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關鍵詞 諧振條件；強度調制；光纖放大；分路

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）17-0047-01

當光照射到金屬或半導體上產生光電流的現象。光電流的強度與入射光成正比；當入射光的頻率低于紅限頻率時，不會產生光電效應。入射光的頻率太高，半導體材料對光的吸收系數將變大。光纖傳輸技術正是將此項物理現象應用到通訊中。

1 光纖傳輸特點與光構成

1.1 光纖傳輸的特點

光纖對光信號的衰減極小。每km光纖對信號的衰減為0.2分貝，調幅光纖不加中繼可傳輸40 km左右，數字光纖可傳輸100 km以上。光纖不易受電磁干擾，傳輸質量很好。光纖的容量極大。每一根光纜中包含4根至幾千根光纖，每根光纖可復用幾十個波長，每個波可傳輸幾千套電視節目。

1.2 激光

英文為Laser（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，即萊塞、鐳射），受激輻射引起的光放大。輻射過程有三種：自發輻射、受激輻射、受激吸收。產生激光的三個條件：實現粒子數反轉、滿足閾值條件（受激輻射放大的增益大于激光器內的各種損耗）和諧振條件（直射光與反射光位相相同）。工作物質（激活物質）、泵浦系統和諧振腔構成激光器的基本組成結構。

1.3 與激光有關的基本概念

粒子數反轉（高能態的粒子數大于低能態的粒子數）；激活物質（具有能實現粒子數反轉能級結構的物質）； 泵浦過程（激勵過程，即通過外界不斷供給能量，促使低能態粒子盡快躍遷的過程）； 諧振腔（使受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射，不斷引起新的受激輻射，使其不斷被放大）。

2 光信號的調制和解調

2.1 光信號的副載波強度調制

AM-IM的特點是傳輸節目更多，但對激光器的要求較高，光接收機的靈敏度較低，傳輸距離較近，1.31 μm激光，無中繼距離不超過35 km。

FM-IM的特點是對激光器線性的要求不高，傳輸距離較大。圖像質量高交調互調產物表現為接收調頻波的背景噪聲，對圖像質量的影響較小。但所占頻道較寬（每個頻道35 MHz～40 MHz），一根光纖只能傳輸16～18套電視節目，光接收機輸出的信號需經過FM/AM轉換器才能送入用戶。可組成一個衛星電視傳輸系統。

PCM-IM方式：失真小，無噪聲積累，多級傳輸后載噪比仍可達60 dB，C/CTB和C/CSO可達70 dB。無中繼放大可傳輸100 km以上，利用光纖放大器，可傳輸數千公里。但價格貴；無壓縮時，一根光纖只能傳輸16套節目。經過壓縮，可傳輸數百套節目，但成本較高。

2.2 光調制器原理

直接調制的技術簡單，損耗小，易于實現。但易出現附加頻率調制或啁秋效應（chirping）。出現組合二次互調失真（CSO）。內調制和外調制需要通過專門的調制器。外調制效率較低，但無啁秋效應。光接收機的任務是把光信號恢復成電信號。硅波長響應范圍為0.5 μm～1.0 μm，鍺和InGaAs為1.1 μm～1.6 μm。

3 光纖的結構和原理

光纖由光纖素線、光纖芯線、光纖軟線（單芯、雙芯）構成，分為單模光纖（SM）和多模光纖（MM）。在-25℃～-35℃時，光纖附加損耗為0.03 dB/km～0.04 dB/km，在-40℃時，附加損耗為0.06 dB/km～0.08 dB/km。

光纖具有色散特性，輸入信號中不同頻率或不同模式光的傳播速度不同，不同時到達輸出端，使輸出波形展寬變形、失真的現象。 色散限制了光信號一次傳輸的距離；減少了傳輸的信息容量；與光源的調制特性一起產生組合二次失真（CSO）。對數字傳輸產生不良影響。色散常數D=dτ/（L·dλ） 。

G.652光纖對1.31 μm光的色散為零，性能最佳；也可用于1.55 μm光；G.653光纖：零色散波長在1.55 μm附近，適于長距離、大容量的信息傳輸，但價格較貴；G.654光纖（截止波長移位光纖）：1.55 μm處的衰減最小（色散仍然較高），用于海底光纜；G.655光纖：零色散點不在1.55 μm，避免發生多波長傳輸的四波混合，用于密集波分復用；無水峰光纖：多了一個1.4 μm的窗口（損耗比1.31 μm小，色散比1.55 μm低），可提供從1.28 μm至1.625 μm的完整波段，可復用的波長數大大增加。

4 光纜

光纜的基本組成部分有光纖、導電線芯、加強筋、護套。光纜的接續分固定連接（粘接和熔接）與活動連接（光連接器和機械連接子）兩類。

4.1 模擬光纖干線的基本原理

光發射機將電視信號調制到光信號上，光分路器把光信號分成不同比例，分別送入各光節點，光纖放大器將光纖中的光信號放大，使之傳輸更遠的距離，光接收機從光信號中解調出電信號。光發射機有直接調制光發射機、YAG外調制光發射機、DFB外調制光發射機。光接收機（optical receiver）應用在通信的光纖傳輸與接入，負責接收光信號的設備。通常由光檢測器、光放大器和均衡器以及其他信號處理設備組成。

光接收機的任務是以最小的附加噪聲及失真，恢復出光纖傳輸后由光載波所攜帶的信息，因此光接收機的輸出特性綜合反映了整個光纖通信系統的性能。光信號經由光發射機發射與傳輸后，脈沖的波形被展寬，幅度得到了衰減。此時光接收機檢測經過傳輸的衰減過的光信號，將其放大和整形，從而復生原信號。光纖放大器的工作原理有直接放大與間接放大，有后置放大器（光增強器）；前置放大器（預放器）以及光中繼器。

4.2 摻鉺光纖放大器（EDFA）

雙摻雜EDFA同時摻入釔和鉺兩種元素，泵浦光功率達3 W，波長為1.047 μm，信號光輸出功率達2×500mW（27+3dBm）。包層泵浦EDFA的光纖有兩個包層。纖芯的直徑為5 μm，第一包層的直徑為90 μm，第二包層的直徑為125 μm。泵浦光（波長為910 nm～990 nm）從第一包層輸入。可放大1537 nm～1574 nm或1560 nm～1600 nm的光，輸出功率達3000 mW以上。三種泵浦方式進行比較：輸出光功率方面，雙向泵浦>后向泵浦>前向泵浦；噪聲方面前向泵浦

摻鐠光纖放大器（PDFA）的高增益區在1.3 μm附近，最高可達42 dB，最大輸出功率達280 mW，在30 nm帶寬內，可以得到大于100 mW的輸出功率。PDFA與1.48 μm泵浦的EDFA的噪聲性能差不多。

4.3 光分路器

M×N光分路器有M個輸入端和N個輸出端。光分路器原理分為微光型、光纖型、光波導通路型。光分路器的技術指標有插入損耗：Aj=10lg（Pi/Pj）；附加損耗：Af=10lg（Pi/∑Pn）；分光比：kj=Pj/∑Pn。顯然，Aj=Af-10lgkj，光分路器的附加損耗值Af可通過固定參數表查得。

5 結束語

光工作平臺的輸入輸出是一個綜合性指標，其性能綜合受制于輸入光功率與輸出電平，需要在較低的接受輸入功率與較高的輸出電平間掌握平衡。

參考文獻

[1]李鑒增.光纖傳輸與網絡技術[M].北京：中國廣播電視出版社，2009.

