時間：2022-05-16 05:59:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇光纖技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：當(dāng)前信息容量日益劇增，為提高信息的傳輸速度和容量，光纖通信被廣泛的應(yīng)用于信息化的發(fā)展。城域傳送網(wǎng)傳作為承載城域范圍內(nèi)的固定、移動和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò),在整個光網(wǎng)絡(luò)中占有不可替代的地位。本文介紹了城域傳送網(wǎng)的特點，對主要技術(shù)進行了分析，最后探討了其發(fā)展趨勢。
一、引言
城域傳送網(wǎng)是覆蓋城區(qū)、郊區(qū)或者部分規(guī)模較小的市縣，為城域多業(yè)務(wù)提供綜合傳送平臺的網(wǎng)絡(luò)，是承載城域范圍內(nèi)的固定、移動和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò)，它一般以多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以多種接入技術(shù)為輔，為多種業(yè)務(wù)和通信協(xié)議提供綜合傳送承載平臺。城域傳送網(wǎng)向上與省際和省內(nèi)干線相連，向下負責(zé)綜合業(yè)務(wù)引入，完成集團用戶、商用大樓、智能小區(qū)的業(yè)務(wù)接入和電路出租的任務(wù)。
二、城域傳送網(wǎng)的特點
城域傳送網(wǎng)是非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，每個城市和每個城市都因現(xiàn)狀不同而有所不同，從網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)來說，城域傳送網(wǎng)一般分為核心傳送層、匯聚層和接入層。對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的城市，可根據(jù)實際情況簡化網(wǎng)絡(luò)層次。下面從通用角度分析城域傳送網(wǎng)的特點。
多業(yè)務(wù)。城域傳送網(wǎng)需要同時支持多種業(yè)務(wù)，單一平臺支持多種協(xié)議和處理混合業(yè)務(wù)的特征是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)獲得足夠競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素，也是最重要的特點。多業(yè)務(wù)支持是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)的基石，可為運營商帶來許多競爭優(yōu)勢，如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本顯著降低(減少了網(wǎng)絡(luò)分層和設(shè)備)、網(wǎng)絡(luò)管理簡化和配置工作量減少等。
安全可命性和可增位性。城域傳送網(wǎng)涉及到大量的客戶和服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性直接影響到客戶，傳送網(wǎng)應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的備份和線路保護，提供網(wǎng)絡(luò)安全措施，同時多種生存性有利于運營商向用戶提供更好的業(yè)務(wù)定義。同時城域傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)要充分考慮業(yè)務(wù)擴展能力，能針對不同的用戶需求提供豐富的寬帶增值業(yè)務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)贏利。
動態(tài)性。與骨干傳送網(wǎng)相比，城域傳送網(wǎng)的動態(tài)性較強，多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動態(tài)性和不可預(yù)見性使得城域傳送網(wǎng)的相關(guān)需求加強，目前的發(fā)展趨勢是越來越多的客戶需要帶寬更靈活的業(yè)務(wù)。他們需要快速的業(yè)務(wù)配置、更短期的、可靈活增加的服務(wù)合同和基于QoS的價格，將來還可能出現(xiàn)對帶寬按需分配等新業(yè)務(wù)的需求。
網(wǎng)絡(luò)擴展性。由于受用戶需求和地理分布動態(tài)變化的影響，城域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有多變性，城域傳送網(wǎng)要建設(shè)成完整統(tǒng)一、組網(wǎng)靈活、易擴充的彈性網(wǎng)絡(luò)平臺，留有充分的擴充余地，能夠隨著需求變化，可允許運營商不斷地按照業(yè)務(wù)需求增加帶寬，而不需要進行網(wǎng)絡(luò)整體升級。
三、城域網(wǎng)中的相關(guān)技術(shù)分析
SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺。SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)是目前廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。為了適應(yīng)城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)的需求，SDH從單純支持2Mb/s,155Mb/s等話音業(yè)務(wù)接口向支持以太網(wǎng)和ATM等多業(yè)務(wù)接口演進，將多種不同業(yè)務(wù)通過YC或VC級聯(lián)方式映射入SDH時隙進行處理。SDH多業(yè)務(wù)平臺將傳送節(jié)點與各種業(yè)務(wù)節(jié)點融合在一起，各廠商只是融合程度不同。
MSTP的出發(fā)點是將2層或3層的功能作為SDH附加功能來完成的，其對2層或ATM層的處理都是與SDH處理相分離的，但都可以映射到SDH的VC時隙進行重組。從功能上看，MSTP除了具有SDH功能外，還具有2層、MAC層和ATM功能。
