光電通信技術(shù)范文

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光電通信技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:主控芯片 無線網(wǎng)絡(luò) 無線監(jiān)測 無線通信芯片

中圖分類號:TN06 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)10-0125-01

1 研究內(nèi)容與當前現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展,交通堵塞狀況不斷加劇。以廣州為例,現(xiàn)在市區(qū)的平均車速只有每小時12公里。用這個目標速度代入歐美標準計算,廣州人為交通堵塞所付出的經(jīng)濟代價總值:每年耗費1.5億小時,減少生產(chǎn)總值117億元。相當于該市整個生產(chǎn)總值的7%。因此,一個好的交通監(jiān)測控制系統(tǒng),對于緩解交通堵塞、違章控制等方面將給予技術(shù)上的幫助和支持。本文主要從單片機的應(yīng)用角度設(shè)計了一個基于光電監(jiān)測技術(shù)、無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通監(jiān)測控制系統(tǒng),目的在于對十字路口的交通燈進行智能化管理,從而控制過路口過往車輛的正常運作。

2 系統(tǒng)設(shè)計思路

由于交通流量時變性、非線性特點,具有較大的隨機性,因此很難建立精確的數(shù)學模型,該系統(tǒng)設(shè)計了一種根據(jù)前后相流量來決定信號燈配時的模糊控制系統(tǒng),其主要內(nèi)容如下:

(1)控制器手動和自動控制信號燈的亮滅和智能指揮,手動時可以設(shè)定交通信號燈放行和停止的時間(固定不變),自動可以根據(jù)車輛的具體交通情況和時間(如上班下班高峰期)自動調(diào)整交通信號燈放行和停止的時間;(2)控制器可以統(tǒng)計路口的車輛的流量;(3)當用特殊車輛(如119、120)通行時,可以指揮特殊車輛的方向優(yōu)先通行;(4)當某一個路口出現(xiàn)交通阻塞或者交通事故時,可以指示車輛便道。(5)具有記憶功能,根據(jù)具體的車輛交通情況自動調(diào)節(jié)手動時交通信號燈放行停止時間。

3 實現(xiàn)過程

3.1 信號燈結(jié)構(gòu)設(shè)計

交通燈管理系統(tǒng)在實現(xiàn)了現(xiàn)代交通燈系統(tǒng)的基本功能的基礎(chǔ)上,增加了:

(1)可以根據(jù)車輛的具體交通情況(車輛的數(shù)量)和時間(如上班下班高峰期)自動調(diào)整交通信號燈放行停止的時間;(2)緊急情況( 120、119急救車通過等)發(fā)生時手動控制等功能,增強了系統(tǒng)的安全性和可控性;(3)車道放行車輛時間固定,造成路口經(jīng)常出現(xiàn)主車道車輛多,車輛無法在規(guī)定時間內(nèi)通過。根據(jù)車輛具體情況自動調(diào)節(jié)交通信號燈放行停止時間;(4)車輛故障判斷功能,判斷某個車道出現(xiàn)事故車輛時,提醒后面司機變道行駛,提高通行效率。

3.2 方案的選擇

(1)單片機方案選擇。采用TI公司的MSP430F5529作為主控芯片。MSP430F5529是超低功耗混合信號微控制器,配置集成的USB層和物理層支持USB 2.0,四個16位定時器,一個高性能的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC),兩個通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器、DMA、實時時鐘模塊與報警功能,和63 I/O口線,使用方便,低功耗特性明顯。

(2)無線通信芯片方案選擇。采用TI公司的CC2630作為無線通信芯片。CC2630是一款面向ZigBee和6LoWPAN應(yīng)用的無線 MCU。此器件屬于 CC26xx 系列的經(jīng)濟高效型超低功耗 2.4GHz RF器件。極低的有源RF和MCU電流以及低功耗模式流耗可確保卓越的電池使用壽命,允許采用小型紐扣電池在能源采集型應(yīng)用中使用。當工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為0dBm時電流消耗為5.9mA,接收模式時為6.1mA,憑此特性,CC2630成為ZigBee/6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)中電池供電和能量采集終端節(jié)點的理想選擇。

(3)車輛檢測方案選擇。采用紅外檢測技術(shù)。紅外檢測技術(shù)就是利用紅外感應(yīng)的原理,將一個紅外傳感器嵌入道路表面,并在其上面安裝一個鋼化玻璃板,當車輛經(jīng)過或者停止在紅外傳感器上面時,會觸發(fā)紅外傳感器電平的變化,來判斷車輛的有無。

3.3 工作原理

從機通過紅外傳感器檢測各個方向的車輛的狀況,然后通過無線通信發(fā)送到主機,主機記錄各個時刻的車輛流通狀況,通過上一次紅綠燈變化時各個路口的交通狀況決定下一個紅綠燈的變化時間,實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)交通的目的。如有交通堵塞,則在該方向顯示為特殊的信號燈,通知遠方的車輛及時變道行駛,以免造成更大的交通阻塞。

當遇到緊急車輛(110/119/120)發(fā)送來的信號時,將該車輛行駛方向的信號燈強行變更為綠地,方便該方向緊急車輛的快速通行。

4 測試結(jié)果分析

經(jīng)檢測,本設(shè)計實現(xiàn)了以下功能:(1)控制器手動和自動控制信號燈的亮滅和智能指揮,手動時可以設(shè)定交通信號燈放行和停止的時間(固定不變),自動可以根據(jù)車輛的具體交通情況和時間(如上班下班高峰期)自動調(diào)整交通信號燈放行和停止的時間;(2)控制器可以統(tǒng)計路口的車輛的流量;(3)當用特殊車輛(如119、120)通行r,可以指揮特殊車輛的方向優(yōu)先通行;(4)當某一個路口出現(xiàn)交通阻塞或者交通事故時,可以指示車輛便道;(5)具有記憶功能,根據(jù)具體的車輛交通情況自動調(diào)節(jié)手動時交通信號燈放行停止時間。

5 結(jié)語

本設(shè)計是交通信號燈控制電路的設(shè)計,在現(xiàn)代及未來的交通管理中,對交通信號燈的要求也越來越高,在制定和實施智能交通控制系統(tǒng)時我們可以在此設(shè)計的基礎(chǔ)上采用通用化和模塊化,會更有利于將來的逐步升級和換代。

參考文獻

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篇2

關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);廣播電視傳輸;應(yīng)用

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,人們越來越了解光通信,光纖通信技術(shù)在廣播電視傳輸中的應(yīng)用也越來越廣泛。光纖作為廣播電視信號的重要傳輸載體,其也得到了一定的重視與應(yīng)用,將光纖通信技術(shù)應(yīng)用于廣播電視的傳輸中,能夠有效提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量與可靠性,推動廣播電視建設(shè)事業(yè)的發(fā)展[1]。一般而言,信息的傳播需要以不同的信號為依據(jù),選擇不同的傳播光纜和傳播技術(shù),并通過雙物理路由和主路設(shè)備光端機的相互配合來實現(xiàn)光纖的傳輸。

1光纖通信技術(shù)概述

對于光纖通信系統(tǒng)而言,其主要包括耦合器的無源器件、光纖連接器、光中繼器、光接收器和光發(fā)射器等部分,傳輸介質(zhì)和載體分別是光纖和光波。光模塊作為該系統(tǒng)的核心部分,其能夠?qū)ο到y(tǒng)的傳輸質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。信號是系統(tǒng)的信息源,光發(fā)射器中光信號的調(diào)制則是以電氣信號為依據(jù),光纖傳輸?shù)綑z測器中,間光纖收發(fā)器還原為電信號,并借助放大器形成光,從而實現(xiàn)信號的傳輸。中繼器主要是放大長距離光纖傳輸造成的失真和衰減的微弱光信號,校正畸變的光信號,保證通信的質(zhì)量。一般情況下,中繼器主要是由再生電路、光源和光檢測器加以構(gòu)成,其能夠校正脈沖波形畸變,補償光纖中衰減的光信號。光纜或光纖能夠利用光纖或電纜長距離傳輸調(diào)制的光信號,并將其耦合至光檢測器的接收器中,從而發(fā)送信息,完成任務(wù)。光接收器則由光放大器和光檢測器構(gòu)成,能夠利用光纜或光纖探測器將光轉(zhuǎn)化為電信號,借助放大電路放大弱信號的電平,然后將其發(fā)動到接收機,實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換[2]。光發(fā)射器是由調(diào)制器和光源驅(qū)動,將信號源調(diào)制為光信號,并通過耦合的方式轉(zhuǎn)移到光纖傳輸,實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換信號。

2廣播電視傳輸系統(tǒng)與數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)

2.1廣播電視傳輸系統(tǒng)