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1光纖傳輸技術的應用優勢及在廣播電視中的重要性

在廣播電視網絡傳輸中，光纖網絡占據最為基礎性的地位，將光纜作為傳輸介質，并以SDH平臺進行傳輸，這是數字電視與數據傳輸的最可靠鏈路，其質量好壞會直接影響到電視直播信號的質量。在電視信號傳輸中應用光纖傳輸技術，能夠有效的改變傳統的微波中繼傳輸信號中容易出現噪聲及受到電磁波干擾的問題，有效的提高了數據傳輸的質量。利用光纖技術來進行廣播電視信號傳輸，對提高電視傳輸的穩定性具有重要的作用。運用光纖技術來將直播信號向多個地區的軒播平臺進行傳輸，而且各地區的傳播平臺也能夠將數據信息向主平臺傳送。而且利用光纖傳輸信號過程中，能夠對外界環境變化的影響具有較強的抵抗作用，滿足大量數據傳輸的要求，克服信號變換時中繼器產生的噪音，有利于信號的穩定性。相較于其他傳輸途徑，光纖傳輸在安全性和穩定性方面更具優質，承擔著當前廣播電視傳輸的重要責任，直接影響著直播節目播出的效果。而且利用光纖傳輸技術進行廣播電視信號傳輸，更易于管理，具有其他傳輸技術不可替代的優勢，有效的促進了我國廣播電視行業的健康發展。

2光纖傳輸在廣播電視信號傳輸中的應用

2.1非壓縮傳輸

這種傳輸方式主要是利用光纖線路來對非壓縮信號進行光波傳輸，在長距離傳輸過程中，信號被傳輸到廣播中心的機房。非壓縮傳輸方式主要在現場直播信號中傳輸中進行應用，而且在實際傳輸過程中對距離具有非常嚴格的要求。而且在具體應用過程中，往往會將光纖設計成為一條單獨占據的通道，并利用視頻光端機來接收信號，從而確保直播信息能夠穩定的傳輸到用戶接收樣的端口。在利用非壓縮傳輸進行信號傳輸過程中，特別是需要對公共信號進行傳輸時，為了能夠確保信號管理效率的提高，工作人員通常會選擇主備用信號傳輸方式，實現端口直接對接，確保光纖傳輸效果的提升，并能夠充分的發揮出光纖調和中雙光纜的優點，有效的保證光波信號傳輸的可靠性。而且對于主備用信號傳輸來講，即使主傳輸出現故障，只在將冷備設備和主備光纜在通信機房與TOC之間設置，這樣設備能夠及時進行替換，有利于充分的保證信號傳輸的可靠性。

2.2壓縮傳輸

這是一種在廣播電視信號傳輸過程中極為常見的一種光纖傳輸方式，主要是利用壓紋設備來對光波信號進行壓縮，使其占用較小的空間，從而實現對大數據的高清傳輸。在壓縮傳輸過程中，由于長距離傳輸需要確保數據的完整性，因此需要充分的發揮解碼器的作用，利用解碼器來對傳輸信號進行壓縮解碼，從而獲得ASI信號，并使其經過網絡適配器將信號傳輸到IBC機房內，并利用解碼器進行解碼。

2.3壓縮與非壓縮結合傳輸

無論是壓縮傳輸還是非壓縮傳輸都具有各自的優點和不足之處，因此在實際操作過程中，往往會將壓縮傳輸與非壓縮傳輸進行結合，充分的利用各自的優勢，確保信號傳輸的質量。特別是隨著廣播電視覆蓋率的不斷升高，涉及的區域越來下，將壓縮與非壓紋傳輸進行有效結合，有效的將各個區域的視頻光端機與基帶光纖進行結合，使寬帶實現靈活增減，以便于能夠與不同信號的有效適合，對于一些需要大量廣播的地區，壓縮傳輸與非壓縮傳輸之間的結合更具適用性，在實際工作中，能夠有效的將不同信號的優勢充分的結合在一起，實現對信號的優化管理，能夠將二種傳輸方式的優勢充分發揮出來，更為符合當前廣播電視事業發展的要求。

3結束語

在文化娛樂產業迅速發展的今天，廣播電視的普及率及覆蓋率也已大大上升，人們對于電視節目的播放質量有了更高的要求。廣播電視系統是一項復雜而又龐大的工程，光纖傳播技術作為新興資源，在廣播電視的節目輸送中發揮著重大作用。三網并網技術正在迅速發展，各個地區基本均已形成了以光纖作為主要傳輸介質的信號輸送網絡，光纖技術在廣播電視中的地位進一步提升。

作者:陳巖 單位:哈爾濱廣播電視臺

參考文獻:

[1]張偉，趙林.光纖傳輸技術在廣播電視信號傳輸的應用[J].西部廣播電視，2014，2：120.

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關鍵詞：微波信號；光線傳輸；光纖；技術

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A

一、前言

微波信號光纖傳輸技術作為21世紀人類社會中樞神經系統，是工業社會轉變為信息社會的核心技術之一，它不僅促進了社會的發展，其自身也被應用到許多領域，方便了人們的生活。但是電波會在傳輸的過程中發生損耗，而作為球體的地球其曲面機構也對微波信號的傳輸有著很大的影響，因此電波要在不間斷傳輸的過程中，還要不斷地放大電波從而保持高質量的通信，這樣才能保證信息的正確傳輸，其解決辦法就是在發射信號的點與點之間以差不多50km的距離設置轉接的中繼站，這樣電波才能在長距離的傳輸過程中不會發生損耗并且保持著高質量的通信。

二、微波信號光纖傳輸技術概述

微波信號光纖傳輸技術是以光纖作為媒介，傳輸微波信號的技術，以下會通過微波光纖傳輸技術的基本概念以及特點進行論述。

1 基本概念

微波信號光纖傳輸技術是利用光纖傳輸微波信號一種傳輸方式，微波信號在遠距離傳輸過程中有很大的損耗，因為光纖通信體積細且輕，還具備頻寬帶的特點。時間不斷推移，科學也在不斷進步，學者們研究出一種將微波信號與光纖傳輸優點相結合的通信傳輸技術――微波信號光纖傳輸技術。

2 微波信號的特點

微波通信頻率范圍是300MHz（0.3GHz）～300GHz；它擁有不同于其它現代通信網傳輸方式。微波信號的傳輸是不需要固體介質，它具有容量大、質量好傳輸損傷小、抗干擾能力強并可傳至很遠的距離的特點，但是又由于它的頻率高以及波長短的特點，所以視距通信是它的主要通信方式，一旦超過視距范圍，就需要中繼站進行轉發，因為微波信號一旦遇到阻擋就被反射或被阻斷。綜上所述，微波通信通過微波進行正常通信，它可以用于點對點或一點對多點的通信方式，但是需要點和點之間沒有阻隔，并且需要中繼站進行轉接傳播。

3 光纖的功能

光纖是非常細小并且韌性很強的物體，如發絲一般粗細的光纖可拎起重量達到7kg的重物，并且光纖擁有通信容量大、長距離傳輸損耗小、體積輕、并且不受電磁波干擾的特點，因此一根光纖可以發揮很大的作用，它可以把聲音、文字、圖像等等轉換成光信號，并以每秒3億米的速度傳遞到世界各地。

4 微波信號光纖傳輸的原理

光纖是微波信號光纖傳輸技術的微波信號傳輸媒介，微波光纖傳輸技術要擁有預失真補償技術、激光器降噪技術以及“SBS”閾值控制技術這幾種關鍵技術才能保障通信的正常運行。它的系統主要由微波驅動器件、電光轉換器件、光電轉換器件以及光纜四部分組成，每個器件都擁有著不同的職能，比如光纜是作為光調制信號的傳輸介質，而微波信號的電光轉換功能是由微波激光器及電光調制器進行完成，還有微波信號驅動的電平輸出或調制是由微波驅動器件作用完成以及光信號的光電轉換功能是由光電探測器完成解調的，四個部分雖然職能不同，但每個部分都非常的重要，都是保障微波信號光纖傳輸重要步驟。

并且微波信號光纖傳輸技術還擁有兩種調制方式，這樣兩種調制模式能夠尋找與微波信號驅動相匹配的調制或者電平輸出，并實現微波信號的遠距離傳輸，這兩種調制模式就是外調制模式以及直接調制模式；其中直接調試模式相比外調制模式要簡單許多，直接調試模式是利用微波激光器進行強度調制，但是也有缺點，就是限制了傳輸距離并且會產生啁啾效應，這樣就沒有辦法進行長距離傳輸；而外調制模式就可以實現長距離傳輸并且不會出現啁啾效應，但是外調制模式需要的技術非常復雜，需要利用電光調制器實現調制，這樣不僅會增加成本也需要很高的技術支持。

三、微波信號光纖傳輸技術的應用

1 微波信號光纖傳輸技術的優勢

微波信號光纖傳輸技術的優勢就在于它的特點，通過上文的論述，我們可以知道微波信號光纖傳輸技術具有傳輸容量大、通信質量好、傳輸損傷小、抗干擾能力強、安全隱秘性好并可傳至很遠距離的特點，就因為微波信號光纖傳輸技術的這些特性為它在應用于社會上贏得了強大的競爭優勢。

2 微波信號光纖傳輸技術的應用

微波信號光纖傳輸技術常應用于商業以及軍事領域。商業例如3G＼4G通信技術，是因為移動技術對于信號的要求很高，而微波信號光纖傳輸技術安裝成本低、穿透性好，并且可以進行寬帶室內覆蓋，在一些大型建筑中，就很是看重信號的覆蓋率，對于微波信號光纖傳輸技術來說，只要通過在建筑物內安裝中繼站與分布式天線，就可以提高信號的覆蓋率，滿足大型建筑的要求；而對于軍事領域，隨著戰爭形式的不斷更新，國家越來越看重信息化戰爭，這樣就提出了超寬帶的要求，這種傳輸方式必須具備抗強干擾的能力以及信號的動態頻率要范圍廣且穩定，并且對于冷熱的預判能力要強，因此必須要擁有頻率為100MHz～18GHz的光端機，并且必須具備隔離、匹配、頻率補償技術等等一系列的技術，微波信號光纖傳輸技術的光端機具有體積小、重量輕、延遲范圍寬、精確可調的特點，所以微波信號光纖傳輸技術非常符合標準，從而應用在軍事信息傳輸各頻段網絡間的延遲網絡上。

結語

在現今的信息社會中微波信號光纖傳輸技術扮演著一個重要的角色，因其優良的特性，因此在商業發展以及軍事上都產生著巨大的作用，我們可以看到它擁有著一個非常廣闊的舞臺。

參考文獻

[1]袁圣.微波信號光線傳輸技術與應用[J].通訊世界，2015（02）.