MSTP比較適合于已經(jīng)敷設(shè)大量SDH網(wǎng)的運營公司，它可以方便有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實現(xiàn)從電路交換網(wǎng)到分組網(wǎng)的過渡，適合支持混合型業(yè)務(wù)特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合型業(yè)務(wù)，同時可以保證網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一性。
彈性分組環(huán)技術(shù)。正在由IEEE802。17工作組制定的彈性分組環(huán)(RPR)技術(shù)，吸收了吉比特以太網(wǎng)的經(jīng)濟性、SDH系統(tǒng)50ms環(huán)保護特性。RPR采用類似以太網(wǎng)的幀格式，結(jié)合絲絲標(biāo)記，基于MAC高速交換，簡化IP前傳。RPR技術(shù)可以支持更細的帶寬粒度，網(wǎng)絡(luò)成本較低，可以承載具有突發(fā)性的IP業(yè)務(wù)，同時支持傳統(tǒng)語音傳送，有比較好的帶寬公平機制和擁塞控制機制。RPR環(huán)是在整個環(huán)上實現(xiàn)公平機制而不是在單獨鏈路上，容易實行全局的公平機制。服務(wù)供應(yīng)商可以利用源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率來控制上游節(jié)點和下游節(jié)點的速率。帶寬策略允許在無擁塞的情況下，把環(huán)上任意兩個節(jié)點之間所有的帶寬分配給這兩個節(jié)點，沒有SDH那種固定電路系統(tǒng)的不靈活性，同時又比點到點的以太網(wǎng)更加有效。
目前RPR標(biāo)準(zhǔn)尚未完成，其中的一個重要問題是對時鐘的透明傳輸，RPR同步機制與SDH不同，必須確保TDM時鐘可以透明傳輸?shù)綄Χ恕５诙€挑戰(zhàn)來自RPR定義的是一個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的技術(shù)，無法工作在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下(甚至是環(huán)間互聯(lián))，而實際的城域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境則是十分復(fù)雜的。
RPR技術(shù)適合于以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主、TDM業(yè)務(wù)為輔的網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用范圍將逐漸擴大，適合于新建網(wǎng)絡(luò)。
城域WDM光網(wǎng)絡(luò)。WDM技術(shù)不僅提高了光纖利用率，而且在業(yè)務(wù)信號復(fù)雜多變的城域網(wǎng)中對信號具有透明性，它可以對從不同設(shè)備出來的信號不進行速率和幀結(jié)構(gòu)調(diào)整，直接進行透明傳輸。這可給用戶、特別是租用波長的用戶以最大的靈活性。同時，不同波長間的信號互不干涉，每個波長都可以自己靈活上下。WDM技術(shù)主要應(yīng)用于城域骨干網(wǎng)。
城域OADM環(huán)網(wǎng)可以承載大量客戶的多種協(xié)議和多種速率的業(yè)務(wù)，每個波長承載一種業(yè)務(wù)的方式將很快耗盡波長，為提高每個波長的帶寬利用率，應(yīng)盡量避免低速率業(yè)務(wù)單獨占用一個光波長通道。一種新興的經(jīng)濟有效的方法是將多個低速率客戶信號復(fù)用到一個波長信道中，該技術(shù)被稱為子波長復(fù)用，從而實現(xiàn)了每個波長攜帶多種業(yè)務(wù)。這種子波長復(fù)用器降低了城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)的應(yīng)用門檻，可以直接容納低速率信號，給組網(wǎng)帶來了靈活性。WDM環(huán)網(wǎng)解決了兩個重要問題：光纖短缺和多業(yè)務(wù)的透明傳輸。成本是限制其應(yīng)用的重要因素，目前它主要用來保護那些SDH還無法保護的業(yè)務(wù)，如ESCON,FiberChannel等。
在目前的光網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的提供需要經(jīng)過4層處理：首先將業(yè)務(wù)映射進IP包，并以ATM信元封裝，然后將ATM信元映射進SDH幀，最后轉(zhuǎn)換為光信號在光網(wǎng)絡(luò)上傳送(采用WDM/DWDM方式)。隨著IP業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)的缺點日益暴露。人們開始研究將ATM層和SDH層從4層結(jié)構(gòu)中剝離出去，將其功能融合到IP/MPLS層和WDM/OTN(光傳送網(wǎng))層中，將IP業(yè)務(wù)直接在WDM光路上傳送(即IPoverOptical，目前主要為IPoverWDM/DWDM)。在傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中引入信令控制和動態(tài)交換功能，將IP層和光網(wǎng)絡(luò)層置于同一控制平面下，對光網(wǎng)絡(luò)實施配置連接管理，在此思想下，一種能夠自動完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)ASON(自動交換光網(wǎng)絡(luò))應(yīng)運而生。
自動交換光網(wǎng)絡(luò)。ASON是在IPoverDWDM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，底層仍為OTN，主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通過信令交換完成對傳送平面的動態(tài)控制。控制平面的引入帶來了以下好處：迅速實現(xiàn)業(yè)務(wù)提供，允許網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)分配路由和帶寬；容易管理，業(yè)務(wù)提供者無需為新的傳輸技術(shù)系統(tǒng)的配置管理而開發(fā)維護操作支持系統(tǒng)軟件;具有擴展的信令能力，增加了補充業(yè)務(wù);在出現(xiàn)故障時可實現(xiàn)快速的保護與恢復(fù)，比通常的傳送網(wǎng)節(jié)省了冗余容量和資源;控制平面的協(xié)議比管理平面的協(xié)議有更豐富的原語組，可用于各種傳輸技術(shù)。
四、通用標(biāo)簽交換（GMPLS）技術(shù)