對于廣播電視傳輸系統(tǒng)而言,其作為一個非專用的電視系統(tǒng),其主要是通過無線電的形式傳輸信號,能夠借助光纖網(wǎng)絡(luò)電視對信號進行直播,有效保證傳輸信號的質(zhì)量,常用于廣播。SDH傳輸網(wǎng)可利用衛(wèi)星、微波或光纖同步傳送信息,動態(tài)管理與維護網(wǎng)絡(luò),促進網(wǎng)絡(luò)資源利用率的提高,滿足廣播電視傳輸網(wǎng)的交換需求和信息傳輸,提高傳輸?shù)馁|(zhì)量。光纖傳輸系統(tǒng)具有良好的傳輸質(zhì)量和較高的靈敏度,是數(shù)字通信的理想通道,因此長距離與大容量的數(shù)字傳輸多選用該系統(tǒng)。目前SDH技術(shù)已經(jīng)逐步成為廣播電視傳輸技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2.2數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)

數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的主要設(shè)備就是光端機,其性能直接影響節(jié)目播出與傳輸?shù)馁|(zhì)量。信息源信號的傳送需要利用光發(fā)射器來調(diào)制電信號,使其轉(zhuǎn)化為光信號,輸入光纖傳輸傳動到光端機;同時光端機內(nèi)部的檢測器將光信號還原為電信號,通過整形、放大與再生等手段,使其還原輸出。對于光端機來說,其標準單元為8路,可構(gòu)成32路、24路和16路等多種機型,并具有數(shù)字聲頻AES/EBU接口與模擬音頻接口。下圖2表示的是數(shù)字光纖系統(tǒng)的構(gòu)成。此外,同步時分復用技術(shù)是當前對光纖大容量數(shù)字傳輸?shù)闹匾夹g(shù),其傳輸體制包括同步數(shù)字系列(SDH)和準同步數(shù)字系列(PDH),前者更為完善。SDH傳輸網(wǎng)由連接物物理鏈路、數(shù)字交叉連接設(shè)備、分插復用設(shè)備和SDH終端設(shè)備等構(gòu)成,其中SDH終端設(shè)備能夠提供適配的業(yè)務(wù),便于分接/復接。SDH對信號的復用方式加以固定,通過標準的等級結(jié)構(gòu)來對低速信號加以復用,利用光纖交叉連接、復用和同步傳輸信號。SDH傳輸技術(shù)是高速率光纖通信的必然發(fā)展趨勢適用于多點網(wǎng)絡(luò)傳輸和點對點傳輸,具有良好的網(wǎng)絡(luò)同步性能、時鐘抖動性能及其同步性能,能夠保證廣播電視信號傳輸?shù)馁|(zhì)量,將會推動廣播電視網(wǎng)絡(luò)事業(yè)的長遠發(fā)展。

3光纖通信技術(shù)在廣播電視傳輸中的應(yīng)用

光纖通信技術(shù)應(yīng)用于廣播電視傳輸時,由于連接狀態(tài)不佳、接頭不夠清潔等,易發(fā)生光纖形變、和斷裂等問題,導致光纖系統(tǒng)出現(xiàn)故障。同時光接收器和光發(fā)射器在調(diào)試過程中沒有嚴格按照相關(guān)的操作標準進行調(diào)試,缺乏針對性強的處理措施,也會導致光纖系統(tǒng)故障問題的出現(xiàn)。一般光纖系統(tǒng)中存在的部分故障主要是利用OTRD測試進行檢測,需要保證前端的光發(fā)射器具有良好的工作環(huán)境,重視防塵與防潮,對工作電壓的穩(wěn)定性和安全性加以強化,定期檢查光纖,避免光纖尾的彎曲。對于同軸電纜有線電視系統(tǒng)與光纖傳輸系統(tǒng)而言,其具有一定的技術(shù)指標,其中光纖傳輸系統(tǒng)主要是由各種連接器、光纖和光端機等加以組成,連接頭易導致鏈路產(chǎn)生噪聲?;顒舆B接器的分類標準需要以傳輸特征或光纖類型為依據(jù),可分為多模和單模,多模光纖連接器的鏈接需要利用活動鏈接適配器加以實現(xiàn),單模光纖連接器則可結(jié)合聯(lián)系方式和結(jié)構(gòu)進行劃分;從光纖芯數(shù)層面則可分為帶狀連接器、多芯連接器和單芯連接器。此外,要想避免光發(fā)射器性能與反射光造成的影響,降低反射損耗,則需要科學利用SC/APC和FC/APC連接器??偠灾饫w通信技術(shù)能夠以自身的優(yōu)勢,如抗干擾性能強、光纖重量輕且尺寸小、傳輸速率高、通信容量大、串擾小、衰減低等,有利于廣播電視信號的鋪設(shè)及傳輸。

4結(jié)語

綜上所述,光纖通信技術(shù)具有保密性好、中級距離長和通信容量大等特征,在廣播電視信號的傳輸中,其不會對信號的接收產(chǎn)生較大干擾,不受中繼噪音的影響,能夠在一定程度上保證信號的質(zhì)量。將光纖通信技術(shù)應(yīng)用在廣播電視系統(tǒng)信號的傳輸中,能夠滿足系統(tǒng)傳輸?shù)目旖菪耘c正確性,保證信號傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量,是視音頻業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠行Ы橘|(zhì)。當前隨著現(xiàn)代廣播電視事業(yè)的不斷發(fā)展,光纖通信系統(tǒng)在其信號傳輸中的優(yōu)越性日趨凸顯,是廣播電視信號異地傳送或節(jié)目直播的重要傳送方式,已經(jīng)成為可靠性最高的數(shù)據(jù)或數(shù)字電視傳輸鏈路,有利于提高光纖通信技術(shù)的應(yīng)用水平。

作者:張劍文 單位:云南宣威國家新聞出版廣電總局726臺

參考文獻:

篇3

關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);電力通信;電信傳輸

社會科技的快速發(fā)展,使人們的生活和工作發(fā)生巨大改變,人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度逐漸提高。所謂光纖融通新技術(shù)主要是指利用光波傳導信息的載體,將光纖作為信息傳播的媒介,是一種全新的通信方式[1]。目前,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用范圍快速擴大,并且在不同領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,光纖通信技術(shù)具有巨大發(fā)展?jié)摿ΓP者通過分析光纖通信技術(shù)的特點和應(yīng)用策略,明確了光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景。

1光纖通信技術(shù)的主要特點

1.1通信容量大

在使用光纖通信時可以發(fā)現(xiàn),光纖通信技術(shù)的容量較大、頻帶較寬,對通信信號來說,頻帶主要包括最低頻率和最高頻率,在這之間的頻率值為頻帶基本頻率范圍。一般情況下光纖通信所使用的波長是近紅外區(qū)域和可見光區(qū)域的高頻光波[2],因為廣播的頻率較高,一般在1014Hz以上,而普通電磁波的頻率則在106~108Hz,光纖通信的頻率是普通電磁波的103~104倍,所以光纖通信的頻帶更寬、信息傳輸容量也更大。但是在實際使用中,光纖通信的頻帶會受到光電器件的限制,在傳輸過程中無法達到預(yù)想的頻寬值。可是光纖通信仍然能夠?qū)崿F(xiàn)24萬路的信號傳播,所以信號的傳輸數(shù)量遠遠多于普通光纖。

1.2抗干擾能力強

光纖通信技術(shù)具有較強的抗干擾能力,而抗干擾能力也是考核通信技術(shù)優(yōu)越性的重要標準。在一般狀態(tài)下,利用電信號來傳輸信號的通信技術(shù)經(jīng)常會受到各類電磁干擾的影響[3],比如雷電干擾、高壓線纜干擾、太陽黑子活動干擾等,直接影響了傳輸信號的穩(wěn)定性,從而造成相應(yīng)的損耗,阻礙了通信設(shè)備的正常使用。光纖通信技術(shù)在應(yīng)用的過程中,在抗干擾方面具有先天優(yōu)勢,主要是因為光纖的材質(zhì)并非金屬,而是由玻璃纖維構(gòu)成的非金屬材料,是絕緣體材料的一種,絕緣效果非常好,耐腐蝕能力和抗高溫能力也極強,所以在抗干擾方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。

1.3安全性能較強

在日常使用中,光纖通信技術(shù)的安全性能較強,而普通電纜線在信號傳輸?shù)倪^程中會受到電磁波泄露問題的影響,導致通信信號受到干擾,電纜線中的銅線老化也會導致傳輸信號減弱。在影響信號傳輸質(zhì)量的同時也降低了傳輸信號的安全性。隨著科技的發(fā)展,光通信技術(shù)得到不斷完善,傳統(tǒng)的銅纜網(wǎng)已無法滿足通信技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展需求,所以銅纜網(wǎng)逐漸被光導纖維替代。在信號傳輸?shù)倪^程中光導纖維具有極高的密閉性,并且能夠?qū)⒐庑盘柨刂圃诠鈱Юw維中,從而有效降低光信號泄露的概率。

1.4中繼距離長

在銅纜線信號傳輸?shù)倪^程中,傳輸信號會在傳輸時受到不同程度的損耗,距離越長損耗越大,并且損耗量呈顯著上升的趨勢。在保證通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上,普通電纜中繼距離為1.5~50km,而光纖傳導時,信號的損耗較少,衰弱頻率較低[4]。在長距離進行光纖傳輸時,信號的衰減量可以控制到0.19dB/km,所以光纖通信技術(shù)更加適用于長途網(wǎng)絡(luò)。另外,光纖通信技術(shù)主要是通過光傳輸,所以在信號傳輸?shù)倪^程中受到的電磁干擾較少,其造價遠遠低于銅纜網(wǎng),所以在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中得以快速普及。