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關鍵詞　光網絡　多元化　平臺　網絡

數據業務的高速增長給提供基礎傳送帶寬的光網絡帶來了巨大的調度壓力，實時變化的業務流向對以環形和線形拓撲為主的傳統光網絡提出了挑戰。多業務和智能化成為傳輸網絡發展的方向。在此主要討論傳輸通信網絡的主流技術及其應用。

1　多業務傳送平臺MSTP

1. MSTP技術特點。基于SDH技術的MSTP是綜合業務傳送平臺，能同時實現TDM、ATM、以太網等多種業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點，有利于降低綜合成本。MSTP技術明顯的優于SDH，主要表現在端口種類多，靈活性高，支持WDM的升級擴容，兼容性好，升級平滑，保證了現有投資。該技術適合應用于匯聚層和接入層。

2. MSTP的應用分析。MSTP系列設備為城域網節點設備，是數據網和語音網融合的橋接區。其應用在城域網各層，對于骨干層：主要進行中心節點之間大容量高速SDH、IP、ATM業務的承載、調度并提供保護；對于匯聚層：主要完成接入層到骨干層的SDH、IP、ATM多業務匯聚；對于接入層：MSTP則完成用戶需求業務的接入。

2　自動交換光網絡ASON

1. ASON技術特點。基于ASON/GMPLS的網格狀（Mesh）組網架構的智能光網絡是光網絡最重要的發展方向之一。Mesh組網的天生好處在于：可自由無極地擴展網絡，網絡擴展時對在線業務和網絡的影響是最小的。提高網絡運行效率，降低網絡運行成本。

2. ASON的應用分析。

①組網方式以單個控制區域為主。截止目前域間協議（E-NNI）尚不成熟，多域聯合組網互聯互通存在問題，建議在單域范圍內組網。較成熟的網絡規模一般在50節點以下，初期組網規模控制在25個節點以下。

②ASON網絡與傳統網絡融合。組網時原有SDH網絡作為ASON網絡的補充。如對原有SDH網絡進行較大規模的ASON升級，技術和經濟上都是不合適的，其大規模應用存在4方面瓶頸：（1）標準協議不確定性；（2）業務互通存在問題；（3）技術系統的成熟度欠缺；（4）人工管理與智能控制的關系。因此我們可采用智能化集中控制網管的方式把傳統SDH設備劃歸為單個區域，由集中控制網管來實現智能化的集中管理。

③ASON網絡維護。ASON網絡投入運行后，維護人員需要更新原有的維護方法，維護好網絡并提出網絡優化的需求。以下方面是網絡維護的重點：a、實時監控網絡運行；b、主動響應網絡故障。

④承載業務。ASON網絡如能覆蓋全地市，可與現有的SDH網絡互為備份，分擔業務，可承載大客戶專線、3G移動業務、固話業務等。

3　城域波分DWDM

1. DWDM的技術特點。采用光分插復用（OADM）設備構成的DWDM環網，波長透明性使DWDM技術適合本地傳輸網的多業務傳送，并在容量和可擴展性方面具有優勢。 3.2 DWDM的應用分析。DWDM應用于匯聚層。主要解決IP匯聚點到BRAS之間的帶寬不足，網絡結構大多為物理路由的環形，采用光通道保護方式。可承載IP、租波長業務、IPTV業務等大顆粒業務，尤其對于骨干層管道資源、纖芯資源比較緊張的傳輸網絡顯得尤為必要。

4　光傳送網OTN 、PTN

1. OTN 、PTN的技術特點。OTN，通常也稱為OTH（Optical Transport Hierarchy），是G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規范的新一代光傳送體系。OTN綜合了SDH的優點和DWDM的帶寬可擴展性，集傳送和交換能力于一體，是承載寬帶IP業務的理想平臺，代表了下一代傳送網的發展方向。PTN就是能夠以最高效率傳輸IP的光網絡。它是在以以太網為外部表現形式的業務層和 WDM等光傳輸媒質之間設置的一個層面。兩者針對IP業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計，以分組業務為核心并支持多業務提供，具有更低使用成本（TCO），同時秉承SDH的傳統優勢。

2. OTN、PTN的應用分析。PTN和OTN是IP over WDM優化演進方案中最重要的2類技術，前者適用于城域范圍內以太網業務點到點或匯聚傳送并兼容TDM業務，后者適用于城域和骨干網絡大顆粒業務傳送和調度。

5　末端接入技術

1. 光纖接入技術 。主要實現技術主要包括點對點技術（如點對點光以太網）和點對多點無源PON光網絡技術兩大類。大客戶接入選擇“SDH設備＋光纖”的接入模式，能提供靈活的組網方式、強大的網管功能和較好的網絡保護，運營商更可向大客戶提供高質量、高可靠性、多類型的業務，滿足用戶的不同需求。PON技術則能夠很好的承載TDM和語音業務，是未來主要寬帶光纖接入技術之一，技術標準處于完善之中。

2. 無線接入技術

①WiMAX具有高速建網、帶寬大的優點，可快速提供各種業務接入，可以組建城域網范圍內的綜合業務網絡，今后具備進一步漫游接入的潛力。WiMAX有四個應用場景和發展階段。分別為固定接入、游牧式接入、便攜式接入及全移動方式。目前即將商用的為固定接入方式，支持視距、非視距傳輸，支持點到多點傳輸和Mesh組網，支持多種業務類型。

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【關鍵詞】光纖通信技術;廣播電視;傳輸

前言

廣播電視的主要傳播方式是光纖傳輸，實際上除了光纖傳輸的方式之外還有微波傳輸和衛星傳輸的方式，但是光纖傳輸本身具有一定的特性，非常適合廣播電視的要求，比如成本比較低，但是傳輸的內容量非常大，因此，在廣播電視傳輸中光纖通信技術的應用是非常重要的。

一、光纖技術

一般最基本的光纖系統也必須具有五個要素，光發射器、光接收器、中繼器、耦合器和連接器。光源會產生光波的信號，而電視不僅僅有光影還有聲音，音頻還有電信號，光發射器能夠將這兩個信號轉換成為光信號，都轉換成為光信號之后就能夠通過光纜傳輸給接收器，在接收器上再次進行轉換，將光信號轉化成為電信號，然后發送給終端[1]。因為在傳輸的過程當中，信號可能會有扭曲的情況，造成最終的成像可能會出現失真的情況，影響觀眾觀看的效果，為了能夠有效解決這一問題就需要中繼器的參與，設立中繼器能夠保證信號在傳輸的過程當中保持穩定，并減少受損情況。當光纜在長距離的架構過程當中，一些光纜線過于長，或者是因為一些原因出現交叉的情況等等，為了能保證光纖的連接效果，也需要耦合器和連接器。

