于設(shè)計值。4、根據(jù)設(shè)備信號電纜走向圖將光纜、數(shù)字電纜音頻電纜連接好。一般按照的順序為：光分配架光端機切換設(shè)備數(shù)字復(fù)接設(shè)備數(shù)字配線架PCM基群設(shè)備音頻配線架。5、根據(jù)站內(nèi)設(shè)備告警及監(jiān)測線電纜連接圖，將各種設(shè)備的告警及監(jiān)測信號與監(jiān)測設(shè)備連接。6、配線架應(yīng)接地并裝有限幅裝置。音頻電纜在接入光纖通信設(shè)備前，要首先接入保安設(shè)備。

3 不間斷電源（UPS）系統(tǒng)工程的安裝與施工

電源系統(tǒng)設(shè)備是整個光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分，電源設(shè)備運行正常與否直接影響通信系統(tǒng)的暢通。在通信故障統(tǒng)計中，電源故障所占的比例很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他故障的比率。所以，電源系統(tǒng)的施工安裝必須滿足如下基本要求：1、電源設(shè)備安全可靠，保證為通信設(shè)備提高穩(wěn)定的、不間斷的直流電源。2、供電電壓穩(wěn)定，其變化應(yīng)不超過通信設(shè)備的要求。3、有良好的濾波性能，使雜音電壓符合通信設(shè)備的要求。4、技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟合理，便于安裝和維護(hù)。無論是高頻電源和蓄電池組的施工安裝都應(yīng)符合總體設(shè)計要求，真正符合通信電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。機房內(nèi)兩路獨立的交流電源系統(tǒng)應(yīng)具備自投切換功能。電源正極應(yīng)與機房地線相連，設(shè)備必須良好接地，地線不應(yīng)與防雷接地、高壓防護(hù)接地共線，不能與交流供電零線接地相連。機房內(nèi)各種電纜的金屬外皮、設(shè)備的金屬外殼和框架、水管等不帶電金屬部分、門窗等建筑物金屬結(jié)構(gòu)以及保護(hù)接地、各種接地等，應(yīng)以最短距離與環(huán)形母線相連。采用螺栓連接的部分應(yīng)用銀環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠

粘合。

4 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)工程驗收及運行

1、通信系統(tǒng)通過安裝調(diào)試正常后， 進(jìn)入竣工驗收階段。系統(tǒng)傳輸設(shè)備安裝工程的驗收應(yīng)按有關(guān)部門頒發(fā)的工程驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般分為隨工驗收和竣工驗收兩部分。驗收項目如下：光端機機房要求、安全要求、器材清點檢查、機架及配線架檢查、布放電纜、編扎卡接電纜芯線、通電檢查、數(shù)字復(fù)用設(shè)備、PCM基群設(shè)備、連接測試和通信系統(tǒng)測試等等。

2、開通前檢查：（1）、檢驗機架安裝及連線是否正確，特別是電源線的正負(fù)極連接是否正確，機器地線是否連接好，各種電氣連接接觸是否良好；設(shè)備內(nèi)是否打掃干凈，設(shè)備和電纜溝內(nèi)不能遺留線頭和工具等。（2）、檢查機器上電源開關(guān)是否都在“關(guān)”的位置。（3）、檢查電源是否符合要求。機房內(nèi)電源盤的輸出電壓應(yīng)符合傳輸設(shè)備電源電壓的要求。交流電源電壓的波動范圍應(yīng)符合電源設(shè)備的要求。（4）、整流器安裝調(diào)試合格，能對設(shè)備正常供電，蓄電池安裝完畢并已充好。（5）插上總?cè)蹟嗥?，測分熔斷器電壓是否正常。（6）、合上分熔斷器，檢查設(shè)備入口電源是否正常。（7）、機架各機盤先不插入，開通機架電源，測量機器輸出電壓是否正常。（8）、逐步插入機盤，觀察是否有反?，F(xiàn)象。機盤插滿后復(fù)核電源盤輸出電壓，若查上某盤，電源過載保護(hù)動作，一般是該機盤有問題，必須更換電源盤。全部機盤插入后，觀察整機狀態(tài)；電源盤內(nèi)集成塊不明顯發(fā)熱，發(fā)送盤LD散熱片無顯著升溫，機內(nèi)無異味后可進(jìn)一步作整機檢查。