2光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

近年來,我國的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)得到快速發(fā)展,得益于通信技術(shù)的不斷完善。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐漸在各個行業(yè)中得到普及,例如電力通信、電信傳輸、廣播電視等,光纖通信技術(shù)是一種全新的通信手段,快速滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域中。目前,光纖通信技術(shù)在軍事、網(wǎng)絡(luò)、電力等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并為這些領(lǐng)域帶來了生機,從而有效促進這些領(lǐng)域的發(fā)展。光纖通信技術(shù)自出現(xiàn)以來獲得廣泛應(yīng)用得益于其自身的特點,其具有抗干擾能力較強、傳播頻帶較寬、傳輸中繼距離長、安全性能強等優(yōu)勢[5]。但是我國在光纖傳輸領(lǐng)域的開發(fā)力度卻不大,沒有深層挖掘光纖傳輸?shù)男Ч湍芰Γ踔猎趯嶋H工作中大部分的優(yōu)勢沒有發(fā)揮出來。只有對其不斷研究和挖掘,才能夠最大化發(fā)揮其優(yōu)勢,并且有效研究出全新的技術(shù)將其替代。目前我國正在不斷優(yōu)化信息網(wǎng)絡(luò)格局,并逐漸轉(zhuǎn)向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展,使我國的通信網(wǎng)絡(luò)真正做到聯(lián)通四方,使我國的信息產(chǎn)業(yè)形成完善的體系,從而在軍事、電力等方面發(fā)揮重要作用。

3光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

在光纖通信技術(shù)的發(fā)展過程中,受到技術(shù)特點和物理屬性的影響,在未來的發(fā)展中,光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢具體體現(xiàn)為以下三方面。

3.1逐漸轉(zhuǎn)向超高速系統(tǒng)方向發(fā)展

隨著我國的科技不斷發(fā)展,光纖通信技術(shù)也在逐步進步,目前,我國的光纖通信傳輸速度在未來十年間能夠提高100倍,從而使用戶得到更加快速的信息傳輸服務(wù)。面對這一發(fā)展前景?,F(xiàn)如今,商用系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)最普通的傳輸速度在10Gbit/s,而更快的速度則可以達到40Gbit/s,并且已進入有效的實用階段。但是我國的科研人員并沒有停滯不前,為了給人們提供更快的信號傳輸速度,160Gbit/s、640Gbit/s的傳輸速率實現(xiàn)指日可待,想要實際使用卻需要進行不斷的實驗和測算,所以仍然需要不斷的努力[6]。由于受到光纖物理特點的阻礙,光纖通信想要進一步擴容,必須通過光復用方式進行完善,而目前商用的光復用方式只有DWDM和WDM兩種。

3.2光纖接入網(wǎng)

光纖通信系統(tǒng)的最后一步是光纖接入網(wǎng),為了實現(xiàn)光纖通信技術(shù)的普及,相關(guān)部門應(yīng)重視光纖接入網(wǎng)工作,同時加大信息高速公路建設(shè)的力度,光纖接入網(wǎng)的發(fā)展能夠給用戶提供個性化服務(wù),還能夠保證人們獲得最大化的光纖帶寬,并且可以提高信息傳輸?shù)乃俣龋瑥亩行M足用戶的個性化需求,促進光纖通信技術(shù)的發(fā)展。

3.3全光網(wǎng)發(fā)展前景

研究和推廣光纖通信技術(shù),最終的目標為全光網(wǎng)通信。全光網(wǎng)通信業(yè)也就是光纖通信的最高目標,雖然通信信號的傳輸速度逐漸加快,但是光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)遭遇到發(fā)展的瓶頸,給電信號處理帶來極大的困難,全光網(wǎng)的信息傳輸重要因素則為保持光纖時代的信息傳輸,從而大幅度提高光纖傳輸帶寬的容量。

4結(jié)語

綜上所述,光纖通信技術(shù)是未來互聯(lián)網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢,也是國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)保障。為了促進社會經(jīng)濟的發(fā)展,科技人員需要深入研究光纖通信傳輸?shù)奶攸c,挖掘光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢,從而逐步提高信息傳輸速度,使我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)逐漸轉(zhuǎn)向光子網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展,從而使人們能夠獲得光速的信息傳輸服務(wù)。

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篇4

關(guān)鍵詞:電力通信網(wǎng)光波分復用技術(shù)

近年來,隨著電力行業(yè)的生產(chǎn)與基建,電力系統(tǒng)的通信也有了相當規(guī)模的發(fā)展。它獨成體系,組成了專為電力業(yè)務(wù)服務(wù)的,具有自身特點的通信網(wǎng)絡(luò)。

1 WDM的基本概念及系統(tǒng)基本構(gòu)成

光波分復用(WDM:Wavelength Division Multipxing)技術(shù),是在一根光纖中同時傳輸多波長光信號的一項技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合復用,并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸;在接收端又將組合波長的光信號分解,并作進一步處理,恢復出原信號后送入不同的終端。

WDM將光纖的可用波段分成若干小信道,每個信道對應(yīng)一波長,使單波長傳輸變成多波長同時傳輸,從而大大增加光纖的傳輸容量。目前,電力系統(tǒng)主干網(wǎng)、接入網(wǎng)在傳輸速率為2.5Gbps的一根光纖中同時使用4個波長后,這根光纖總的容量就達到了10Gbps,每個波長之間的間隔為0.8nm(一般是0.8nm的整數(shù)倍)系統(tǒng)所使用的波段是C波段1350―1565nm,未來可用8、16或更多個波長。

WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要有兩種形式:一是雙纖單向傳輸;二是單纖雙向傳輸。前者在開發(fā)和應(yīng)用方面比較廣泛,但使用的光纖和線路放大器的數(shù)量要多;后者在設(shè)計和應(yīng)用時必須考慮幾個關(guān)鍵的系統(tǒng)因素,如抑制干擾、雙向隔離和雙向放大器等。目前電力系統(tǒng)主要使用前者。一般WDM系統(tǒng)主要由五部分組成:光發(fā)射機、光中繼放大、光接收機、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),其中光發(fā)射機是核心部分。

2 WDM的主要特點

2.1 增大傳輸帶寬,提高傳輸容量。WDM技術(shù)充分利用光纖的巨大帶寬資源(低損耗波段),使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍,從而降低成本,使電力系統(tǒng)原隨輸電線路架設(shè)的OPDW光纜(12~24芯)具有很大應(yīng)用價值,在很大程度上解決了光纜數(shù)量不足問題。

2.2 傳輸多種不同類型信號。由于WDM技術(shù)使用的各信號波長彼此獨立,因而可以傳輸特性完全不同的信號,完成各種通信業(yè)務(wù)的合成與分解,包括數(shù)字信號和模擬信號,以及準同步數(shù)字序列(PDH)信號和同步數(shù)字序列(SDH)信號,實現(xiàn)多媒體信號(視頻、音頻、數(shù)據(jù)、文字、圖像等)的傳輸。

2.3 多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式。根據(jù)不同的需求,WDM技術(shù)可有很多種應(yīng)用形式,如主干線網(wǎng)絡(luò)、接入分配網(wǎng)絡(luò)、多路多址局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。

2.4 擴充網(wǎng)絡(luò)容量、減少投資。對已建光纖通信系統(tǒng)擴容方便,只要原系統(tǒng)的功率富余度較大,進一步增容不必大動。不用敷設(shè)更多的光纖線路,也無須使用高速率的網(wǎng)絡(luò)部分,只要更換光端機就可擴充網(wǎng)絡(luò)容量。

2.5 組網(wǎng)靈活可靠??稍诰W(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用光分插復用器(OADM)直接上下光波長信號,或使用光交叉連接設(shè)備(OXC)對光波長直接進行交叉連接,組成具有高靈活性、高可靠性、高生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。

2.6 實用高效、性能優(yōu)良。業(yè)已成熟的摻餌光纖放大器(EDFA)技術(shù)在特定的頻帶內(nèi),無須進行光電轉(zhuǎn)換就可直接放大光波信號,這為高密度波分復用傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用提供了最佳擴展空間。

2.7 IP的傳送通道。波分復用通道對數(shù)據(jù)格式是透明的,與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān)。通過增加一個附加波長即可引入想要的寬帶新業(yè)務(wù)或新容量,如IP over WDM技術(shù)。

2.8 降低器件的超高速要求。隨著傳輸速率的不斷提高,許多光電器件的響應(yīng)速度已明顯不足。使用WDM技術(shù)可降低對一些器件在性能上的極高要求,同時又可實現(xiàn)大容量傳輸。