二、光纖通信技術在廣播電視傳輸中的應用

光纖通信技術已經獲得了一定的成就，傳統的光纖通信技術經常會出現噪音的問題，經過不斷的改造，目前的光纖通信技術已經能過有效避免這一問題。而且在一些現場的演唱會當中，將光纖通信技術應用得更加有效，演唱會當中有主會場和分會場，分會場往往會設立在全國各地，主會場的主持人在和分會場的嘉賓與主持溝通和交流的時候，不會出現任何阻礙，這就是通過光纖通信技術獲得的。1、非壓縮傳輸。非壓縮傳輸主要指的是，信號從信號源發出，然后再經過傳輸的，最終到終端設備當中，在這個過程當中，不進行處理。在一些跨年演唱會和體育賽事直播的過程中都是應用的非壓縮傳輸，實際上一般的現場直播利用的就是非壓縮傳輸的方式[2]。非壓縮傳輸的方式對距離的要求是比較嚴格的，當進行現場體育賽事報道的過程當中，一定還有電視機轉播機房，機房和轉播車的距離不能太遠,一般不會超過60米的距離。目前在很多非壓縮傳輸當中，為了能夠保證傳輸的效果，采用兩套設備傳輸的方式，使用主設備的同時還應用冷備設備，雙光纜的具有非常明顯的優勢，能夠讓信號傳輸地更加準確，還能保證信息的安全性[3]。2、壓縮性傳輸。壓縮設備可以對光波信號進行壓縮，讓信號的空間變小，然后再進行傳輸，因為信號的空間明顯變小了，因此數據傳輸的數量可以更大，這點是非壓縮傳輸不能及的。因為壓縮傳輸和非壓縮傳輸都有自身的優點，因此在實際工作的過程當中，壓縮傳輸和非壓縮傳輸會同時使用，兩者結合不僅能夠保證信息傳遞的及時性，還能保證信息傳遞的穩定性。

三、適應下一代廣播電視網絡的發展需求的FTTH系統

FTTH是一種光纖媒質的接入方式，將接入網局端和家庭住宅連接起來，引入光纖讓人們可以在住宅當中享受有線電視傳輸網絡帶來的便利。實際上一般有有線電視傳輸平臺和雙向傳輸平臺兩個平臺，而FTTH則對上述兩種平臺都做出到綜合的考慮，不僅能夠兼顧有線電視傳輸平臺，還能構成雙向的業務。FTTH本身是非常復雜的結構，但是按照部分的重要作用分割看來，一共有四個部分，首先是廣播和寬帶接入系統，然后是光分配網絡，其次是配置系統，最后是網絡管理系統。FTTH能承載業務的類型主要分為兩類，一類是廣播電視方面的業務，人們都熟悉的高清廣播和電視廣播等等，目前還有電視IP直播的業務，隨著廣播電視業務的不斷發展，將會讓廣播電視業務更加豐富。還有一類是寬帶接入業務，在寬帶接入業務當中，主要包含了網絡視頻的功能，還有網絡游戲的功能，以及一些點播的功能等等，可以看出FTTH所能承載的業務類型是非常廣泛的，為人們的休閑生活提供了非常多的選擇性。

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關鍵詞：光纖傳輸網；網絡優化；設計

中圖分類號：TN915.11 文獻標識碼： A

1.光纖傳輸網特點及發展現狀

近年來，光纖傳輸作為通信網絡主體和骨干得到了極大的發展與建設。傳輸技術及結構得到明顯提升的光纖傳輸網迅速在國防軍事領域、工業信息檢測領域及商業發展領域被越來越廣泛地應用和開發。光纖傳輸一直是近年來光纖傳輸技術的一個重要發展和建設方向，光纖傳輸技術的開發和研究人員一直在努力開發和研究光纖傳輸網的傳輸距離問題，并很大程度上提升了光纖通信網絡的傳輸距離，使光纖傳輸網得到了很大的發展和建設。人們對光纖傳輸業務和功能的擴展給予了很高的期望，近年來，光纖傳輸也正在努力向多業務節點、多通信傳輸功能的方向靠攏，以更好、更全面地滿足社會和人們對光纖傳輸的需求。社會發展及市場經濟中的很多領域對光纖傳輸的信息需求量不斷擴大，光纖傳輸網的信息傳輸技術、傳輸質量、傳輸效率及傳輸過程中的安全性能越來越受到社會各界的廣泛關注。

2.光纖傳輸網的網絡規劃設計

2.1 光纖網絡數字化傳輸技術規劃設計

建設項目中的光纖網絡數字化傳輸技術的優化主要從傳輸網絡節點及網絡線路等方面進行相應地傳輸技術優化。以下是以某公司項目建設中具體的傳輸技術優化設計內容。

2.1.1 光纖數字化傳輸網絡節點技術優化

一個個的傳輸運作機房就是光纖傳輸網絡的節點所在，網絡節點技術的優化就是對光纖傳輸運作機房處的傳輸及處理技術進行相應地優化和改造。光纖傳輸節點處需要改進和優化的技術是機房內老化、落后的傳輸設備與機器。筆者認為，長途光纖傳輸節點技術優化應從PDH，SDH，DWDM這三個層次進行。

（1）早期PDH 技術。PDH 技術為主的光纖傳輸設備又稱為準同步數字傳輸設備，是光纖傳輸領域使用較早的一系列傳輸設備，PDH 相較于傳統的節點傳輸設備具有明顯的傳輸質量高、傳輸信息量大、精確度高等數字化特點。PDH 光纖傳輸節點技術主要承載軍事、商業、工業等領域的數據、圖像及語音等基本多媒體信息傳輸業務功能，在一般的光纖傳輸通信，曾經一度在長途通信傳輸中占據著重要地位。另外，當前的PDH傳輸設備比較簡單，主要以點到點的鏈狀結構進行信息傳輸和處理。這樣的技術結構對信息傳輸過程中的穩定性和安全性都造成了一定的影響。盡管PDH傳輸技術相較于傳統的節點傳輸設備具有明顯的傳輸質量

高、傳輸信息量大、精確度高等數字化特點，但是在上世紀90年代后期逐漸難以滿足社會經濟及各產業發展中對信息傳輸量及傳輸質量等方面的大量需求，逐漸不再為社會所使用。

（2）基于SDH 技術的節點優化設計。SDH 技術是繼PDH技術之后的一種更嚴密、更靈活的傳輸技術。以SDH 技術為主的光纖傳輸節點設備又稱為同步數字序列設備，SDH技術傳輸設備正為全球各領域廣泛應用于光纖節點處理和傳輸中。由于當前的SDH 技術相較于之前的PDH 技術在網絡傳輸與處理功能、業務處理能力及傳輸網絡的靈活度與運行能力、網絡維護等各方面都有了明顯的提升和改善，極大地彌補了原先的PDH 技術的缺點和不足。某公司建設項目中，基于SDH技術的節點網絡優化工作，在深入研究和了解當前的SDH技術信息傳輸與處理方式、網管系統操作模式、交換與傳輸功能的綜合性等方面的基礎上，針對光纖數字化傳輸網絡節點傳輸中的用戶設備、用戶及節點網絡動態管理與維護、業務操作及信息傳輸與處理過程中的監測功能等方面實施全面優化和改善，有效引入和優化傳輸節點中的信息同步傳送模塊STM-N(N=1，4，1，64，s)，簡化傳輸過程中的支路信號、實現信息結構標準化和統一化。另外，針對當前廣泛采用的速率為10Gb/s 的SDH技術設備進行重點的改善和優化，強調網絡節點接口的標準化和統一性，建立真正可靠、高效的長途數字化光纖傳輸網絡，以最終實現長途光纖數字化傳輸網絡高資源利用率、靈活高效的信息處理與傳輸、低成本及高安全性能的業務處理與運行。

（3）基于DXC 技術的節點優化設計。DXC 技術是SDH技術發展到一定階段后的產物，主要是為眾多用戶之間的信息轉接與調度工作提供支持。西南油氣田分公司基于當前DXC 技術的設備改造應從光纖數字化傳輸網絡中的配線、控制與管理、業務監控等方面進行，真正實現傳輸中不同業務分離處理、高效處理、動態調整。

（4）基于DWDM 技術的節點優化設計。DWDM 技術是在社會對通信需求的急速增長的情況下誕生的，主要應對信息傳輸中帶寬需求不斷增長的問題。當前的DWDM 技術對新時期光纖數字化傳輸網絡的相對固定性及不可逆性與當前社會對通信帶寬需求的爆炸性增長之間的矛盾起到了良好的緩解作用。基于DWDM技術的節點優化工作應著重利用DWDM技術提升設備的線路速率，努力將設備線路速率提升到Tbit/s的級別，合理、科學地采用EDFA等類的光器件技術輔助DWDM技術延長傳輸過程中的無電中繼距離，以減少SDH 中繼器的使用，降低業務成本，提升數據傳輸質量。

2.1.2 光纖數字化傳輸網絡線路技術優化

（1）基于光纖技術的網絡線路優化。光纖技術是近年來得到迅速發展的通信技術，對光纖數字化傳輸網絡中的信息傳送距離及傳輸網絡帶寬有直接影響。基于光纖技術的網絡線路優化工作，某公司主要利用G.655 與G.652 兩種光纖類型下的線路優化及改造，對兩種光纖不同波段的色散程度及傳輸特點、對不同的節點傳輸技術（PDH，SDH，DWDM等技術）下的傳輸要求和特點進行充分的研究和了解，科學、合理地通過不同技術的優勢互補、綜合優化，使光纖技術在光纖數字化傳輸業務中發揮應有的效益。