3、故障判斷和定位方法：（1）告警等級處理。根據(jù)告警或監(jiān)視系統(tǒng)判斷是緊急還是非緊急告警。緊急告警表示已嚴(yán)重影響通信，必須馬上處理；非緊急告警表示告警暫時不影響通信；也可能表示上游設(shè)備故障，應(yīng)及時進(jìn)行判斷，避免擴大告警范圍。（2）、判斷告警發(fā)生的部位。出現(xiàn)告警后，應(yīng)迅速判斷故障發(fā)生部位，即是線路故障還是光端機設(shè)備故障；是光部分故障還是電部分故障，是群路故障還是單路故障。（3）、定位方法。對于故障定位，一般比較常用的是采用環(huán)路法。首先根據(jù)告警判斷故障發(fā)生的范圍，決定相應(yīng)自環(huán)的級別，不能因為故障處理擴大通信中斷的范圍。

4、常見告警原因分析：（1）、供電中斷或配電箱分熔絲熔斷。（2）、電源盤發(fā)生過壓或過流保護(hù)動作，原因是有可能某個機盤短路，拔出機盤查找短路原因，消除后自動恢復(fù)。如果不是機盤原因，則是電源盤的問題，更換電源盤后應(yīng)恢復(fù)。（3）、AIS告警。發(fā)生AIS告警一般為上游設(shè)備告警，應(yīng)在上一級設(shè)備查找故障原因。（4）、遠(yuǎn)端告警。遠(yuǎn)端告警并不意味著是對端設(shè)備故障，而是指由本端發(fā)信開始到對端接收的某個或多個環(huán)節(jié)有故障。故障處理一般是換盤而不提倡修盤。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代智能電網(wǎng)的建設(shè)日新月異，而數(shù)字光纖通信系統(tǒng)工程的建設(shè)與發(fā)展同樣取得了長足的進(jìn)步。要真正打造出一流的電網(wǎng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)體系框架，就必須將計算機技術(shù)與通信技術(shù)高度融合，進(jìn)而為現(xiàn)代智能電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行提供強大的信息技術(shù)支撐。

光纖通信工程技術(shù)的問題及運用:光纖通信工程技術(shù)傳輸?shù)淖钚掳l(fā)展動態(tài)

摘 要：光纖通信工程技術(shù)傳輸在通信領(lǐng)域處于重要地位，該文以當(dāng)前我國光纖通信技術(shù)傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，對光纖通信工程技術(shù)傳輸?shù)奈磥戆l(fā)展做出了一定的分析和研究，探討了未來光纖傳輸?shù)陌l(fā)展態(tài)勢。

關(guān)鍵詞：光纖 通信工程技術(shù)傳輸 發(fā)展動態(tài)

光纖是通信網(wǎng)絡(luò)中比較優(yōu)良的傳輸媒介，光纖具有損耗小、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點，受到業(yè)內(nèi)人士的肯定。當(dāng)前，光纖通信工程傳輸已經(jīng)進(jìn)入到了有線通信的各個領(lǐng)域，光纖技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，通信范圍不斷擴大，有著很強的發(fā)展?jié)摿Α?

1 我國光纖通信技術(shù)傳輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀

1.1 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)對單模光纖低損耗區(qū)進(jìn)行充分的利用，以此帶來巨大的帶寬資源。由于每一信道光波的頻率都是不同的，所以將光纖的低損耗窗口區(qū)分為幾個小的信道，然后在將光波作為信號傳輸?shù)妮d體，發(fā)送端使用分復(fù)用器，把不同波長的信號光載波合并到一起，再送入同一根光纖當(dāng)中進(jìn)行傳輸。在接收端使用一波分復(fù)用器使這些不同波長表達(dá)的不同信號的光載波區(qū)分開來。因為不同波長的光載波的信號在不考慮光纖非線性情況下，可以當(dāng)做是相互獨立的，所以在同一根光纖中可以實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。

1.2 光纖接入技術(shù)

光纖接入是信息高速公路的最后一個組成部分。為了實現(xiàn)信息的高速傳輸，滿足人們的信息傳遞需求，不僅在傳輸網(wǎng)絡(luò)上要保持帶寬，還要求對用戶接入部分引起足夠的重視。

光纖接入技術(shù)是實現(xiàn)信息有效傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，在光纖接入當(dāng)中，光纖到達(dá)位置是不盡相同的，有多種不同的應(yīng)用方式。比較有代表性的FTTF，即光纖到戶是光纖接入的常見最終方式，這種方式提供的是全光接入，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供不受限制的帶寬，充分滿足用戶的寬帶接入要求。當(dāng)前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或者GE的帶寬，這對于大中型企業(yè)來說也是比較理想的接入