3 WDM的主要應(yīng)用

3.1 為寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了拓展平臺。可提供電力調(diào)度交換、行政交換、遠動數(shù)據(jù)交換和變電站視頻監(jiān)控、輸電線路繼電保護、自動營抄、視頻會議等方式的完美匯聚傳輸,因此伴隨著光通信帶寬需要的日益增加,WDM將成為光纖應(yīng)用領(lǐng)域的首選技術(shù)。

3.2 滿足網(wǎng)絡(luò)擴容需求。由于主要通過改變基礎(chǔ)速率和提高每根光纖的傳輸容量來提高光纜傳輸?shù)目側(cè)萘?,故WDM能以較低的成本實現(xiàn)在有限的傳輸管纜芯數(shù)中逐步擴容升級。此外,它還可與IP技術(shù)結(jié)合,實現(xiàn)路由器數(shù)據(jù)在WDM中透明傳輸,從而簡化設(shè)備構(gòu)成。2011年底,我們利用這一特性在我市中心區(qū)域的220KV變電站部署了電力調(diào)度數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的第二平面。

3.3 應(yīng)用與廣泛的區(qū)域范圍。WDM不僅能應(yīng)付信息流量的劇增,保護原有線路投資,降低建設(shè)和維護成本,還可在建設(shè)和應(yīng)用光子網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)揮獨特的技術(shù)優(yōu)勢。此外,它還將在發(fā)展超大容量的光傳輸、實現(xiàn)更為廣闊的區(qū)域范圍內(nèi)的信息傳遞等方面發(fā)揮重要作用。

3.4 為日益增長的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模提供擴展空間。由于具有透明性、可重構(gòu)性、網(wǎng)絡(luò)生存性強等優(yōu)點,未來的WDM光網(wǎng)絡(luò)將向基于光波長選路、光波長交換的靈活組網(wǎng)方向發(fā)展,并最終成為具有快速網(wǎng)絡(luò)恢復及重構(gòu)能力的光傳輸網(wǎng)。

4 WDM發(fā)展趨勢

WDM是一種對光元件有很強依賴性的技術(shù),這些光元件大部分是新開發(fā)的,投產(chǎn)量很低,因而價格昂貴。所以,必須要研究開發(fā)新的、性能更好的光元件,并開發(fā)低價的小型化集成光元件,如放大器、光交叉連接器(OXC)、光分插復用器(OADM)、濾波器、信號調(diào)節(jié)器、光背板、光存儲器和可變延遲線、發(fā)送器陣列和接收器陣列等項目的開發(fā)。另外,為了互通性和統(tǒng)一的服務(wù)質(zhì)量,還必須將傳送協(xié)議和網(wǎng)管標準化。

隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,以WDM為基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)層將逐步實現(xiàn)用于端到端的全光網(wǎng)連接,實現(xiàn)用戶與光通信網(wǎng)絡(luò)的親密接觸。到時候,人們利用WDM技術(shù),可方便、快捷地實現(xiàn)可視電視、可視會議和遠程技術(shù)支援,以及與Internet的連接,進行話音、數(shù)據(jù)和圖像等多媒體信息傳輸、處理和交換。毫無疑問,WDM技術(shù)的應(yīng)用與逐步完善,將對電力系統(tǒng)通信及智能電網(wǎng)未來的發(fā)展起到積極的作用。

篇5

【關(guān)鍵詞】電力通信光纖技術(shù)SDHMSTP

近幾年來,隨著我國科技技術(shù)的高速發(fā)展,我國的電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)中已經(jīng)有很大的廣泛應(yīng)用了,以光纖作為傳輸通道,可以傳輸大量的信息,利用光導纖維作為進行信號傳輸,是我國現(xiàn)在一種重要傳輸方法。在電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)中,表現(xiàn)出了其相對于的價值以及潛在能力。光纖通信的制作材料一般是電氣絕緣體,并選用多芯組成電纜,從而在減小傳輸占用空間的基礎(chǔ)上保證了通信質(zhì)量。光纖通信技術(shù)較之傳統(tǒng)的通信手段相比具有很大的優(yōu)勢,如今光纖通信技術(shù)主要有三種類型:一是光纖傳感技術(shù),主要借助于傳感器進行信息傳輸;二是波分復用技術(shù),主要借助于不同信道光波;三是光纖接入技術(shù),可以有效地應(yīng)對各種窄帶業(yè)務(wù)及事故,從而提升各種媒體圖像及數(shù)據(jù)的處理。隨著近幾年MSTP技術(shù)和設(shè)備的日趨成熟,現(xiàn)在MSTP技術(shù)已經(jīng)逐步成為汕頭地區(qū)電力系統(tǒng)城域傳輸網(wǎng)中的主流。

一、SDH技術(shù)的基本原理和優(yōu)缺點

SDH是一塊用來承載欣欣的狀幀結(jié)構(gòu),這個狀幀每個字節(jié)含8b,分別由縱向270×N列以及橫向9行字節(jié)組成,是運用于的同步識字傳輸網(wǎng)絡(luò),采用分組交換和時分復用(TDM)技術(shù),由高準確度的主時鐘統(tǒng)一控制整個系統(tǒng)。主要輸運用于維護、管理和運行,想要接收時能正確分解并作相位調(diào)整,必須運用負荷區(qū)首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準確位置凈負荷區(qū)包括業(yè)務(wù)信息字節(jié)和少量通道開銷字節(jié)POH(PathOverhead)。整個SDH幀結(jié)構(gòu)是分別由凈負荷區(qū)、開銷區(qū)和管理單元指針三部分組成。

進入SDH的各種業(yè)務(wù)信號都必須經(jīng)過映射、定位和復用這三個步驟,映射是將各種速率及ATM信元與SDH的容器進行適配的過程,指針指示凈荷的第一個字節(jié)在幀內(nèi)的位置就是定位了,而復用就是把多個低階通道轉(zhuǎn)變成高階通道或者將多個通道調(diào)整到復用層里面。SDH-N幀長為2430xN字節(jié),每幀光纖重復周期為125μS,每秒的傳輸速度達到了800幀,STM-1的傳輸速率為19440×8000=155.52Mb/s,STM-4為622.080Mb/s,STM-16為2488.320Mb/s。他們的傳輸路徑都是從小到大,從左到右的順序依次排列進行。

SDH便于端到端業(yè)務(wù)管理,使網(wǎng)絡(luò)易于納入各種寬帶業(yè)務(wù)。SDH幀中安排了豐富的開銷比特(約占信號的5%)從而使網(wǎng)絡(luò)的OAM功能大大增強。而SDH技術(shù)采用了同步復用方式和靈活的復用映射結(jié)構(gòu),使各種不同等級的碼流在幀結(jié)構(gòu)將負荷區(qū)有序排列,而凈負荷和網(wǎng)絡(luò)也是同步的,只需要使用軟件就可以將高速信號一次性地分插出低速信號,使上下電路十分方便。故障檢測、區(qū)段定位,端到端性能監(jiān)視,單端維護能力等都是SDH幀中安排了豐富的開銷比特,才能使網(wǎng)絡(luò)的OAM功能大大增強。還可實現(xiàn)高可靠性的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)。SDH網(wǎng)與PDH網(wǎng)能完全兼容,并能納入各種新業(yè)務(wù)。

SDH技術(shù)上還是存在著比較大的缺點,例如傳輸容量比其他的技術(shù)差了點、通道開銷大,頻帶利用率低SDH多業(yè)務(wù)支持能力不足,目前的MSTP技術(shù)均已具備SDH的所有能力,使用上認為錯誤,軟件故障講害處加大,大規(guī)模使用軟件控制且業(yè)務(wù)集中于少數(shù)幾個高級鏈路及交叉點上。

二、MSTP技術(shù)的基本原理和優(yōu)缺點

MSTP技術(shù)的出現(xiàn)是多業(yè)務(wù)的傳送平臺,能夠?qū)Χ喾N技術(shù)進行優(yōu)化組合,在SDH技術(shù)上,提供多種業(yè)務(wù)綜合支持能力,而SDH設(shè)備只是支持2Mbit/s、155Mbit/s等話音業(yè)務(wù)接口,而MSTP出現(xiàn)是在SDH技術(shù)上基礎(chǔ)基層了多種業(yè)務(wù),實現(xiàn)對城域網(wǎng)業(yè)務(wù)的匯聚,如圖1所示。

第三代MSTP為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了全面的支持,其主要技術(shù)特征是引入了中間的智能適配層(1.5層)、采用GFP高速封裝協(xié)議、支持虛級聯(lián)和鏈路容量自動調(diào)整(LCAS)機制。MSTP支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)點到點的透傳,支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透明性,保證對所有的二層以上的協(xié)議透明,目前,MSTP技術(shù)發(fā)展到第三代,三代技術(shù)主要體現(xiàn)在對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的處理能力上。在一二代的前提下改良了發(fā)展出來的第三代。第一代MSTP的主要特點是支持以太網(wǎng)透傳功能,第二代MSTP的主要特點是支持二層交換功能,而到了第三代MSTP的主要特點是支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS功能,可以支持多點連接,具有可擴展性、支持用戶隔離和寬帶工享,支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS、SLA增強、阻塞控制,公平接入以及提供業(yè)務(wù)層環(huán)網(wǎng)保護。