為了使MPLS適應(yīng)時分復(fù)用、波分復(fù)用等不同的應(yīng)用環(huán)境，以支持在電路交換網(wǎng)中建立連接，IETF對MPLS中標(biāo)簽的概念和形式進行了相應(yīng)的擴展，將時分系統(tǒng)和空間交換系統(tǒng)涵蓋了進來，推出了通用標(biāo)簽交換--GMPLS。其具有許多新功能：
時隙、虛通道和波長等均可作為標(biāo)簽。GMPLS所管理的對象不僅是分組，還可以是FR。ATM,SDH和WDM等，且這些設(shè)備上的接口還可以細分為PSC(分組交換功能)、TSC(TDM交換功能)、LSC(波長交換功能)和FSC(光纖交換功能)等多種類型。
可以為離散單位分配帶寬，因為時隙、波長和光纖等都是離散單位。
具有下行按需標(biāo)簽分配和使用上行標(biāo)簽的雙向LSP建立能力，并且可以通過從上游節(jié)點向下游節(jié)點傳送建議標(biāo)簽來簡化倒換過程、減少雙向LSP的建立時延。
可以設(shè)置標(biāo)簽組，以縮小下游標(biāo)簽的選擇范圍。當(dāng)然，在引入GMPLS控制平面后，對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(DCN)也提出了新的要求，特別是電路交換網(wǎng)絡(luò)。首先，DCN必須保證能為控制器之間提供控制信息的傳送，能夠直接或間接地為兩個LSR提供交換控制信息的信道：其次，所提供的信道必須是可靠的、安全的：最后，DCN必須支持IP，且必須具有較高的可靠性和QoS，以避免用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出錯而影響控制數(shù)據(jù)，確保控制信息的順利發(fā)送。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)
引言
近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ健Ｔ诠饫w通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢
2.1頻帶極寬，通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實現(xiàn)FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點到點的P2P技術(shù)和點到多點的xPON技術(shù)，亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。
隨著通信需求日益復(fù)雜，現(xiàn)代光纖設(shè)備也使用了更新、更多類型的特種光纜。現(xiàn)在主要應(yīng)用的幾種光纜設(shè)備在其結(jié)構(gòu)方面較傳統(tǒng)光纜有著很大區(qū)別，雖然其成本相對較高，但其使用壽命更長、傳輸中的損耗更低、安全性更可靠，有效地提升了當(dāng)代電力系統(tǒng)的通信質(zhì)量。
2電力特征光纜及其技術(shù)
2.1ADSS技術(shù)
ADSS光纜為全介質(zhì)自承光纜，其應(yīng)用范圍主要是110KV及更低電壓的線路。ADSS光纜自身性質(zhì)為完全絕緣的自承式架空光纜，本身不包含可導(dǎo)電的材質(zhì)，使用的紡綸材料能承受更大的張力，且外部溫度變化對它產(chǎn)生的影響也較小，因此能夠在保證不停止供電的前提下進行架線等工作。雖然現(xiàn)今ADSS光纜的使用范圍十分廣泛，但依然存在一定的不足，由于其外部保護套容易受到電磁腐蝕，因此其使用壽命常常不高于25年。所以在我們運用ADSS技術(shù)時，需要特別注意對線路中電場進行測定，精確計算桿塔上電場的分布狀況。出于保護光纜結(jié)構(gòu)的考慮，在其運行時需要用AT外護套。在ADSS光纜的施工過程中，一定要保證其不與周圍物體產(chǎn)生摩擦撞擊。
2.2OPGW技術(shù)
相比ADSS技術(shù)，OPGW技術(shù)更為先進，它有效地將傳統(tǒng)意義上的線路與現(xiàn)今使用的光纖相結(jié)合，并且采用復(fù)合架空地線電纜，這一應(yīng)用，使其擁有更好的機械性能與導(dǎo)電性，并且加快信息的傳輸速度。加大光纖的通信量，也能使保密性得到提高，尤其是在應(yīng)對雷擊等意外方面有著更好的性能。與ADSS技術(shù)相反，OPGW技術(shù)主要應(yīng)用在經(jīng)過改造或者是新建的110KV及更高電壓的輸電線路中，而且，架設(shè)的檔距一般在200米甚至更高檔距，其在維護及對抗高壓電腐蝕降解方面顯現(xiàn)出優(yōu)異的性能。但是，OPGW技術(shù)也不是完美無缺，由于架設(shè)檔距大，對線路和桿塔強度也提出了非常高的要求。而且由于自身材質(zhì)的特性，在線纜架設(shè)施工的過程中，線路不能通電，因此OPGW技術(shù)與ADSS技術(shù)相比可謂各有千秋。在架設(shè)和施工過程中，一定要考慮到各方面的安全因素，包括帶獨顯的弧垂、工程地點的氣候情況等條件，最終確定最佳架設(shè)方案。
2.3MASS技術(shù)
這種光纜與OPGW光纖在結(jié)構(gòu)上有著相同之處，同樣為不銹鋼光纖校合了一層鋁包鋼絲或者是鍍鋅鋼絲。其顯著特點就是強度高，在防電抗腐蝕方面性能優(yōu)異。而與OPGW不同的是，其結(jié)構(gòu)更輕、更小，在安裝敷設(shè)時需要選擇合適掛點，這些特性又與ADSS相類似。可以說MASS技術(shù)是ADSS技術(shù)與OPGW技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
3發(fā)展方向的預(yù)估
3.1更先進的光纖設(shè)備
當(dāng)今電信技術(shù)不斷發(fā)展，光纖設(shè)備的更新?lián)Q代也隨之加速。現(xiàn)在通信距離日益增長，因此對光纖的質(zhì)量也提出了更高的要求。單模光纖已經(jīng)漸漸地?zé)o法滿足現(xiàn)今對信息傳輸?shù)男枨螅虼藢π滦凸饫w的開發(fā)顯得尤為重要。
3.2光纖接入網(wǎng)
在不遠的未來，網(wǎng)絡(luò)將向著智能化、高度集成化方向發(fā)展，通信系統(tǒng)將具備高度集成、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化特點，實現(xiàn)更高效、更快速地傳輸信息。從光纖的管理維護成本方面考慮，光纖接入網(wǎng)將具有更低的維護管理成本，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明化。
3.3光聯(lián)網(wǎng)