方式。

2 光纖通信工程技術(shù)傳輸?shù)陌l(fā)展動態(tài)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電信管理體制的改革以及電信市場的全面開放，光纖通信又一次呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。

2.1 向超高速系統(tǒng)發(fā)展

從電信的發(fā)展史來看，網(wǎng)絡(luò)容量的高需求與傳輸速度的提高一直存在著矛盾，傳統(tǒng)的光纖通信發(fā)展是按照電信復(fù)用方式進(jìn)行的，當(dāng)傳輸?shù)乃俾蚀筇岣邥r，傳輸?shù)某杀揪陀幸欢ǖ慕档?，所以高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟效益大致上是按照指數(shù)規(guī)律上漲的，這也是光纖通信系統(tǒng)傳輸速率持續(xù)增加的根本原因。當(dāng)前情況下，商用系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)有過去的45 mBPS，持續(xù)增加到10GBPS，這樣的增長速度在過去的20年內(nèi)增加了2000多倍，這樣的速度比之同時期的微電子技術(shù)的集成度還要快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅能夠增加業(yè)務(wù)傳輸?shù)娜萘?，而且也能夠為種類繁多的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)提供了實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2 向超大容量波分復(fù)用系統(tǒng)演變

當(dāng)前情況下，復(fù)用系統(tǒng)擴容的潛力已經(jīng)耗盡，但是光纖的寬帶自用利用率依然極低，還有相當(dāng)大部分的寬帶資源等待開發(fā)挖掘。波分復(fù)用的基本思路是將多個發(fā)送波長適當(dāng)錯開的光源信號放在同一極光纖上進(jìn)行同時傳送，這樣能夠大大增加光纖的信息傳輸容量。采用波分復(fù)用系統(tǒng)有著較多的好處，可以對光纖的巨大寬帶資源進(jìn)行充分的利用，迅速的將傳輸容量擴大到幾倍甚至百倍；這樣就能夠有效降低在傳輸基礎(chǔ)設(shè)施上所消耗的成本；而且波分復(fù)用系統(tǒng)的速率與電調(diào)制方式并沒有很大的關(guān)聯(lián)，能夠有效地引入寬帶業(yè)務(wù)的新開發(fā)；同時使用波分復(fù)用系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)的透明化及生存性強的光互聯(lián)網(wǎng)。

2.3 實現(xiàn)光互聯(lián)網(wǎng)

在實用化的波分復(fù)用系統(tǒng)中盡管能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的傳輸容量，但基本上都是點對點的通信系統(tǒng)，在靈活性和可靠性上還無法達(dá)到要求。如果在光路上達(dá)到領(lǐng)域SDH相類似的電路分叉功能和交叉連接功能，卻可以使波分復(fù)用系統(tǒng)實現(xiàn)更加強大的功能。根據(jù)這樣的思路，光的分叉復(fù)用器和光的交叉連接設(shè)備目前已經(jīng)研制成功，光的分插復(fù)用器更是已經(jīng)投入了使用。實現(xiàn)光互聯(lián)網(wǎng)的目的在于能夠使超大容量的光網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)，于此同時，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴展性，使網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量和業(yè)務(wù)量隨之不斷增加，通過實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可重構(gòu)性，使網(wǎng)絡(luò)重組更加靈活，允許相互連接融合系統(tǒng)和不同制式的信號對于網(wǎng)絡(luò)的透明性來說也指日可待，而且能夠?qū)崿F(xiàn)快速的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，從理論上來說恢復(fù)時間可以達(dá)到100 mS。由于光互聯(lián)網(wǎng)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)投入了大量的人力、物力、財力進(jìn)行科研。光互聯(lián)網(wǎng)必將成為光纖通信的有一搭發(fā)展高潮。

2.4 新一代光纖

近幾年網(wǎng)絡(luò)IP業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸增長的態(tài)勢，電信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)向可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，構(gòu)建起巨大的傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是構(gòu)成新一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G652單模光纖已經(jīng)不能適用高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，開發(fā)下一代基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施就包含了開發(fā)新型光纖。

目前，根據(jù)干線網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的不同需求，已經(jīng)出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，有非零色散光纖和無水吸收峰光纖。隨著通行工程技術(shù)傳輸?shù)陌l(fā)展必然涌現(xiàn)出更多種類的新型光纖。