MSTP技術(shù)上還是有著許多的不足之處,例如MSTP提供GE端口價格昂貴,缺少三層功能寬帶管理和映射方式的不同,所以目前還是有許多的廠家設(shè)備還是不能相互連通,而影響了端到端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的提供,限制了MSTP在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模的應(yīng)用。但是MSTP技術(shù)的優(yōu)勢還是顯而易見的,MSTP技術(shù)的優(yōu)點是改善了分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室约疤峁┝烁叩腝oS的保證,符合ITU-TG.707(VC虛級聯(lián)),ITU-TG.7041(GFP)和ITU-TG.7042(LCAS)以及其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。而且具有多環(huán)、子環(huán)、鏈狀、的呢過各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還具有強大的組網(wǎng)功能。

三、結(jié)束語

綜上所述,MSTP技術(shù)在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中發(fā)揮著越來越重要的作用,而且MSTP是延續(xù)了SDH技術(shù)在新技術(shù)條件下的發(fā)展,某程度來講屎延長了SDH的生命,甚至有人形容MSTP是新一代的SDH,但是MSTP還是有許多的不足之處,有得不能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的透明傳輸,而有的則具有二層交換能力;有的只支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù),而有的同時支持以太網(wǎng),雖然MSTP技術(shù)有著許多的不足之處,但是與SDH技術(shù)相比較,它的優(yōu)勢還是比較突出的。

參考文獻

[1]馮俊生,卜勝利.光孤子通信[J].安徽教育學院學報. 2002

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【關(guān)鍵詞】 電力通信 光纖通信 應(yīng)用

電力通信作為電力安全性的可靠支柱,同時也是維持電網(wǎng)能夠安全運行的重要保障。近年來,電力工程在社會的各個方面都有運用,為了使電力通信系統(tǒng)的正常運行,就需要通信系統(tǒng)各方面的建設(shè)跟上。根據(jù)社會的要求以及際情況的具體要求,在電力通信的建設(shè)中,必須能夠做到擁有強大的抗電磁干擾能力,其次還需要重量小、容量大、自然損耗小的特點,光纖通信應(yīng)運而生。光纖通信不僅可以滿足社會大眾日常的通信需求,并且能夠很好的滿足電力通信部門的需求。因此電力通信建設(shè)中幾乎已經(jīng)離不開光纖通信的技術(shù)支持。

一、電力通信中的光纖通信技術(shù)的普遍使用

我國地域遼闊、地形地勢復雜,在不同的地區(qū)中,電力通信的建設(shè)并不相同,光纖通信工程的建設(shè)是一項非常具有難度的工程。而隨著社會的不斷發(fā)展、進步,對于電力通信系統(tǒng)的要求也是日益提高,相應(yīng)的,光纖通信技術(shù)也必須做出相應(yīng)的創(chuàng)新。目前來看,我國的電力通信中主要應(yīng)用的光纖類型有OPGW、ADL、OPPC、ADSS、MASS、GWWOP。而應(yīng)用最為廣泛的是OPGW和ADSS這兩種。

1.1 OPGW的應(yīng)用

光纖復合地線(OptiealGroundWire)簡稱為OPGW,即是一種具有提供通信功能的在電力傳輸線路中的地線,由于這種地線是一種架空地線內(nèi)含有光纖因此有被稱為光纖架空地線、地線復合光纜。光纖復合地線在使用的過程中,是一種良好的防雷線,它能夠保護輸電導線在輸電過程中抗霄閃放電,同時也可以通過光纖在復合地線中傳輸信息,具有方便、可靠、安全等優(yōu)點。但是由于其造價高需要投資額度較大,因此只會應(yīng)用于新建線路或者是更換舊線路的工程中。鋁骨架型、鋼管型、鋁管型是主要應(yīng)用于光纖復合地線的三種類型。由于是地線因此不必頻繁的維護,在保護管以及金屬骨架中的光纖但愿具有可靠性和安全性的特點,適合于能夠架空地線的輸配電通信線路。

1.2 OPPC的應(yīng)用

光纖復合相線簡稱(OpticalphaseConductor)簡稱為OPPC,是輸電線路相線在復合光纖各單元中的電力光纜中的一種,是電力通信線路中的一種極其重要的光纖類型。雖然在結(jié)構(gòu)上講,光纖復合相線和光纖復合地線有相似之處,但是在根本的設(shè)計上、安裝中和運行過程中有著本質(zhì)上的差別。光纖復合相線在設(shè)計中便考慮到了配盤、弧垂張力、檔距并且還設(shè)計掛點。在安裝過程中需要有光纖續(xù)借的高技術(shù)要求,并且在安裝的過程中對安裝環(huán)境的要求也很高要做到高壓絕緣。與其他光纜相比,光纖復合相線在終端和中間的接線頭和接線盒也有所區(qū)別。

二、電力通信中的光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向

1.光接入網(wǎng)。隨著人類社會的持續(xù)發(fā)展,科學技術(shù)不斷創(chuàng)新,在數(shù)字化的信息時代下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是日新月異的。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展,智能化網(wǎng)絡(luò)作為有著高度集成數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要趨勢。雙絞線憑借其優(yōu)秀的傳輸質(zhì)量,一直是在當下網(wǎng)絡(luò)的首選接入手法,但是應(yīng)用光纖入網(wǎng)卻有著領(lǐng)先的地位,應(yīng)用光纖入網(wǎng)可以在很大程度上縮小管理網(wǎng)絡(luò)和維護網(wǎng)絡(luò)的成本,并且能夠以形成光透明網(wǎng)絡(luò)的方式來實現(xiàn)多媒體。

2.光纖研發(fā)創(chuàng)新。IP業(yè)務(wù)量在當今的社會中不斷增加,要想滿足需求就需要創(chuàng)新能力的提高和電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,而新型光纖的研發(fā)便是發(fā)展的基礎(chǔ)。傳輸距離遠、傳輸質(zhì)量高是新型光纖相對于老式的單模光纖的優(yōu)勢之處。而干線網(wǎng)和城域網(wǎng)一直在不斷的提高要求,為了滿足電力通信系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的要求,必須研發(fā)新型的光纖。在社會的不斷發(fā)展下便產(chǎn)生了非零色散光纖和無水吸收峰光纖。

3.光聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)是一種具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多、容量大、網(wǎng)絡(luò)范圍廣的特點。為了是連接不同的信號的效率更高就需要加大網(wǎng)絡(luò)的透明度,只有這樣才可以增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性、使網(wǎng)絡(luò)的恢復時間縮短,保障了電力系統(tǒng)的正常運行。發(fā)達國家中已有不少都將大量的資金、人力投入到了光聯(lián)網(wǎng)的項目中,而我國也正在步入光聯(lián)網(wǎng)的道路上,光聯(lián)網(wǎng)將在電力通信中占據(jù)及其重要的地位。

三、結(jié)束語

電力通信中的光纖通信技術(shù)的應(yīng)用,不但彌補了以往的通信技術(shù)的不足之處,還提高了電力通信能力,因此使得數(shù)字信息化進程的快速發(fā)展。不斷的對光纖通信技術(shù)進行科學研究創(chuàng)新以及最大程度的開發(fā)利用,能夠滿足電力通信的穩(wěn)定發(fā)展的需求??梢允拐⑵髽I(yè)、家庭能夠應(yīng)用光纖通信技術(shù),可以使電力通信中的光纖通信技術(shù)穩(wěn)定的持續(xù)發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]吳悅.電力光纖通信技術(shù)的發(fā)展研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011,30(7)

篇7

1現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的問題

1.1有線通信網(wǎng)絡(luò)有線通信網(wǎng)絡(luò)的幾種通信方式中,各有其特點,但同時也存在一定問題。(1)SDH/MSTP通信方式保護機制健全,業(yè)務(wù)層次分明,可以實現(xiàn)統(tǒng)一管理,但拓撲結(jié)構(gòu)復雜,難以成環(huán),設(shè)備投資巨大,底層網(wǎng)絡(luò)容易出現(xiàn)帶寬浪費現(xiàn)象;(2)以太網(wǎng)交換機通信方式優(yōu)勢在于網(wǎng)速快、帶寬大,工業(yè)化標準設(shè)計等特點,但是在環(huán)形組網(wǎng)形式中,難以滿足“點對多點”的需求,后期系統(tǒng)擴容性能以及系統(tǒng)魯棒性能較差;(3)光貓通信方式具有組網(wǎng)簡單、投資小以及終端配置靈活等特點,但是難以通過統(tǒng)一的網(wǎng)管進行管理和配置,且在組網(wǎng)過程中由于各層之間需要額外增加通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換,容易導致傳輸過程中的誤碼和故障。