（2）基于EDFA 技術的網絡線路優化。光纖數字化傳輸業務中常會出現傳輸信號衰減現象，這嚴重限制了光纖傳輸數據的距離和可靠性，當前的EDFA 技術就很好地解決了這一問題。基于EDFA 技術的光纖網絡線路優化工作中，對EDFA技術中的光濾波器、摻餌光纖、光耦合器及光隔離器等主要器件性能及特點進行深入研究和探討，明確各器件的工作原理和機制，使各器件穩定、正常工作，幫助餌粒子順利在輻射下躍遷到基態并將相同的光子注入信號光，最終完成信號的放大和強化作用，有效發揮EDFA技術作用。

（3）基于色散補償技術的網絡線路優化。光纖傳輸中的色散會一定程度上影響信息傳輸質量，如DWDM技術下的光纖傳輸過程中信道數在幾十或上百和單信道速率為10Gbit/s時，光纖色散對整個傳輸網絡的傳輸質量的影響就尤為明顯。當DWDM技術下的信息傳輸速度提升、傳輸信道增加時光脈沖就會因增長而展寬，不同的脈沖之間相互發生交疊，就會出現數據見干擾和影響，使光纖傳輸中出現亂碼，嚴重降低光纖傳輸質量。基于色散補償技術的網絡線路優化工作中，某公司注重對偏振模色散（PMD）現象的改進，重點改變傳輸系統中的殘留內應力等的作用程度與方向，降低對光纖傳輸系統的折射率分布的影響度，從而最大限度降低傳輸過程中的脈沖展寬現象，同時，利用色散補償技術有效解決光纜鋪設時各種作用力對光纖傳輸過程中引起的PMD問題，切實解決光纖傳輸中的色散問題。

篇7

關鍵詞:100G 碼型調制 接口 封裝映射 光電器件

中圖分類號:TN96 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0035-02

近年來,隨著固定寬帶和移動寬帶的高速發展,人們對帶寬的需求越來越大,相關機構預測的結果是:未來幾年我國干線網絡流量年增長率將達到60%～70%,5年后干線網絡帶寬要求將是目前的10～15倍,骨干傳輸網總帶寬將從現在的64Tb/s增加到120～155Tb/s,甚至達到200Tb/s,現有網絡正面臨著越來越大的帶寬壓力。為解決這一矛盾,同時也為兼顧經濟性,網絡平滑升級至40Gbps/100Gbps是最佳的方式。2008年,基于40Gbps速率的WDM系統,已經開始規模化商用,由于發展迅速,40G容量已經難以滿足需求,眾多網絡運營商和設備制造商紛紛將目光投向了100GbpsWDM系統。

1 關鍵技術進展

100G傳輸需要解決四項關鍵技術,分別是:碼型調制技術、接口技術、封裝映射技術以及關鍵光電器件技術[1]。2010年6月17日,IEEE正式批準了IEEE802.3ba40G/100G以太網標準,定義了物理編碼子層(PCS)、媒體介入控制層(MAC)、物理介質介入子層(PMA)、物理介質相關子層(PMD)、轉發錯誤糾正(FEC),各模塊及連接線口總線以及片間總線、片內總線。其中40G主要面向數據中心,100G主要用于網絡匯聚和骨干網。與此同時多個光通信標準組織也在積極制定相關規范,目前除100GE接口技術、100GE封裝映射技術已經由IEEE、ITU、OIF制定了相關規范,技術趨于成熟,其余部分還有待完善。

1.1 碼型調制技術的發展現狀

目前100G線路傳輸技術主要由兩種方案:多波束傳輸方案和單波束傳輸方案[2]。

多波束傳輸方案,是指將100G信號反向復用為多波長的10Gbps/40GbpsOTU2/OTU3信號。該方案的優點是在現有條件下實現,無需對現存的10G/40GDWDM網絡進行改動(碼型仍然使用ODB/DRZ/ERZ-DQPSK),且可以使用現有的光電器件傳輸,不會對現有的10G/40G信號產生影響;但是在波長利用率、波長管理、波間時延方面還存在問題,故此方案只用于過渡期,不能成為最終方案。

單波束傳輸方案可以使得業務和波長一一對應,這樣可以簡化網絡管理。隨著各型器件的不斷發展以及運營商成本不斷降低,這一方案將會成為發展的主要方向,因此目前討論的100G傳輸多指100G單波束傳輸。

隨著100G信號傳輸時比特速率的增加和傳輸距離的延長,波分長距離傳輸系統面臨一系列物理限制因素的挑戰,主要包括[3]以下幾點。

(1)OSNR要求增高。

(2)色散容限降低。

(3)非線性效益增強。

(4)PDM效益的增加等。

為避免這些物理效應的危害,通常需要使用更加高級的碼型調制技術,主要包括以下措施。

(1)采用相位調制格式。二進制差分相位調制(DPSK)相較于二進制啟閉鍵控(OOK)在OSNR方面需求可以降低3d,另外由于相移鍵控調制(PSK)是一種恒包絡調制,有利于降低比特圖形的非線性效應,因而在40G傳輸中廣泛使用PSK調制。

(2)采用多進制調制。在40G傳輸中,使用正交四位調制(QPSK)可以滿足在40Gbps比特率不變的條件下將波特率降低,有效降低光譜帶寬,以支持50GHz間隔的WDM傳輸,此時PDM容量增加到6ps～8ps,這樣就滿足了長距離傳輸的需求。

(3)采用RZ技術。相較于NRZ-OOK技術,RZ碼型可以降低系統的OSNR要求、增強了抵抗非線性效應的能力、增強了抵抗PDM效應,另外,帶啁啾的RZ碼型可以補償非線性效應產生的相位畸變,因此啁啾歸零碼差分正交四相位調制碼型(CRZ-DQPSK)成為了40G系統中最主要的碼型。

(4)采用偏振復用(PDM)方案。由于100G系統比特率至少高達112Gbps,若直接使用QPSK調制,對光電器件的工藝提出了很高的要求,而采用PDM方案,則可以利用光的兩個獨立偏振態各自承載56Gbps業務信息,系統的波特率將降低到28Gbps,這樣現有40G系統的光電器件就能用于100G系統,有利于降低功耗和成本。

(5)采用光相干檢測接收和DSP技術。光相干檢測技術可探測并同時獲知光場的偏振、幅度和相位信息,在了解這些信息后,可以調用數字信號處理(DSP)的方法消除色散和PMD導致的畸變和干擾,以此恢復碼元信息的純凈度。

PDM-QPSK技術在成熟度和復雜度之間取得了最佳平衡,且可以很好的支持相干接收和DSP技術,三者相互配合,已成為100G傳輸的最主流的配置方案。

(6)采用FEC技術。在100G系統中,使用了第三代前向糾錯技術(FEC),這一代FEC技術普遍采用低密度奇偶校驗碼(LDPC)、Turbo乘積碼(TPC碼),可以提供11db的凈編碼增益,可以降低OSNR的要求。此技術在IEEE802.3ba40G/100G以太網標準中已做定義。

100G系統在進行數據傳輸時,需要將以上多種技術進行融合,以能保證傳輸的穩定性與可靠性。其中涉及到的多種新型光/電器件,如高速成幀器、Mux/Demux、CDR、28Gbps高速雙偏振QPSK調制器、雙偏振相干接收裝置、56GS/s高速ADC以及DSP芯片/均衡算法、40nm工藝的ASIC等,這些都在被逐漸攻克,產業鏈日趨成熟。

1.2 接口技術的發展現狀

在技術規范的制定過程中,幾個光通信標準組織側重點各不相同:IEEE主要制定客戶端的網絡接口和以太網相關映射標準,包括10×10G、4×25G兩種接口;ITU-T主要制定運營商網絡相關標注,包括制定ODU4/OTU4的規范,以及40GE/100GE映射到OTN以及DWDM幀結構的方式;OIF則主要制定電接口標準[4]。

物理接口的可靠性和監控、保護是100GE接口技術主要解決的問題。其關鍵技術主要包含物理層通道(PHY)匯聚技術、多光纖通道及波分復用(WDM)技術[5]。接口支持全雙工操作,保留了802.3MAC以太網幀格式,定義了多種物理介質接口規范,具體如下[6]。