光纖通信工程技術(shù)傳輸是信息技術(shù)發(fā)展的重要支撐，在現(xiàn)代以及未來的信息化社會發(fā)展中起著重要的作用。從現(xiàn)代光纖通信工程傳輸技術(shù)的發(fā)展來看，光纖通信必將成為未來信道發(fā)展的主要方式。光纖通信工程技術(shù)傳輸?shù)难葑兒桶l(fā)展結(jié)果在很大程度上來說影響著電信網(wǎng)絡(luò)以及信息業(yè)的未來格局，對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生著巨大的影響。

光纖通信工程技術(shù)的問題及運用:論電力系統(tǒng)光纖通信工程的應(yīng)用探討

【摘 要】在大容量輸送成為趨勢的情況下，光纖技術(shù)得到了快速的發(fā)展，勢必成為通信傳輸?shù)闹饕绞?。本文介紹了光纖通信技術(shù)的原理，詳細(xì)介紹了電力系統(tǒng)中運用的三種特殊的光纖光纜，同時闡述了電力系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；通信；架空地線復(fù)合光纜；無金屬自承式架空光纜；金屬自承式架空光纜

1.光纖通信技術(shù)

光纖通信技術(shù)是光導(dǎo)纖維通信技術(shù)的簡稱，它的傳輸介質(zhì)是光纖，載體是光波。終端站和中繼站組成了光纖傳輸系統(tǒng)，光纜組成了傳輸線路。

2.光纖通信工程在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

由于電力電網(wǎng)系統(tǒng)大力發(fā)展的根本需求，大容量和長距離的輸送成為電力傳輸?shù)陌l(fā)展態(tài)勢。如何在電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)中，達(dá)到安全傳輸、高效運行、經(jīng)濟核算最優(yōu)化，是我們最為關(guān)注的問題。

電力系統(tǒng)的通信系統(tǒng)與其他公用網(wǎng)相比，有自身獨特的特點，比如電力系統(tǒng)通信的業(yè)務(wù)量大，但單個業(yè)務(wù)的容量較小，可靠性要求比較高，具有豐富的桿路資源。所以在進(jìn)行電力系統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須結(jié)合電力通信本身的特點進(jìn)行考慮，同時要利用現(xiàn)有的優(yōu)勢進(jìn)行建設(shè)。

在電力系統(tǒng)中運用較多的專用特殊光纜一般有3種：架空地線復(fù)合光纜（OPGW）、無金屬自撐式光纜（ADSS）、金屬自撐式架空光纜（AD-Lash）。

2.1 架空地線復(fù)合光纜

架空地線復(fù)合光纜俗稱OPGW（OpticalFiberVomposite OverheadGroundWire），是電力系統(tǒng)特有的一種通信光纜，它具有普通地線和通信光纜的雙重功能。結(jié)構(gòu)總共分三層：最外層是鋁線；中間層是鋼芯；光纖包含在鋼芯內(nèi)。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型可以分為三種：層絞式、中心束管式、骨架式。它的主要特點是：通信容量大；光纖在不銹鋼內(nèi)，抗強電干擾能力強；溫度特性好；導(dǎo)電性能好，機械強度高；懸掛在高壓電力線路的桿塔頂端，不受外力破壞，安全可靠。建設(shè)電力輸電線路的時候可同時建設(shè)架空地線復(fù)合光纜通信通道，而不需另設(shè)空間走廊，目前架空地線復(fù)合光纜普遍應(yīng)用于110KV以上高壓線路中。

2.2 無金屬自承式架空光纜

無金屬自承式架空光纜的抗張元件是芳綸纖維，正是由于芳綸纖維具有彈性模量較高、重量較輕、具有負(fù)膨脹系數(shù)、有防彈能力、強度大的優(yōu)點。芳綸纖維是通過松套層絞填充方式進(jìn)行套裝而成，里層還有PE 內(nèi)護(hù)套、高強度、耐電痕護(hù)套等，所以整體抗電腐蝕的能力很強。由于光纜是采用無金屬加強材料，可以有效的避免雷電、高溫?fù)p害，減少電力線出現(xiàn)的故障。無金屬自承式架空光纜可與高壓電力線路同塔架設(shè)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多。