1.2無線通信網(wǎng)絡(luò)對于無線通信網(wǎng)絡(luò)中的幾種通信方式,則有以下特點和問題。(1)230MHz數(shù)傳電臺利用超短波通訊,節(jié)省投資,組網(wǎng)方便,但是該技術(shù)較為落后,對于電臺數(shù)量有強烈的依賴,通訊范圍較??;(2)基于GPRS的通信方式覆蓋面積大,可利用無線運營商網(wǎng)絡(luò)進行組網(wǎng),但是在組網(wǎng)過程帶寬較小,難以滿足高速通信實現(xiàn)三遙功能的需求,穩(wěn)定性差。

1.3小結(jié)通過以上分析可以看出,不同的通信方式都有其固有的優(yōu)勢,但也不可避免的存在許多問題。依據(jù)國家電網(wǎng)對于通信系統(tǒng)帶寬以及安全性等的要求,光纖通信方式在所有的通信方式中具有明顯的優(yōu)勢,從而確定了“光進銅退”的發(fā)展戰(zhàn)略。

2光通訊組網(wǎng)技術(shù)

2.1ASON技術(shù)ASON技術(shù)的核心是ASON信令網(wǎng)控制系統(tǒng),在該系統(tǒng)控制下,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的連接以及自動交換功能;其基本設(shè)計理念是采用控制平面對光傳送網(wǎng)絡(luò)進行實時分配,從而保證網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。ASON技術(shù)構(gòu)架包括三個層次,分別為網(wǎng)管層、控制層以及設(shè)備層,整體采用分布式控制方式,將動態(tài)交換的理念首次引入。ASON技術(shù)的通訊協(xié)議為GMPLS協(xié)議,又稱廣義多協(xié)議標簽交換協(xié)議,其功能主要是實現(xiàn)對連接的多種操作,例如建立、刪除、恢復等。

2.2OTN技術(shù)OTN技術(shù)是以WDM作為基礎(chǔ)框架而形成的完整體系,能夠?qū)蛻舻乃行盘栠M行透明化傳送,且其FEC糾錯能力較為強大,能夠?qū)φ麄€網(wǎng)絡(luò)進行分級管理,且管理機制健全。OTN技術(shù)的真正應(yīng)用始于2007年,由電信運營商開始正式使用,而在電力通信系統(tǒng)中,尚未開始應(yīng)用。

2.3EPON技術(shù)與OTN技術(shù)一樣,目前EPON技術(shù)尚未在電力通信領(lǐng)域得到應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用WDM技術(shù)實現(xiàn)單根光纖的上下行傳輸,其中上行數(shù)據(jù)采用TDMA技術(shù)進行復用,而下行數(shù)據(jù)采用廣播技術(shù)進行復用。

3基于EPON技術(shù)的電力通信組網(wǎng)方案

3.1可行性研究與其他技術(shù)相比,EPON技術(shù)具有以下優(yōu)勢:(1)維護簡便,該技術(shù)可不適用額外電源,后期擴容時,可相應(yīng)增加分光器以及相應(yīng)的ONU即可完成,維護成本較低;(2)帶寬較大,目前的EPON技術(shù)可以為上下行數(shù)據(jù)分別提供1.2G的帶寬,且后期升級潛力可達到10G,能夠滿足電力通信發(fā)展的需求;(3)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣,EPON技術(shù)在電信運營商已得到應(yīng)用,可進行大規(guī)模的組網(wǎng),支持點對多點的應(yīng)用,對于終端設(shè)備多的電力通信網(wǎng)絡(luò)適用性強;(4)安全可靠性高,該組網(wǎng)方案中,單個ONU與終端設(shè)備之間采用并聯(lián)方式進行通信,當某一ONU發(fā)生故障時,對于其他配對設(shè)備沒有影響,且通訊協(xié)議采用AES加密算法,對于信號傳輸?shù)陌踩杂袠O大保障;(5)網(wǎng)絡(luò)層次簡單,由于采用了無源分光器,對于整個網(wǎng)絡(luò)的中繼系統(tǒng)進行了極大簡化。

3.2組網(wǎng)方案基于EPON技術(shù)的組網(wǎng)拓撲方案可以分為鏈形組網(wǎng)、全鏈路保護組網(wǎng)兩種方式,其中全鏈路保護組網(wǎng)又可分為兩種,其拓撲結(jié)構(gòu)如下。

3.2.1鏈形組網(wǎng)。鏈型組網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1,該結(jié)構(gòu)的主要特點是將OLT設(shè)備配置在每個配電子站,而后通過PON接口與分光器進行連接,分光器可布置在分段開關(guān)處。該網(wǎng)絡(luò)拓撲的通信半徑約為20km,能夠滿足單電源供電范圍的需求。

3.2.2全鏈路保護組網(wǎng)(一)。該組網(wǎng)方案的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2,主要特點是對于配電網(wǎng)中的“手拉手環(huán)網(wǎng)”具有天然適配性,將OLT設(shè)備分別置于兩個子站之間,ONU的每個上行鏈路均采用冗余設(shè)計,對系統(tǒng)進行保護,保證運行的穩(wěn)定性。

3.2.3全鏈路保護組網(wǎng)(二)。該組網(wǎng)方式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖3,與手拉手型相比,該方案中,OLT設(shè)備的光方向一致,設(shè)備位置基本趨同。

3.3EPON組網(wǎng)可靠性分析基于EPON技術(shù)的組網(wǎng)方案中,采用并聯(lián)方式連接各無源光分光器與ONU設(shè)備從而形成光纖網(wǎng)絡(luò),光信號自O(shè)LT設(shè)備傳出通過至各分光器,經(jīng)過物理路徑,設(shè)備可靠性較高。當其中某一個或某幾個設(shè)備出現(xiàn)問題時,并不會影響其他設(shè)備的正常運行,網(wǎng)絡(luò)運行可靠性高。

4結(jié)束語

篇8

關(guān)鍵詞光纖光纜通信電纜ITU-T建議技術(shù)發(fā)展

1光纖技術(shù)發(fā)展的特點

1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對光纖提出新的要求

下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預(yù)言,不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展,一定將要達到三個世界,即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。

(1)擴大單一波長的傳輸容量

目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。

(2)實現(xiàn)超長距離傳輸

無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù),實現(xiàn)2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術(shù),可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。

(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應(yīng)指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。

1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應(yīng)用

2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小),明確了對不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質(zhì)量的提高或運用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術(shù)新動向。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應(yīng)市場的需要,光纖的技術(shù)指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償?shù)姆桨?,在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。

(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖

城域網(wǎng)設(shè)計中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(shù)(CWDM)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設(shè)計,節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù),這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟,所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。

(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖

由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,容易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應(yīng)用,但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。

(4)前途未卜的空芯光纖

據(jù)報道,美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現(xiàn)象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預(yù)計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴},并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。

2光纜技術(shù)的發(fā)展特點

2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)

光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點。

1)光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標;

2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計;

3)光纜新材料的出現(xiàn),促進了光纜結(jié)構(gòu)的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。

不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢,新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn),出現(xiàn)了如下一些類型。

·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同,但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運,設(shè)備投資小、成本低,生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中,好處更加明顯。

·生態(tài)光纜:一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā),開發(fā)了生態(tài)光纜,應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭。現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛,都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對環(huán)境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視,對通信外部設(shè)備,特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料,如對室內(nèi)用纜,開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。

·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發(fā)展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應(yīng)海底的環(huán)境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。

·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境,需要的光纖數(shù)不多(中等),但要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范,隨后也有可能形成相應(yīng)的國際標準。

·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運用,各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數(shù),光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng),特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。

·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。

·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS):全介質(zhì)光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。預(yù)計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi),如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。

·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預(yù)計從現(xiàn)在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預(yù)計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關(guān)注的問題,也應(yīng)配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。

2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護對于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中,光纜的維護和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監(jiān)測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態(tài),更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護的建議書,對光纜的預(yù)防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能,但已經(jīng)不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護監(jiān)測系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng),能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警,3min內(nèi)找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。

·日本NTT方案:在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng),保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質(zhì)會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來。(整理)

·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起,既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報,并進行故障定位,同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預(yù)告故障發(fā)生的目的。

比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎(chǔ)上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設(shè)水敏傳感器并進行護套監(jiān)測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng),真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應(yīng)是一種發(fā)展方向。

3通信電纜的發(fā)展特點

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)

原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務(wù),但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡(luò)當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū),應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜),以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術(shù)要求,戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性,必須通過特殊的設(shè)計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對數(shù)電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應(yīng)的標準。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄

隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應(yīng)的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改進和創(chuàng)新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。

3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景

由于移動通信的高速發(fā)展,無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數(shù)的增多,以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預(yù)計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改進,以與之適應(yīng)。

4光纖光纜及通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題

4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)

雖然這幾年來,我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展,有一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用,但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的,國內(nèi)有近200家光纖光纜廠,但大多產(chǎn)品單一,沒有自主的知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競爭力不強。有資料統(tǒng)計,1997~1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重,爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

4.2開發(fā)具有先進技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn),光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設(shè)的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開,新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化,以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設(shè)計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗,正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多,接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機會。應(yīng)該說,

多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國外最新技術(shù)的后面,雖然緊跟了先進技術(shù),但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當在這方面下些功夫,走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。