(1)100m并行多模光纖接口。

10×10GE短距離互聯MMFLAN接口,采用并行的10根光纖(10.3125Gbps/s通道)或者10個C/DWDM傳輸(40G使用4根光纖),使用輪詢機制進行數據分配獲得100G/40G速率,但是相關器件存在著封裝密度大和功耗控制問題需要解決。

(2)10km單模光纖接口。

4×25GE中短距離互聯SMFLAN接口,采用4波WDM方式在同一根光纖上傳輸。此接口設計的物理層技術與現有的器件和模塊不兼容,25Gbit/s串行并行轉換電路(SERDES)技術和非制冷激光器件的技術需要突破,另外還要開發合適的編碼調制技術和封裝技術(由CFP多源協議(MSA)進行規定)。

(3)10m銅線銅纜接口和1m系統背板連接接口。

此接口主要用于電接口的短距離互聯和內部互聯,其中1m背板連接接口目前在100GE系統上尚無定義。

(4)40km傳輸用接口。

銅纜介質有關接口(MDI)采用SFF-8436和SFF-8462的標準定義。

標準明確定義了通過虛擬通道的方法解決適配不同物理通道或者光波長的問題,物理層編碼采用64B/66B。標準還定義了MAC、PHY間的片間總線使用XLAUI(40Gbit/s)、CAUI(100Gbit/s),片內總線使用XLGMII(40Gbit/s)、CGMII(100Gbit/s)。

雖然標準給出了100Gbit/s接口的定義,但是目前還面臨很多問題,上文中雖然已對其中的部分做了闡述,但接口對應的相關芯片方面還存在以下問題。

(1)雖然在MAC層沒有障礙,但是在專用集成電路(ASIC)設計制造出來前,PMA業務接口、電接口規范要求的每個通道工作在10.3125Gbit/s的速率實現起來卻有問題,這是因為目前只有少數公司有實力可以使初期使用的基于現場可編程門陣列(FPGA)實現的MAC支持到10.3125Gbit/s。在之前的實驗評估階段,是通過8/20個5.15625Gbit/s通道轉換到4/10個10.3125Gbit/s通道的過渡方法來解決的。

(2)接口配套的包處理器。

這方面目前還沒有一個通用的方案,尚處于評估階段。主要的問題是面對串行高速總線接口高帶寬、接口轉換導致和多片的堆砌時,單芯片面積和功耗都難以控制。

(3)分組交換系統(交換網和交換網接口芯片、流量管理芯片)。

新線卡背板接口帶寬最大200Gbit/s、背板SERDES總線速率需支持到10.3125Gbit/s,這對設計、工藝、材料、總線長度都有苛刻要求;此外還需要滿足虛擬隊列(VoQ)、層次化服務質量(HQoS)等管理特性,系統的設計難度又提高不少;還有一點就是大功率以及隨之帶來的高發熱量等等問題。

以上這些問題,都是在大規模的應用之前,必須要著手解決的。

1.3 封裝映射技術的發展現狀

ITU-TQ11濟州島中間會議達成了40G/100G以太網接口的OUT映射定義:40GE映射到OPU3,傳輸編碼1024B/1027B;100GE映射到ODU4/OTU4,比特率為111.809973Gbit/s。對100Gbit/s以太網而言,虛擬級聯技術可以實現適配,但是效率不高,因此使用串行密集波分復用技術(DWDM),將10×10GE/4×25GE通過ODU4適配到111.809973Gbit/s的OTU4中,以提高效率。

傳統的DWDM系統被認為是點到點的技術,在業務的調度與組網技術方面存在者不足。隨著上層IP業務的迅速發展,要求底層傳輸平臺更加靈活和智能,此時OTN技術的優勢將會體現出來。OTN技術是在WDM和SDH/MSTP的基礎上發展起來的,既結合WDM大容量傳送的特性,又引入了SDH/MSTP的交叉概念,因此擁有類似于SDH/MSTP的完善的OAM能力:在光端OTN可以實現大顆粒的處理,在電層,OTN通過使用異步的映射和復用,把SDH/SONET的可運營、可管理能力應用到了WDM系統中,形成了一個以大顆粒寬帶業務傳送為特性的大容量調度的網絡。因此OTN成為了100G網絡中最有競爭力的一種技術。

在適配到OTN時,除了是可以映射到OTU4中,還可以反向復用到OTU2/3中,主要由ODU2e-10v反向復用和ODU2-11v/ODU3-3v反向復用兩種方案,采用GMP方法予以實現。這一方案在ITU-TQ11會議上已經明確并使之標準化。

另外還有一種方案,是將100GE的高速串行信號反向復用為10G/25G的低速并行信號[7],通過Multi-linePCS層匯聚后再映射到OTN,或者比特透明獨立映射的方式實現。

1.4 關鍵光電器件的發展現狀

上文中已經提到,100GE傳輸將采用高級碼型調制、偏振復用、光相干檢測接收/電處理、新一代前向糾錯等新技術,這些都需要高速光電器件才能實現,預計今年這些器件將會走向成熟。

為保證高速率數字信號的順利傳輸,光模塊和高速DSP是重中之重,前者用于信號的調制,后者則對相干電接受至關重要,只有這樣,才能提高接收靈敏度、加大傳輸距離。

所幸現在各運營商、設備商都在積極投入其中,一系列更加強大的、新型的光電器件都已進入開發、測試階段,比如光子集成技術(PIC),就將傳統的光通信器件和子系統由分離的激光器、調制器、控制單元、濾波器和波導等集成在一塊基片上,從而減小了體積和復雜度。隨著研究的不斷深入,關鍵光電器件將不再成為瓶頸性的問題,從而為大規模的實現100G以太網創造了條件。

2 結語

100Gbit/s以太網以其美好的應用前景,正吸引著越來越多的人投身其中,雖然還有很多技術問題尚待解決,但是隨著標準的不斷制定與完善、各大公司持續的研究投入下,在商用之路上已經加速發展[8]。

在這個過程中,也有著巨大的機遇。十二五期間,我國提出了更高的寬帶戰略目標,可以預見在不久的將來高速光纖將全面普及,在全球經濟持續低迷的情況下,這無疑是對通信產業注入了一針強心劑。雖然我國在100G技術上的起步較晚,但是并沒有落后于國際。自去年12月開始,中國電信、中國移動、中國聯通三家運營商已經或者即將開展測試,華為、中興、烽火等眾多設備制造商也已經制造出相關設備參與其中[9]。

因此我們有理由相信,100G光纖傳輸的大規模部署,將在近幾年實現,讓我們拭目以待。

參考文獻

[1] 100G傳輸技術新進展[J].華為技術.

[2] 張海懿.100G光傳送技術新進展[J].衛星電視與寬帶多媒體,2011,9.

[3] 100G波分復用傳輸的關鍵技術及發展趨勢[J].華為技術.

[4] 湯瑞,趙文玉,吳慶偉,等.40G/100G標準化現狀及發展趨勢[J].郵電設計技術.

[5] 張遠望.100G以太網技術和應用[J].中興通信技術,2009,5.

[6] 100G傳輸時代來臨[J].華為技術.

[7] 姚民.100GE接口的實現及在城域網部署[J].IP領域,2012,20.

篇8

關鍵詞：通信光纜 傳輸技術 具體措施

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00

1 現代光纖通信傳輸的技術特點探究

1.1 具有較大的通信容量

與傳統通信傳輸技術相比，光纖通信傳輸技術附有寬度較大的頻帶，可以幫助光纖通信傳輸技術滿足更大容量的通信需要，在實踐應用過程中為用戶帶來了極大的便捷[1]。在單波長的光纖通信傳輸系統當中，受終端電子瓶頸限制，光纖通信傳輸技術無法展現出其通信容量較大的優勢，因此，在光纖通信傳輸技術實踐應用的過程中，科研人員采取了多種復雜的輔助增加光纖傳輸的設備，以此提高了光纖通信傳輸技術的通信容量，使光纖通信傳輸技術不再受到電子瓶頸的限制。

1.2 具有較強的抗干擾能力

在通信網絡的鋪設過程中，工程建設人員應根據石英的材料特性，在光纖中安裝防護措施，使其具備良好的絕緣性，在滿足這一條件的同時，使通信傳輸設備具有一定的阻隔外界干擾的能力。根據這一特性，光纖通信傳輸技術在實踐應用過程中也應具備較強的抗干擾能力。在光纖通信傳輸技術實際應用于較為特殊的電力系統中時，如果電纜在連接與傳輸的過程中受干擾因素的影響而出現了中斷情況，往往就會對電力通信系統造成嚴重的危害，嚴重者更會對社會造成極大的影響，其安全問題值得全社會關注。在光纖通信傳輸技術的實踐應用階段，其主要作用就是在傳送過程中切實保證每個系統區域的安全與穩定，有效減少災難性通信事故的發生的幾率。