更大容量、更大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、更多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、更高網(wǎng)絡(luò)透明度將成為光網(wǎng)絡(luò)的特性。光聯(lián)網(wǎng)將使網(wǎng)絡(luò)具備更高的靈活性，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時的恢復(fù)速度和恢復(fù)時間都將得到大幅度縮短，對電力系統(tǒng)正常運行的影響將降至最低。光聯(lián)網(wǎng)有巨大的潛力。將在未來的網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)揮其巨大的使用價值，對未來電力系統(tǒng)通信有著不可預(yù)估的重要影響。
4結(jié)語
1.1光纖接入網(wǎng)技術(shù)
光纖接入網(wǎng)技術(shù)利用傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)用戶接入光纖，共同實現(xiàn)光纖接入網(wǎng)下信息傳輸效果的持續(xù)提升，實現(xiàn)了傳統(tǒng)信息傳輸?shù)募夹g(shù)性突破，滿足人們對信息傳輸速度的需求。光纖用戶接入技術(shù)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。FTTH是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的一種最終形式，光纖接入網(wǎng)以光網(wǎng)絡(luò)單位（0NU）的位置所在，分為FTTH、光纖到大樓（FTTB）、光纖到駐地（FTTP）、光纖到路邊(FTTC)等幾種情況。目前，以”千兆到小區(qū)、百兆到大樓、十兆到用戶”為基礎(chǔ)的光纖+五類纜接入方式（FTTx+LAN）非常適合我國國情。它適用于用戶相對集中的小區(qū)、大專院校、企事業(yè)單位及人口密集的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這種光纖接入方式的上傳和下傳帶寬，能夠?qū)崿F(xiàn)高速上網(wǎng)或企業(yè)局域網(wǎng)間的高速互聯(lián)，滿足不同客戶群體對不同速率的需求。
1.2光纖波分復(fù)用技術(shù)
光纖波分復(fù)用技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，充分表現(xiàn)了現(xiàn)代光纖通信技術(shù)發(fā)展的主要特點。在ITU-T標(biāo)準(zhǔn)中，通過引入控制層面，使網(wǎng)絡(luò)具有自動連接建立和修改功能，以及提高連接恢復(fù)能力。光纖網(wǎng)絡(luò)控制層面本身能夠支撐不同的技術(shù)，不同的業(yè)務(wù)需求及不同的功能組合。光纖波分復(fù)用技術(shù)主要是應(yīng)用波分復(fù)用器對廣信信息傳輸出現(xiàn)的損耗進行控制，保證寬帶資源的有效獲取。同時在光波頻率根據(jù)波長的不同情況對光纖損耗情況進行獨立性信息發(fā)送，充分發(fā)揮波分復(fù)用器的效果將信息數(shù)據(jù)進行整合。波分復(fù)用器能夠?qū)⒉煌盘柌ㄩL進行傳輸，承載電信光纖通信技術(shù)優(yōu)勢。
1.3光聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)
目前，在擴充骨干網(wǎng)、迅速普及應(yīng)用DWDM系統(tǒng)的驅(qū)動下，我國光網(wǎng)絡(luò)市場已出現(xiàn)巨大變化，光傳送網(wǎng)的角色由原來大容量帶寬傳送轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┒说蕉说姆?wù)連接。電信運營商在電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換過程中，在光層網(wǎng)絡(luò)同時實現(xiàn)了傳輸功能和交換功能，而全光網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的首選。光纖接入網(wǎng)技術(shù)和光纖波分復(fù)用技術(shù)的創(chuàng)新推廣應(yīng)用中，光分插復(fù)用器（OADM）和光交叉連接設(shè)備（OXC）的成功研制，使得二者能夠在基礎(chǔ)通信設(shè)備基礎(chǔ)上實現(xiàn)光路交叉，為光聯(lián)網(wǎng)起步奠定堅實基礎(chǔ)，能夠進一步擴充網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的透明性，使全光聯(lián)網(wǎng)成為可能，掀起了SDH電聯(lián)網(wǎng)之后又一次新的光通信發(fā)展，建設(shè)一個最大透明、高度靈活的和超大容量的國家骨干網(wǎng)絡(luò)不僅可以為未來的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）奠定一個堅實的物理基礎(chǔ)，而且對應(yīng)我國信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟騰飛及國家安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。
1.4全新一代光纖
全新一代光纖是新時期電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的核心內(nèi)容。新的光傳輸網(wǎng)分為三層：光通路層（Och）支持終端到終端的傳送客戶信號。OMS光復(fù)用層把許多光波復(fù)用到一起后傳動到光纖中。OTS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(fù)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(yōu)勢特點。根據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)服內(nèi)容不同，創(chuàng)新了傳統(tǒng)光纖發(fā)展模式，呈現(xiàn)出大容量、長距離傳輸?shù)葍?yōu)勢。
二、電信光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢的優(yōu)勢分析