4.3利用已有設(shè)備與技術(shù),改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)

對于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜,我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但是容量有限,當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題,而且還會影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此,對新敷設(shè)的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準備?,F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝,在不改變(或不大改變)生產(chǎn)設(shè)備的情況下,認真設(shè)計和精心制造,把現(xiàn)有電纜的技術(shù)水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。

4.4改進光纜電纜的施工和維護方法

目前,為了適應(yīng)城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜,同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測,保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備,并且要在體制上作一些改進與之相適應(yīng)。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中,這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護水平已勢在必行。

4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展,促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大關(guān)系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣,光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。

光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟大形勢發(fā)展的影響,特別是與整個電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關(guān)系,但應(yīng)看到,在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后,隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI預(yù)計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設(shè)量最高的2000年。

應(yīng)該看到,信息通信業(yè)是一個充滿生機與活力的朝陽產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟有著強大的生命力,信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當今世界經(jīng)濟、社會發(fā)展的強大趨勢。因此我們應(yīng)樹立信心,在全球經(jīng)濟好轉(zhuǎn)、通信市場復蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)取得更大的進展。

篇9

關(guān)鍵詞:電子通信系統(tǒng)光纖通信關(guān)鍵技術(shù)

Abstract: With the development of electronic communication technology, it greatly changes people's life and the way. Electronic communication technology today belongs to a sophisticated and highly practical technology, science and technology development and the progress of a country's key technology of electronic communication level. The field and scope of electronic communication technology is wide, optical fiber communication because of its advantages of low loss, wide bandwidth, large capacityt. This paper puts forward the problems involved several optical communication optical cable line construction, for reference only.

Keywords: electronic communication system; optical fiber communication; key technology;

中圖分類號:F416.63 文獻標識碼:A文章編號:

電子通信技術(shù)不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發(fā)展,特別表現(xiàn)在衛(wèi)星通信技術(shù)上。當然我國的電子通信技術(shù)還存在一些關(guān)鍵技術(shù)的問題,有待人們改善和加強。

一、電子通信技術(shù)概述

電子通信技術(shù)屬于現(xiàn)代通信技術(shù)中的一大部分。電子通信技術(shù)還是信息社會的主要支柱,是現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成部分,甚至是國家國民經(jīng)濟的神經(jīng)系統(tǒng)和命脈。在現(xiàn)代化信息社會,電子通信技術(shù)無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領(lǐng)域,還有軍事和國民經(jīng)濟各部門的各種信息系統(tǒng)都要運用到電子通信技術(shù)。

電子通信系統(tǒng)中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛(wèi)星通信。其中移動通信就包括了衛(wèi)星通信,此外還有蜂窩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、分組無線網(wǎng)、無繩電話系統(tǒng)、無線電傳呼系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。

二、通信光纜線路的故障分析

1.按故障性質(zhì)分為軟故障和硬故障

軟故障是指由于軟件系統(tǒng)錯誤而引發(fā)的故障。常見的軟故障有程序錯誤、病毒破壞、操作失誤,以及設(shè)置錯誤和盲目操作等。

硬故障是指設(shè)備硬件的物理損壞:一是人為和環(huán)境原因,如環(huán)境惡劣、供電不良、靜電破壞或違反操作規(guī)程等原因造成;二是電器構(gòu)件原因,如元器件、接觸插件、印刷電路等損壞造成。

2. 按故障影響范圍和程度分為全局性、相關(guān)性、局部性、獨立性故障

全局性故障是指影響到整個系統(tǒng)正常運行的故障;相關(guān)性故障是指某一故障與其它故障之間有著因果或關(guān)聯(lián)關(guān)系;局部性故障是指故障只影響了系統(tǒng)的某一些項或幾項功能;獨立性故障特指某一元器件發(fā)生的故障。如電源熔絲熔斷,使設(shè)備不能啟動屬全局性故障,而造成原因可能是相關(guān)的某一部件短路,即故障的相關(guān)性。局部性、獨立性故障一般是統(tǒng)一的。

3. 按故障發(fā)生的時間、周期分為固定性故障和暫時性故障

固定性故障指故障現(xiàn)象穩(wěn)定,可重復出現(xiàn),其原因主要是由于開路、短路、機械部件損壞或某一元器件失效引起;暫時性故障是指故障的持續(xù)時間短、工作狀態(tài)不穩(wěn)定、時好時壞的現(xiàn)象,其造成原因可能是元器件性能下降或接觸不良等引起的。

三、通信光纜施工的注意事項

1.光纜線路

①徑路應(yīng)便于施工、維修和使用,對農(nóng)、林業(yè)影響小,盡可能保持光纜的直線性;②減少穿越較大的河流、溝渠、鐵路和公路的次數(shù),盡量避開穿越村鎮(zhèn);③不論是山區(qū)或平原,盡量避開雷擊區(qū),選擇好走路徑;④光纜進入城市應(yīng)符合城市建設(shè)和規(guī)劃要求,并經(jīng)城建局批準,最大限度的保證光纜安全,徑路為最短;⑤盡可能不穿越或少穿越城市繁華街道,有條件就利用現(xiàn)有的市話管道,直埋光纜時,徑路盡量選擇在人行道上。

2.光纜敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定

(1)直埋深度、與其他建筑物最小間隔距離、防護措施應(yīng)符合國家規(guī)定;(2)同溝敷設(shè)光、電纜時,先敷設(shè)電纜,后敷設(shè)光纜,光纜彎曲半徑不應(yīng)小于光纜外徑的15倍;(3)光纜線路的防雷設(shè)施設(shè)置的地點、區(qū)段、數(shù)量、方式和防護措施應(yīng)符合設(shè)計要求;(4)接頭處光纜接續(xù)后余留2~3m,中繼站引入口外兩個方向各余留2~3m,通信站引入口余留3~5m。

(5)架空光纜架掛時,滑車牽引最大速度應(yīng)為15m/min,不得突然啟動或停止;(6)光纜的垂度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,每個桿上作余留,架空光纜線路在分歧桿、引上桿、終端桿、較深大于1m 的角桿及直線路每隔5~10跟桿,應(yīng)裝設(shè)避雷地線;(7)鋼絞線吊線及光纜本身均應(yīng)采用全懸浮式,鋼絞線接頭處應(yīng)用塑料瓷絕緣隔電子作電氣絕緣,光纜接頭處鋼絞線吊線及光纜的金屬部分不接地。(8)光纜經(jīng)過的全部人孔處,應(yīng)設(shè)專人監(jiān)管,拐彎處安裝滑輪,當人孔兩側(cè)管孔高度不一致時,應(yīng)設(shè)專用工具或PE管予以引導;(9)光纜管孔內(nèi)不得有接頭,并不得在人孔中間直接穿過,光纜及接頭,應(yīng)放在人孔鐵架上予以固定保護;(10)完成敷設(shè)工作后,應(yīng)檢查人孔中的敷設(shè)余量和彎曲半徑,管孔進出口應(yīng)封堵嚴密。

3 光纜接續(xù)工藝流程及引人終端

光纜接續(xù)的質(zhì)量好壞直接影響到施工質(zhì)量,影響光通信質(zhì)量。提高光纜接續(xù)質(zhì)量在光纜線路施工中十分重要。

3.1光纖端面的制備

3.1.1光纜開剝。光纜外護套開剝的關(guān)鍵是掌握切割刀的進刀深度,否則很容易發(fā)生斷纖。

3.1.2光纖涂覆層的剝除。應(yīng)掌握平、穩(wěn)、快三字剝纖法。

3.1.3裸纖的清潔。一是講究清潔用料擇優(yōu)原則,即選擇使用優(yōu)質(zhì)醫(yī)用脫酯棉,工業(yè)用優(yōu)質(zhì)無水乙醇。二是應(yīng)用“兩次”清潔法,即剝纖前對所有光纖用干棉捋擦,并用酒精棉對尾纖5cm~6cm處重點清潔。三是注意與切、熔操作的銜接,清潔后勿久置空氣中,謹防二次污染。

3.1.4裸纖的切割。操作規(guī)范如下(以手動為例):光纖的放置,應(yīng)講究“前抵后掀、先進后撤”,即手持光纖,稍超前刻度要求平放導槽中,后部稍向上抬起,使光纖前半部緊抵導槽底部,然后向后撤至要求刻度,從而確保光纖吻合“V”導槽并與刀刃垂直。切割時,動作要自然、平穩(wěn)、勿重、勿急,避免斷纖、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的產(chǎn)生。

3.2光纖熔接

光纖熔接是接續(xù)工作的中心環(huán)節(jié)。首先應(yīng)根據(jù)光纜工作要求配備蓄電池容量和精密合適的熔接設(shè)備,操作中應(yīng)狠抓“快、準、細、嚴”四字。光纖在導槽及熔接室中放置應(yīng)準確、到位,以便于儀器校準調(diào)節(jié)。操作過程中觀察仔細,應(yīng)做到“一瞧、二看、三分析”。同時觀察熔接中屏幕上有無氣泡、過細、過粗、虛熔、分離等不良現(xiàn)象的原因,若產(chǎn)生不良現(xiàn)象應(yīng)檢查熔接的兩根光纖材料、型號是否匹配,切刀和熔接機是否被灰塵污染,并檢查電極氧化狀況,若均無問題,則應(yīng)適當提高熔接電流