1.3 具有較長的中繼距離

光纖通信傳輸技術在實踐應用過程中比傳統通信傳輸線路具有更長的中繼距離，能夠精準的將數據與信號傳輸到既定線路當中，減少傳輸與測量中的損耗。光纖通信傳輸技術在實際應用于長途傳輸的過程中，應根據該技術的實際特點，減少整體線路的損耗，利用光纖通信傳輸技術中繼距離較長的特點更可以減少中繼站的建設，為企業極大的降低投資成本，幫助企業實現優質化的工程建設與造價工作，推進光纖通信傳輸技術在實踐應用當中的發展[1]。

2 現代光纖通信傳輸技術實踐應用探究

2.1 骨干節點中的光信號交換技術

目前，我國在通信網絡中所采用的大多都是傳輸速度非常慢的單一化光交換技術，在通信網絡中進行電纜鋪設與構建時，工程人員所采用的基本都是金屬線路，這些因素極大地降低了我國通信網絡的發展與運營，極大的降低了我國通信網絡的效率。所以，將光纖通信傳輸技術實際應用到我國的通信傳輸網絡當中，具有極其重要的先進性意義。通過采用大容量的光開關器件，能夠有效解決傳統網絡通信過程中存在的光信號單一換、傳輸速率較慢等諸多問題。光在網絡中傳輸的速度極快，利用這特點所研制出的大容量光開關器件能夠將光信號進行分解與交換，充分利用光信號交換技術在通信網絡的傳輸過程中提供了傳輸效率，實現網絡數據的交換。在我國當前的通信網絡研究過程中，光纖通信傳輸技術的自動交換模式，已經成為我國科研工作的主要發展方向[2]。

2.2 在通信傳輸過程中實現單纖雙向傳輸

根據我國光纖通信傳輸技術實踐應用的具體情況進行分析，可以明確地了解到，由于受設備器件的限制，光纖的容量在實踐應用過程中往往無法實現理論中的無限制增加，致使光纖信號傳輸的效率受到極大影響。我國現階段大部分都是采用雙纖雙向傳輸技術，在進行技術優化的過程中，科研工作者應以光纖通信傳輸技術的實際特點與工作原理為核心，采用單纖雙向技術進行收發信號調制過程中的傳輸工作，以此降低光纖能源的消耗情況，極大的提高我國通信網絡的運作效率。

在光纖通信傳輸技術的實踐應用環節，諸多完結因素與設備器件因素，都在在很大程度上對光纖通信造成一定的影響與干擾，致使光纖通信的質量受到影響。單纖雙向傳輸在很大程度上滿足了光纖容量不斷增大的實際要求，使光纖通信技術在實踐環節免于遭受諸多不利因素的影響，通過節省光纖的能源，使光纖通信能夠更加高效化的進行信號傳輸。通過對這一技術進行不斷改進，在我國光纖末端的設備中可以通過介入這一技術，以此實現更加快捷、高效化的通信傳輸服務。

2.3 光纖到戶的網絡傳輸

隨著我國科學技術的不斷發展，光纖通信傳輸技術在實踐應用過程中得到了不斷地完善與創新。邊關我國快速崛起的傳輸網絡與視頻通信技術，普通的寬帶網絡傳輸已經無法滿足我國用戶的使用需要，為實現用戶更高的使用要求，光纖通信傳輸技術被實際應用到了網絡傳輸的過程當中，實現了光纖到戶的新型網絡傳輸模式。這種新型網絡傳輸模式的應用，幫助我國在網絡資源上實現了更加快捷的共享與應用，其穩定、安全的特性使光纖網絡在實際維修中方便快捷，為我國節省了很多的光電器件與光纖設備，實現了光纖資源的有效利用。光纖到戶的網絡傳輸技術，使每一用戶所享受的網絡傳輸都呈現相互獨立的狀態，切實滿足了我國用戶的實際需要，促進了我國通信傳輸技術的發展。

3 結語

綜上所述，光纖通信傳輸技術是我國信息化建設的主要內容之一，為我國社會經濟做出了巨大的貢獻。在未來的通信行業發展過程中，光纖通信傳輸技術還需要進行不斷地完善與創新，逐步成為我國信息通信領域中的主流技術。

參考文獻

[1] 劉進出.光纖通信傳輸技術中到的問題探究[J].信息技術教育，2013（09）：23-24.

[2] 李華.長光纖通信傳輸技術故障防控的策略[J].湖南科技學院院報，2012（07）：23-25.

篇9

【關鍵詞】光纖 傳輸 通信

一、前言

光纖通信的誕生與發展是通信史上的一次重要革命。從理論到實踐，短短的幾十年中，光纖技術的應用已經是舉足輕重。 對光纖傳輸而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標。當然，這其中也有相應的問題存在。 圖為光導纖維，即光纖傳輸進行數據、信號傳輸的介質。

二、光纖傳輸系統中存在的問題

（一）光纖傳輸網絡的脆弱性

1.現有的光纖網絡采用了主備用、自愈環等安全部署策略，提高了光故障定位和修復技術水平，能有效防御切斷光纖的攻擊方式。但對于強光攻擊和弱光攻擊以及通過光纖微彎進行的“竊聽”攻擊，目前還難以進行防范，按照攻擊的方式不一樣可以將，弱光的攻擊分為帶內干擾的攻擊以及帶外干擾的攻擊。其中，帶內干擾的攻擊是主要是通過干擾光信號的注入來將接收端的正確解譯數據的能力降低，會造成鏈路以及和該鏈路的節點相連接的其他的鏈路上的那些信號發生衰減。對于帶外的干擾攻擊的原理在于，因為器件存在泄漏或者是交叉調制效應，使其能夠讓信號的能量降低，此時攻擊者只要注入另一個在放大帶寬內其他波長的攻擊信號，就會將其他信號上的增益給掠奪了，這樣就造成了信號傳輸質量的下降。

強光攻擊通常給系統設備所帶來的損害是永久性的，它分為主動攻擊和非主動攻擊。強光入侵不僅會破壞光放大器，還可能造成光接收模塊、光發送模塊、解復用器和復用器等設備的損壞。由于光器件價格昂貴，實際工程中不可能投入大量資金使所有光板都有備份，強光攻擊往往會造成大范圍內所有光器件報廢，使得修復成本提高，業務恢復時間延長。

2.邏輯層主要的功能在于對光纖傳輸網絡的運行提供支撐以及管理，它的核心是網絡管理系統，而網絡管理系統又包括數據通信網（DCN）、網元以及管理軟件。網絡管理系統能夠對光纖傳輸網進行故障的定位、性能的監測、信道的調度、系統的安全與維護以及業務的開放等操作的控制，它是整個網絡控制的中樞部分。

目前光纖傳輸網管理系統采用的具體機制不盡相同，但是網管模型基本符合通信管理網（TMN）標準，典型的網管系統可劃分為網元層（NEL）、網元管理層（EML）、網絡管理層（NML）、業務管理層（SML）和事務管理層（BML）。由于光纖傳輸網的物理封閉特性，目前光纖傳輸網的管理信息往往以明文形式通過嵌入式控制通道（ECC）進行傳輸。如果惡意用戶非法接入光纖網絡管理系統截獲網管信息、篡改網管命令和操作，將會破壞光纖網絡的正常運行，造成巨大危害。這就類似于No.7信令攻擊，攻擊者向No.7信令系統插入消息信令“電話掛起”，從而致使一次通信失敗。

三、問題對策研究

（一）網絡脆弱性的解決措施

1.物理層的安全防護措施主要是改善硬件特性， 物理上進行加固，關鍵部件采用隔離控制保護裝置，完善監測手段。 （1）抵御弱光攻擊在網絡組件的關鍵業務和其信道之間安放隔離開關，并在解復用器后使用濾波器，濾除一定帶寬之外的信號，預防利用光放大器（OA）帶外增益競爭而進行的攻擊。在波長進行選擇交換前采用均衡技術對摻鉺光纖放大器增益競爭進行保護，使各個不同波長的光功率均衡，防止大功率攻擊信號越來越強，小功率正常通信信號越來越弱。 （2）抵御強光攻擊 利用光限幅放大器（OLA）對光進行放大，并限制最大輸出光功率，防止信號功率過強對網絡中的光組件的破壞。同時，這樣也限定了串音的功率，降低了利用串音影響正常通信的可能。