伴隨中國城鎮(zhèn)化等宏觀經(jīng)濟政策調(diào)整，我國城鄉(xiāng)每年舊城改造和新屋建設(shè)達到20多億平方米，至少可以容納2000萬戶新居或數(shù)百萬個企業(yè)，為光寬網(wǎng)建設(shè)提供了幾乎海量的外在條件。伴隨信息華社會的發(fā)展，人們隨時隨地辦公、生活、學(xué)習(xí)、購物、娛樂的內(nèi)在需求日益凸現(xiàn)，建設(shè)安全的全光信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)提升為國家戰(zhàn)略。科學(xué)技術(shù)水平提升使電信光纖通信技術(shù)提供的服務(wù)質(zhì)量能夠不斷的滿足人們的要求。電信光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢優(yōu)勢明顯，傳輸速度快、傳輸容量擴大，并且在長距離下實現(xiàn)信息容量提升、完善全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在未來電信光纖通信技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r下信息數(shù)據(jù)傳輸水平會在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展下實現(xiàn)高速發(fā)展。電信光纖通信技術(shù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實應(yīng)用意義。
2.1全光網(wǎng)絡(luò)
電信光纖通信技術(shù)發(fā)展中全光網(wǎng)絡(luò)是重要的組成部分，同時也是電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵核心，是人們對網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)需求發(fā)展的表現(xiàn)。全光網(wǎng)絡(luò)(ASON)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(wǎng)，通過智能的控制層面來建立呼叫和連接，實現(xiàn)了真正意義上的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù)。探究全光網(wǎng)絡(luò)特點對電信光纖通信技術(shù)進行研究，能夠更好的實現(xiàn)電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的全面發(fā)展。我國對電信光纖通信技術(shù)不斷進行研究，創(chuàng)新了技術(shù)發(fā)展模式，在應(yīng)用上取得了較大發(fā)展。伴隨國務(wù)院《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》的推進，聯(lián)通等通信運營商加大力度推行“城鄉(xiāng)一體化”光網(wǎng)改造工程，通過全光網(wǎng)絡(luò)的方式向?qū)拵е袊繕?biāo)靠近，不斷地滿足社會對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用需求。
2.2多業(yè)務(wù)承載能力
新時期為了進一步促進電信市場的發(fā)展，需要對電信市場發(fā)展模式進行改革創(chuàng)新，對運營模式進行重組改制，實現(xiàn)電信業(yè)務(wù)多元化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)光纖接入技術(shù)的應(yīng)用能夠承載更多的業(yè)務(wù)項目，強化基礎(chǔ)型承載業(yè)務(wù)水平，移動基站回傳、語音等服務(wù)都是多業(yè)務(wù)承載能力提升的重點內(nèi)容。從提高傳輸通道變?yōu)樘岣吖鈽I(yè)務(wù)的解決方案，使光網(wǎng)絡(luò)能夠提高多種高質(zhì)量的帶寬應(yīng)用與服務(wù)，包括：1、OVPN;2、業(yè)務(wù)SLA;3、帶寬出租、帶寬批發(fā)、帶寬貿(mào)易、實時計費；4、流量工程；5、分布式恢復(fù)；6、SPC（軟永久連接）/SC（交換連接）/PC（永久連接）。傳統(tǒng)接入網(wǎng)系統(tǒng)主要采用對接式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種模式在一定程度上提升了運營系統(tǒng)管理成本投入，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)濟效益受到影響。高接入帶寬接入網(wǎng)應(yīng)用之后能夠更好的使系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進行融合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效運行，建立統(tǒng)一系統(tǒng)應(yīng)用平臺。電信光纖接入技術(shù)促進多業(yè)務(wù)承載能力的同時保證了系統(tǒng)客戶的應(yīng)用安全有效性，業(yè)務(wù)發(fā)展保證服務(wù)水平質(zhì)量提升，同時能夠承載更多的系統(tǒng)業(yè)務(wù)，并且針對個人系統(tǒng)應(yīng)用要求強化電信光纖通信技術(shù)。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(yè)務(wù)。
三、結(jié)束語
在應(yīng)用過程中，按照用途將光纖進行分類，可分為傳感光纖和通信用光纖；按照制作工藝分類，可分為材料組成類、制造工藝類和光學(xué)特性類；按照傳輸介質(zhì)分類，可分為專用和通用兩種，并且，功能器件光纖可以應(yīng)用于放大光波、分頻、整形和光振蕩等方面，從而以不同形態(tài)呈現(xiàn)在人們眼前。根據(jù)光纖通信的應(yīng)用情況可知，光纖通信的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)包括光源、光纖和光檢測器三部分，具有如下幾個特點：
（1）信號干擾小、保密性強。
（2）通信容量超大，可完成遠距離傳輸。一般一根光纖的帶寬在20THz以上，在沒有中繼傳輸?shù)那闆r下，可傳輸?shù)綆资镆陨稀?/p>
（3）重量較輕、細徑較細，一般制作材料是石英，大大降低了有色金屬的耗損，使資源得到合理利用。
（4）不受外界因素影響，在任何情況下可使用，具有較長使用壽命。
（5）較強抗電磁干擾能力和絕緣性能，因此，信息傳輸質(zhì)量非常好。
（6）沒有輻射，不容易被竊聽，提高信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>