3.3光纜引人終端

(1)光纜引人室內(nèi)時,應(yīng)做絕緣接頭,室內(nèi)室外金屬護層及金屬加強芯應(yīng)斷開,并彼此絕緣。(2)室內(nèi)光纜終端在光配線架上,安裝應(yīng)該牢固可靠,裸光纖與尾纖的接續(xù)應(yīng)符合規(guī)范要求,其接頭應(yīng)加熱熔保護管保護并按順序加以排列固定。

4光纜工程測試

4.1光纜單盤測試

光纜敷設(shè)前必須確保光纜的技術(shù)性能,核對光纜規(guī)格、型號、盤號和盤長符合訂貨合同規(guī)定及設(shè)計要求。檢查光纜出廠的質(zhì)量合格證和測試記錄,審查光纖的幾何、光學和傳輸特性、機械物理性能。應(yīng)用OTDR對每盤光纜進行單盤測試光纖衰減常數(shù),光纖長度及觀察有無反射峰、后向散射曲線的平滑度。

4.2光纜接續(xù)測試

加強OTDR的監(jiān)測,對確保光纖的熔接質(zhì)量,減少因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的損害,具有十分重要的意義。(1)熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監(jiān)測,檢查每一個熔點的質(zhì)量;(2)每次盤纖后,對所盤纖進行例檢以確定盤纖帶來的附加損耗;(3)封接續(xù)盒前,對所有光纖進行統(tǒng)測,以查明有無漏測和光纖預(yù)留盤間對光纖及接頭有無擠壓;(4)封盒后,對所有光纖進行最后檢測,以檢查封盒是否對光纖有損害。

4.3光中繼段測試

用OTDR光時域反射儀對每個中繼段1550nm、1310nm波長進行反射曲線和中繼段長度進行測試,并存盤保存資料。光纜光特性主要控制三項指標。(1)光纖平均接頭損耗;(2)中繼段光纖線路衰減;(3)后向散射信號曲線。

篇10

【關(guān)鍵詞】電力通信;光纖通信技術(shù);理論依據(jù);實踐分析

現(xiàn)代社會的通信方式主要以光纖通信為主,它具有不可比擬的使用優(yōu)勢。光纖通信的載體是光波,實施信息傳輸?shù)拿浇槭枪饫w,基于現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展,光纖通信技術(shù)也發(fā)揮著重要的功能和作用,成為現(xiàn)代通信行業(yè)的關(guān)鍵支柱。在通信網(wǎng)絡(luò)化的時代,光纖通信技術(shù)的水平也成為衡量社會發(fā)展水平的重要標志。光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中,為人們的生產(chǎn)和生活提供了極大的便利。

1.基于電力通信的光纖通信技術(shù)概況

基于電力通信的光纖通信技術(shù)通常是指利用光導纖維對各種信號進行傳輸?shù)姆绞?,傳輸?shù)拿浇橹饕褪枪饫w,它可以承載很多重要的信息,是現(xiàn)代社會最重要的一種通信方式,在生活與生產(chǎn)的各個領(lǐng)域也起著非常重要的影響。光纖通信技術(shù)的制作材料主要是電氣絕緣體,一般都會選擇多芯組成光纜,在保證通信質(zhì)量的同時減小信息傳輸占用的空間。

光纖通信技術(shù)和以往的通信手段相比,具有很大的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用優(yōu)點。如今的光纖通信技術(shù)主要有三種類型。第一種是波分復用技術(shù),該種技術(shù)使用不同信道的光波。在實際操作中,多使用單模光纖低損耗區(qū),結(jié)合寬帶資源,最后可以分成多個信道,通常使用分波器對不同的光波進行分離和耦合。第二種是光纖傳感技術(shù),該種技術(shù)要利用傳感器來傳輸相應(yīng)的信息,能耗量也比較小,主要的類型有功能型和非功能型兩種。第三種是光纖接入技術(shù),該種技術(shù)可以有效處理各種窄帶業(yè)務(wù)的問題與事故,還可以高效解決各種多媒體圖像及數(shù)據(jù)信息的問題。

2.基于電力通信的光纖通信技術(shù)的實踐應(yīng)用

在現(xiàn)代通信行業(yè)的很多方面都應(yīng)用到光纖通信技術(shù),提高了通信行業(yè)的便利程度,推動了社會的發(fā)展?,F(xiàn)階段,通信行業(yè)大都以光導纖維作為傳遞信息的介質(zhì),從區(qū)域性質(zhì)轉(zhuǎn)變成單體性質(zhì),極大地拓展了人們交流與溝通的空間。

在電力通信中也廣泛應(yīng)用到光纖通信技術(shù),電力通信的主干線一般包括衛(wèi)星電路、微波、光纖等。光纖通信技術(shù)可以提高電力通信網(wǎng)絡(luò)的性能,并結(jié)合各種通信手段與方式共同組成多功能的電力通信網(wǎng)絡(luò),為用戶提供更多便捷的服務(wù)。以光纖通信為基礎(chǔ)應(yīng)用于電力通信中的業(yè)務(wù)不再僅僅是最初的保護、安全自動裝置等調(diào)度實時控制信息以及程控語音聯(lián)網(wǎng)信息等窄帶業(yè)務(wù)的傳輸,已逐漸發(fā)展到同時承載財務(wù)系統(tǒng)(FMIS)、營銷系統(tǒng)、客戶服務(wù)中心、地理信息系統(tǒng)(GIS)、人力資源管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)(OA)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、視頻會議、IP電話等多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的寬帶數(shù)據(jù)的傳輸。

在電力通信中,特種光纖的使用可以有效防止由于頻率資源,路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面的原因而產(chǎn)生的運行矛盾,在對電力系統(tǒng)的資源利用上有著很大的靈活性,并擁有主動操控權(quán)。同時,電力系統(tǒng)也借助光纖通信的優(yōu)勢,可以迅速建立起投資額度低,使用速度快、覆蓋面非常廣的具有安全可靠性的電力通信網(wǎng)絡(luò),在500kV、220kV、110kV的線路上有著非常廣泛的用途。光纖傳輸?shù)馁|(zhì)量水平很高,信號也不容易受到外界的影響,還具有很強的抗電磁干擾的能力,從而提高了電力通信的整體質(zhì)量。

現(xiàn)階段,電力通信網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計內(nèi)容主要包括傳輸、接入、交換三個部分,這三個部分處于一個統(tǒng)一的整體中。傳輸部分是一個綜合性較強的通信網(wǎng)絡(luò)平臺,也是電力通信中最關(guān)鍵的一部分。同時,穩(wěn)定與安全的傳輸系統(tǒng)可以為光纖的接入與交換奠定良好的基礎(chǔ),保證設(shè)備的順利運行。接入部分的各項設(shè)備是與傳輸部分的各種設(shè)備相互配套的,接入設(shè)備具有雙纖單向的通道保護裝置,并接入話音及相關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),接入通常情況下設(shè)備采用2Mbit/s的通道進行連接。交換部分采用的光纜在進行敷設(shè)的過程中,需要充分考慮到電力系統(tǒng)輸電線路資源的豐富程度,以及經(jīng)濟成本。一般情況下,無金屬自承式光纜(ADSS)的市場價格比較便宜,在安裝過程中不用停電,通常在220kV以下的線路廣泛使用。總體來說,電力通信網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計要綜合考慮各種因素,才能將光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來。

光纖通信技術(shù)的應(yīng)用改變了電力通信的面貌,電力通信網(wǎng)越來越朝著全光網(wǎng)的趨勢發(fā)展。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高級階段,有效地克服了通信網(wǎng)絡(luò)中信息轉(zhuǎn)換和輸送時的瓶頸問題,可以最大限度地提高通信網(wǎng)絡(luò)的信息吞吐量。光纖通信進行全光網(wǎng)的改造之后,信息傳輸?shù)目偭砍砂俦渡仙?,一根光纖能夠傳輸?shù)目値捒蛇_40Gb/s,是以前使用ATM網(wǎng)傳輸帶寬的256倍,信息量無比浩瀚,極大地滿足了人們不斷增長的需求。建設(shè)全光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾點:一是光交叉連接技術(shù),使用光交叉連接可以有效地提高波長資源利用效率。二是光分插復用技術(shù),它可以對任意格式的信號進行處理,提高網(wǎng)絡(luò)運行的效率。三是管理控制操作技術(shù),包括對全光網(wǎng)所有配置的管理、波長的分配管理、網(wǎng)絡(luò)的性能測試等。四是光交換技術(shù),包括光路交換和分組交換。五是全光中繼技術(shù)。上海全光通信示范網(wǎng)已經(jīng)投入運營,并取得了一定的成果,為國內(nèi)全光網(wǎng)的建設(shè)提供了可供參考的藍本。