2.邏輯層脆弱性的解決方法對于邏輯層的脆弱性，主要的解決方法是對網絡管理系統加強管理以及控制。邏輯層安全防護措施的重點是加強對網管系統的管理和控制，以提升整個網絡的安全性能。（1）訪問控制不管是用戶對傳輸數據的訪問還是管理員對網絡管理和控制信息的訪問，一定要實施訪問控制，并通過訪問矩陣來限制不同用戶的訪問權限。對文件和數據庫設置安全屬性，嚴格區分共享類別。（2）安全認證通過建立合法用戶數據庫，進行用戶身份認證，并視情況采用數字簽名技術。這樣一方面可拒絕非法用戶進入網絡，另一方面如果用戶進行非法操作，可以及時發現，并立即中斷本次傳輸。

3.業務層脆弱性的解決方法對于業務層的脆弱性，其最主要的解決方法是密碼技術的運用。（1）用加密方法抵御數據泄漏 在光纖傳輸網安全防護策略上，對所有的系統都采取保護將使得成本太高，既不可能，也沒有必要。密碼技術雖然不能保證網絡物理上不受攻擊，但它可使竊聽者即使得到了網絡中的數據流，也無法知道其數據的真正含義。因此，應采用網絡加密、信道加密和信息加密等多種加密技術，保證信息安全。同時，要積極發展光纖通信的新器件和量子密碼學等新技術，通過技術創新，提高系統的安全保密性能。（2）明確界定傳送信息的密級和責任 按照“誰擁有設施誰負責安全”和“誰傳送信息誰負責界定”的原則， ，完善信息密級認定和管理機制，確保不同密級的信息能夠用不同級別的保密措施保證其傳送。 （3）建立完善的安全保密機制信息安全是一個世界性難題，攻防技術層出不窮，防不勝防。

四、結論

今后隨著社會經濟的不斷發展，作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，這就推動通信網的繼續發展。因此，作為高效傳輸手段的光纖傳輸技術在應用需求的推動下，一定不斷會有更長遠的發展。在應用的同時，我們要不斷發展，更要不斷完善。

參考文獻：

[1]周華軍，光纖傳輸系統中存在的問題及對策研究[J]中國高新技術企業，2010-10-20

篇10

關鍵詞：通信；光纖；數據傳輸

中圖分類號：E968文獻標識碼： A

上世紀六十年代的高錕提出了光傳輸理論，真正實現產品的是在1976年，出現了實用化的光纖傳輸產品。上世紀八十年代開始有規模的使用PDH了，二十世紀九十年代初組建和完善了SDH標準，其主力仍然為PDH。在1994年，通信傳輸的首選設備就是SDH了，到了1998年，開始建設了DWDM網絡，同時開始探討ASON技術，也著手研究ASON了。大規模的對DWDM進行組建是在上世紀末的時候，開始，出現了全光網的試驗工作。MSTP技術的開始出現是本世紀初，并且在工業生產中逐漸投入了試運行，到了2003年的時候，人們已經在通信技術中使用了ASON/OADM技術。同時在2005年的時候，大規模的建設和運用ASON技術，同時在骨干網絡傳輸介質中也出現了ROADM技術。這時候，很多行業就逐漸出現了光纖通信技術，我國各行業現在都使用過光纖通信傳輸技術，并且很多地方都是采用光纖技術來進行數據傳輸的。隨著光器件和LIC技術的不斷發展,有效地利用了光纖的1.3㎛與1.55㎛的低損耗、低色散特性,使565Mbit/s和相當于565Mbit/s及其以下的光纖通信系統得到普及。1987年左右,1.6 Gbit/s(舊本)、1.7Gbit/s(美國)系統也投入實用。超高速光纖通信的傳輸方式,除目前廣泛應用的光強度調制――直接檢波(IM/DD)外,還提出了波分復用、相干光通信、光FDM(光頻分復用)及光孤子通信等。由于IM/DD光通信方式簡單,調制、解調比較容易,對器件要求比較低,所以在研究速率更高、距離更長的新通信方式的同時,仍在探討IM/DD的通信潛力。由于近幾年來超高速光器件和光電集成器件的研制成功,特別是EDFA(摻餌光纖放大器)的出現,擴大了IM/DD方式的傳輸能力,在傳輸速率和傳輸距離方面,每年都取得新得進展。從目前發表的實驗數據看,傳輸速率可達到20 Gbit/s以上,傳輸距離超過1萬km(2.5 Gbit/s)。

1 通信中的光通信技術

光通信傳輸技術是近幾十年興起的一種新技術，在網絡發達的今天，利用光通信技術來進行數據交換，使用的很頻繁。所謂的光通信，是一種以光的波為媒介來進行傳輸信息的通信方式。無線電波是發源比較早的通信傳輸數據技術，光波和無線電波一樣都屬于電磁波，但光波的頻率比無線電波的頻率高，波長比無線電波的波長要短一些。因此，相比之下光波具有傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強和通信數據量大的優點。根據光波波長的長短，可以分為紫外光、可見光和紅外光。其中只有可見光才能為人所看得見，其他波長的光是人看不見的。但是這些不同波長的光都能用來傳輸數據。如果從光源的特性上來分，可以將光分為非激光通信和激光通信。如果按照廣的傳輸媒介來區分，可以將光分為有線光通信和無線光通信。常說的光通信傳輸，一般有這五種：紫外線通信、紅外線通信、大氣激光通信、藍綠光通信和光纖通信。

2 光纖通信技術內涵

文章中的光通信傳輸技術在專業領域的應用主要是指在油氣田和長輸管線上的傳輸。文章將光通信傳輸介質的四種不同技術進行對比和分析，這四種技術分別是：RPR技術（也叫光以太網彈性分組環技術）、、OTN技術（光傳送網技術）、SDH及基于SDH的多業務傳送平臺(MSTP技術)。SDH也稱為同步數字體系、ATM技術（Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術)。

2.1 光以太網彈性分組環技術

光以太網彈性分組環技術（RPR技術）對于實時性的時分復用業務，RPR技術定義了協議,在實際中需要得到進一步的驗證。對于數據業務而言，RPR技術具備絕對的優勢，可以根據用戶的需求來分配帶寬，該技術支持統計復用技術和空間復用技術，在網絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對SDH網絡提高3-4倍。RPR技術還可以對數據業務進行優化，能有效的支持IP的突發特性。

2.2 光傳送網

光傳送網也就是OTN技術，它是采用基于TDM體制的一種復用技術，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，有獨特的幀結構，可以區分不同等級速率，還能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議，對于非實時性業務和實時性業務都能提供相應的承載，該技術實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。該技術的傳輸設備可以直接提供工業標準的通信協議接口，不需要借助其他的接入設備。缺點是該技術被壟斷，設備的維護受原廠家的束縛，與其他非OTN網絡進行連接總會有些莫名其妙的故障，設備的兼容性比較差。

2.3 MSTP技術

MSTP技術是SDH及基于SDH的多業務傳送平臺的縮寫，該技術也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊為基本概念，其模塊由三部分構成：段開銷(SOH)、管理單元指針（AU）和信息凈負荷。MSTP技術的特點有：第一，克服了SDH設備中的一些不足，多數情況下不需要額外的接入設備，但新技術產品的增加可能會需要增加新的接入設備。第二，能利用虛容器方式來兼容各種PDH的體系。第三，SDH傳輸網具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監控維護管理的能力比較強、光接口的標準相對統一。

2.4 異步傳輸模式

異步傳輸模式技術也稱為ATM技術，ATM雖然可以承載實時性業務中的時分復用業務，但每一個節點的延時都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時系統切換時間較SDH傳輸制式長，所以一般在時分復用業務的承載方面不用ATM技術。

3 光纖通信傳輸技術的應用

根據上文所描述，可知這四種技術各有各自的優缺點。在實際應用中應該充分考慮各個技術的特點綜合性的來運用這些技術服務于生產。在實際生產中，一般將光纖通信傳輸技術與實際的工程情況相結合，進行核算，計算出合理的工程成本。

經過分析在具體的通信傳輸中，其設計思路如下。先進行優化設計，選擇跟實際情況相匹配的數據傳輸技術，其次根據實際情況和相關費用，計算出合情合理的投資費用，最后根據實際情況來選擇相應的光纖傳輸方式，進行實地使用。既節約了成本，又保證了通信數據傳輸的順暢和安全。

參考文獻

[1]高嵩，裴麗，祁春慧，安麗靖，李卓軒，趙瑞峰. 色散對ROF系統性能的影響[J].光電技術應用，2009，(06).