（7）環(huán)繞性好、抗腐蝕能力強，在使用過程中，不會出現(xiàn)火花，減少安全事故。
2光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用
在電力通信中，電力特種光纖包括OPGW(光纖復(fù)合地線)、MASS(金屬自承光纜)、OPPC(光纖復(fù)合相線)、ADL(相/地捆綁光纜)、ADSS(全介質(zhì)自承光纜)和GWWOP(相/地線纏繞光纜)等六種，而我國應(yīng)用較多的電力特種光纜是ADSS和OPGW兩種，大大提高了電力通信的工作效率，使電能損耗得到大量減少。
2.1ADSS(全介質(zhì)自承光纜)
根據(jù)我國電力通信的發(fā)展來看，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)在35KV、110KV、220KV的電壓等級輸電線路上得到了廣泛應(yīng)用，尤其是目前已建成的線路上使用范圍非常廣，使電力部門利用高壓輸電線桿塔建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)變得更加方便和快捷，大大減低工作人員的工作量和建設(shè)成本。在進行光纜設(shè)計時，對溫差、風(fēng)速和氣候等外界因素進行了充分考慮，因此，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)具有很強的抗震動性、抗沖擊性，可以隨意彎折和抗老化性，并且，成本較低、安裝非常方便、易攜帶，給桿塔帶來的負載非常小。由于ADSS(全介質(zhì)自承光纜)具有光纖傳輸性能強、環(huán)境性能好和光纜機械性能卓越等特點，在實際應(yīng)用過程中，可以與高雅電力傳輸線架設(shè)在同一根電桿上，因此，成為了電力系統(tǒng)中最完美的電網(wǎng)通信傳輸介質(zhì)，確保了電網(wǎng)通信的信號質(zhì)量，使光纜傳輸效果得到大大提高。我國現(xiàn)代化建設(shè)中，ADSS(全介質(zhì)自承光纜)在山區(qū)、跨度較大區(qū)域和雷電集中區(qū)等地方的線纜架空敷設(shè)中非常適用，在滿足了電力部門自身的通信要求的同時，為通信業(yè)務(wù)不斷發(fā)展和開展新業(yè)務(wù)提供新的途徑。
2.2OPGW(光纖復(fù)合地線)
在電力通信中，OPGW(光纖復(fù)合地線)是電路傳輸線路的地形中含有供通信用的光纖單元，由此可見，架空地線中含有光纖，OPGW(光纖復(fù)合地線)是架空地線和光纜的復(fù)合體。由于OPGW(光纖復(fù)合地線)的一次性投入較大，在新建線路或舊線路更換時會選擇使用，具有可靠性高和不需要維護的特點。在實際應(yīng)用過程中，OPGW(光纖復(fù)合地線)擁有兩種功能：一是，與復(fù)合在地線中的光纖一起完成信息傳輸，二是作為輸電線路的防雷線，可以對輸電導(dǎo)線起到屏蔽保護的作用。一般情況下，OPGW(光纖復(fù)合地線)有鋁管型、鋼管型和鋁骨架型三種，具有光學(xué)性能、電氣性能和機械性能，可以應(yīng)用于具有架空接地線的輸配電線路中，從而使光纖的可靠性和安全性得到大大提高，使我國輸電容量得到機一部提高。在新建線路的應(yīng)用中，OPGW(光纖復(fù)合地線)不需要增加建設(shè)成本，在舊線路更換中，只需要將原來的地線更換掉就可以了，并且不需要對桿塔進行加固或重新設(shè)計等，從而大大減少工作人員的工作量。另外，OPGW(光纖復(fù)合地線)的安裝非常方便，不需要特殊的工具，成為我國電力事業(yè)未來發(fā)展的重要研究方向。
3結(jié)束語
雖然“光纖通信”課程是一門理論與實踐相結(jié)合的課程［4］，但是基礎(chǔ)理論的掌握對以后實踐起著極其重要的作用。可以說基礎(chǔ)理論的廣度和深度直接影響以后從事實用型工作還是創(chuàng)造型研究。“光纖通信”總學(xué)時為92學(xué)時，其中基礎(chǔ)理論占56學(xué)時，實驗教學(xué)為36學(xué)時，最后設(shè)置了兩周課程設(shè)計內(nèi)容。理論教學(xué)內(nèi)容主要包括光纖傳輸理論、通信用光器件、光端機、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、模擬光纖通信系統(tǒng)、光纖通信新技術(shù)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)等。實驗教學(xué)主要包括以光纖端面處理與熔接實驗、單模光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計光纖光纜的識別與使用、光纖損耗系數(shù)和事件點參數(shù)測量、光發(fā)送機的參數(shù)測試、光纖電話傳輸實驗、光纖視頻傳輸實驗、波分復(fù)用光纖傳輸實驗和摻鉺光纖放大器實驗為代表的十二個題目。本課程最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)為課程設(shè)計，主要是針對所學(xué)內(nèi)容進行選擇性深入學(xué)習(xí)和研究，并獨立設(shè)計完成指定題目。
二、“光纖通信”課程理論教學(xué)方法與實踐
1.理論教學(xué)過程中的理論分析應(yīng)從簡單遞進難度。例如，我們在教學(xué)實踐過程中學(xué)習(xí)光纖中的光傳輸理論時，先討論學(xué)生較熟悉的幾何光學(xué)法的全反射傳輸理論，再分析光在光纖中遵循的電磁理論，提出麥克斯韋方程組，并進行嚴(yán)格推導(dǎo)和詳細討論。
2.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)展開課堂討論。對于一些較簡單并有一定重復(fù)性的內(nèi)容，可以采取課堂討論的教學(xué)模式。由于，光纖制造和光纜制作工藝相對簡單易懂，制造過程和方法有很多種。因此，對以上內(nèi)容進行課堂討論形式教學(xué)。預(yù)先把學(xué)生分成幾組，每組選擇2~3個題目，之后收集資料、制作PPT、充分備課。課堂上每組選出1~2個學(xué)生，上講臺利用15~25分鐘的時間對特定題目進行講解，講完后其他成員可以提問，相互討論。通過以上教學(xué)環(huán)節(jié)，本是一些繁雜的內(nèi)容從不同講解者的不同風(fēng)格再現(xiàn)出來，課堂氣氛積極活躍，講授內(nèi)容豐富多彩。同時講解者完成了選題目、制作PPT及備課講課等全過程，這對即將畢業(yè)的學(xué)生是一個展現(xiàn)自己、鍛煉自己的好機會。