2.3 金屬自承式架空光纜

金屬自承式架空光纜是將單?；蚨嗄９饫w套入由高模量的塑料做成的內(nèi)填充防水化合物松套管，纜芯中有中心金屬加強芯，某些芯數(shù)光纜的金屬加強芯外還會包一層聚乙烯。涂塑鋼（鋁） 帶縱包后加鋼絞線和吊帶聚乙烯護(hù)套成光纜。它具有以下特點：松套管的耐水解性能良好；光纖余長能精確控制；光滑的外護(hù)套使其在安裝中摩擦系數(shù)很小；護(hù)套的抗紫外線輻射性能良好。

3.電力系統(tǒng)光纖通信組網(wǎng)技術(shù)

由于電力系統(tǒng)的獨特性，要求對傳輸速率的要求較高，而影響光纖傳輸速率的重要因素就是光纖通信的傳輸組網(wǎng)方式。目前，在電力系統(tǒng)通信中使用較合適的是SDH和OTN技術(shù)以及PTN和EPON技術(shù)有機結(jié)合的方式。

3.1 SDH技術(shù)

同步數(shù)字體系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）是一種光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字通信體系，它是融復(fù)接、線路傳輸及交換功能為一體的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作。SDH技術(shù)賦予速度不同的數(shù)位信號相應(yīng)的等級，通過標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)用方法和映射方法，將低等級的SDH信號復(fù)用為高等級的，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐剑鉀Q了局部網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)之間的接入瓶頸問題，使網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率大大提高。SDH體系同時具有一套完善的自我保護(hù)體系，可以滿足電力通信高可靠性的要求。

3.2 OTN技術(shù)

OTN（Optical Transmission Net，光傳送網(wǎng)）在繼承了傳統(tǒng)DWDM （Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分復(fù)用）技術(shù)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，很好地增加了組網(wǎng)的靈活性和電路調(diào)度的靈活性，實際上是ASON與DWDM 的綜合體。

OTN是為了克服SDH與WDM網(wǎng)絡(luò)不足而提出來的一種新的光傳送技術(shù)，一方面它具有SDH網(wǎng)絡(luò)與WDM網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢，既可以像WDM網(wǎng)絡(luò)那樣提供超大容量的帶寬，又可以像SDH網(wǎng)絡(luò)那樣可運營可管理。另一方面它還具有路由功能與信令功能，能夠為業(yè)務(wù)提供更為安全的保護(hù)策略和更高的傳輸效率。OTN是傳送寬帶大顆粒業(yè)務(wù)最優(yōu)的技術(shù)，受到業(yè)界一致青睞。代表著光網(wǎng)絡(luò)未來的技術(shù)發(fā)展趨勢。

根據(jù)電力通信集中式管理的方針，未來電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸特點主要是匯聚，各地區(qū)供電局匯聚大量IP業(yè)務(wù)至省公司可采用OTN方式承載。

3.3 PTN技術(shù)

PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet Transport Network）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本，同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴展、較高的安全性等。

PTN可以更好的適應(yīng)當(dāng)前電力迅猛發(fā)展的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。PTN兼容SDH的的所有業(yè)務(wù)，不過重點還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面更出色。PTN是以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求出發(fā)，以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展來的。對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以無縫對接。具有高效的帶寬管理機制和流量工程。

3.4 EPON技術(shù)

EPON是千兆以太網(wǎng)技術(shù)與無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的結(jié)合。EPON是一種采用點到多點結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)。EPON網(wǎng)絡(luò)可以靈活組成樹型、星型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。EPON系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的光線路終端（OLT）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。

隨著電網(wǎng)建設(shè)的智能化，配網(wǎng)自動化是智能電網(wǎng)建設(shè)中的一部分?？紤]配電終端分布區(qū)域分散，終端節(jié)點數(shù)多， 通信節(jié)點分布分散， 單個節(jié)點的通信數(shù)據(jù)量小.數(shù)據(jù)實時性要求特點和配電網(wǎng)停電區(qū)故障處理能力的要求。EPON在無源光網(wǎng)絡(luò)機制基礎(chǔ)上可以合適的解決這些問題，還可以滿足配網(wǎng)自動化提高供電可靠性和供電質(zhì)量，提高整個配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率。

4.結(jié)語

光纖通信是通信技術(shù)發(fā)展的重要方向，是電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)一種先進(jìn)實用的通信手段。在電力系統(tǒng)運用光纖通信具有其它通信方式不能比擬的一些優(yōu)點。但隨著電力系統(tǒng)光纖電路日益增多，必須加強電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)光纖通信的管理，使其更有效地為電網(wǎng)服務(wù)。