3.教學(xué)過程中適當(dāng)展示實際器件或相關(guān)案例。光纖通信是一門要求理論與實踐相結(jié)合的課程。除了規(guī)定的實驗課外，在理論教學(xué)過程中應(yīng)該注意理論與實際相結(jié)合。在理論教學(xué)過程中，涉及一些實際光學(xué)元件和設(shè)備時，比如，連接器、耦合器、光纖光柵和激光器等，課堂上盡量展示實物及說明書，并說明其在通信網(wǎng)絡(luò)中的具置和作用。不僅可以活躍課堂氣氛，還可以鞏固教學(xué)內(nèi)容，留下深刻印象。比如，設(shè)計光纖分類和工藝等內(nèi)容時，我們盡量引入許多國內(nèi)外的著名企業(yè)并展示其相關(guān)光纖產(chǎn)品。我國已擁有長飛、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、匯源等光纜企業(yè)及特發(fā)、成康、北康、侯馬、富春江、天虹、宏安、華倫、華達、華新、港龍、通鼎、西古、法爾勝等一大批骨干企業(yè)。2006年，國內(nèi)市場光纜總量達2000萬芯公里，出口光纜470萬芯公里，總產(chǎn)銷2470萬芯公里以上。2000~2012年，我國光纖需求量增加了整整24倍，年增長率達30%。2006年中國光纖需求量僅占全球的25%左右，至2012年，這一市場份額已超過了50%。光纜總體技術(shù)水平已達國際先進水平，主要企業(yè)的主要產(chǎn)品指標(biāo)領(lǐng)先國際先進水平，產(chǎn)品種類規(guī)格基本齊全（海底越洋光纜尚差）［5］。
4.概念與其背景相聯(lián)系。每一學(xué)科與每一門課程都具有相應(yīng)的概念和理論。其中一些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、一些概念的提出有其歷史背景和條件。在光通信，特別是光孤子通信屬于這一類，孤子這個名詞首先是在流體力學(xué)中提出的，其概念可以追溯到1844年英國工程師SocttRussel在《波動論》中記錄的一段于1834年8月在愛丁堡一戈拉斯高運河上的一次經(jīng)歷。講授該內(nèi)容時，我們抓住其獨特的歷史，回顧一下當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)，活躍課堂氣氛，形象準(zhǔn)確地理解概念。
5.理論分析與科研成果相聯(lián)系。在教學(xué)實踐中應(yīng)用科技論文，可以使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握得更好，同時對科技論文的查閱、內(nèi)容格式和寫作等進一步了解，對以后畢業(yè)論文，乃至科研工作有一定的引導(dǎo)作用。對科技論文的選取要注意以下幾點：文章的主題符合課程相關(guān)內(nèi)容；科技論文的難度要適當(dāng)；科技論文作者及其單位在行業(yè)有一定的影響力；最后，科技論文內(nèi)容為該領(lǐng)域研究熱點［2］。比如，講授完光纖結(jié)構(gòu)、制造工藝和傳輸理論之后，組織學(xué)生學(xué)進延（烽火通信科技有限公司）的《S-C-L三波段傳輸新型單模光纖的設(shè)計和研究》和專利《一種新型低色散光纖》［3］。通過分析科技論文鞏固所學(xué)知識，進一步理解提出問題、解決問題，并把成果撰寫成科技論文或申請專利的整體過程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
6.實驗、課程設(shè)計和仿真模擬。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們針對性地開設(shè)了12個典型實驗。除此之外，結(jié)合理論與實踐，設(shè)置了計算機仿真的課程設(shè)計內(nèi)容。仿真是利用模型復(fù)現(xiàn)實際系統(tǒng)中發(fā)生的本質(zhì)過程，并通過對系統(tǒng)模型的實驗研究存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)［6］。很多情況下，因受到實驗條件限制，光纖通信中經(jīng)實際操作，用實驗結(jié)果證實和分析的內(nèi)容有限。此時，我們可以學(xué)習(xí)和利用仿真技術(shù)，主要是利用一些光纖通信領(lǐng)域功能較強的模擬軟件設(shè)計光纖通信器件和光纖通信系統(tǒng)。對光纖通信網(wǎng)絡(luò)的模擬，參數(shù)調(diào)整和結(jié)果分析加深對實際通信網(wǎng)絡(luò)的了解，分析其存在的問題，提出解決方案。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：光纖，光纖業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH
計算機工業(yè)界很多人士引以為自豪的是計算機技術(shù)的快速發(fā)展，同時，數(shù)據(jù)通信速率也在快速發(fā)展，最終，在計算機能力和通信能力的競賽過程中，通信贏了。數(shù)據(jù)通信傳輸速率的快速發(fā)展更是讓人難以想象，這樣的發(fā)展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術(shù)現(xiàn)已相對成熟，下面就光纖的優(yōu)點和業(yè)務(wù)上的需求來研究一下光纖的發(fā)展趨勢。
一、光纖優(yōu)點
1。頻帶寬
頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前，采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個光載波，進行波分復(fù)用，可以容納上百萬個頻道。
2．重量輕
因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，。論文格式。比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。
3．抗干擾能力強
因為光纖的基本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場的作用，故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。因此，在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而利于保密。
4．保真度高
因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。
5．工作性能可靠
一個系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，故一個設(shè)計良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非常可靠的。
6．成本不斷下降
目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學(xué)定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展，為Internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術(shù)的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢，成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。
7．損耗低
在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動。
二、業(yè)務(wù)上的需求和市場的競爭
伴隨著計算機的廣泛應(yīng)用，計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)目在不斷的增加，Internet用戶數(shù)量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數(shù)據(jù)通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數(shù)據(jù)能夠在主干網(wǎng)絡(luò)中順利的傳輸，在通信介質(zhì)方面，對于主干網(wǎng)絡(luò)都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介，解決了主干線路數(shù)據(jù)負載問題，使得數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。光纖在主干網(wǎng)絡(luò)中取代了傳統(tǒng)的銅線介質(zhì)，但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖，這就造成本地回路成為主干網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用戶“最后一英里”問題應(yīng)該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。
相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2002年至2006年，我國寬帶上網(wǎng)用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數(shù)，這標(biāo)志著我國互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入寬帶時代。寬帶接入已經(jīng)成為固網(wǎng)運營商增長的第一驅(qū)動力。而寬帶業(yè)務(wù)的需求必然刺激相關(guān)寬帶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網(wǎng)絡(luò)是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網(wǎng)運維成本的攀升，運營商網(wǎng)絡(luò)將向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉(zhuǎn)型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，F(xiàn)TTH上馬也是大勢所趨。論文格式。
正是基于這種共識，各固網(wǎng)運營商在鋪網(wǎng)時都遵循光進銅退的準(zhǔn)則，將投資重心轉(zhuǎn)向光纖接入網(wǎng)。新建商業(yè)樓宇與住宅區(qū)原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經(jīng)從實驗室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長的新時期。
在最近幾年，F(xiàn)TTH已經(jīng)出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。FTTH，一方面受到了企業(yè)用戶和高端家庭用戶的歡迎，與將來可能需要一次次地帶寬升級相比，一勞永逸的光纖接入更受他們的青睞。FTTH使得在家里能享受各種不同的寬帶服務(wù)，如VOD、在家購物、在家上課等。 另一方面，銅線和光纖價格的一漲一跌，也使得部署FTTH的成本正呈現(xiàn)下降的趨勢。長遠來看，DSL的成本已經(jīng)基本上達到了極值點，但FTTH還有很大的下降空間，而且從運維成本上來說，與DSL相比FTTH有更加明顯的優(yōu)勢。
1改革的重點與具體措施
1．1教學(xué)方法三維可視化為了解決大學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解困難和前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的教學(xué)問題［3］，教學(xué)團隊將物理建模思想應(yīng)用于教學(xué)實踐中，通過三維可視化仿真，使復(fù)雜、抽象、煩瑣的理論模型變得直觀、具體、明了．例如:針對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程中的光學(xué)天線設(shè)計及光傳輸、激光雷達成像和光子晶體光纖光傳輸?shù)冗M行了三維動態(tài)可視化仿真．在對前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的情況下，擬采用理論建模與仿真驗證方法來實現(xiàn)．
1．2創(chuàng)新實踐自主化為了解決自主創(chuàng)新實踐能力訓(xùn)練不足的教學(xué)問題［4］，教學(xué)團隊將光通信、微波光子學(xué)等交叉學(xué)科前沿技術(shù)與創(chuàng)新實踐相結(jié)合，構(gòu)建了“空間光通信”開放式創(chuàng)新實踐平臺，建設(shè)了綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型的開放式專業(yè)實驗室．依托開放式創(chuàng)新實踐平臺，開展了大學(xué)生自主研究型學(xué)習(xí)，著力加強大學(xué)生自主創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)［5，6］．加強科研促教，拓展創(chuàng)新思維，在“985高校”大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃支持下，實施了創(chuàng)新設(shè)計項目40余項．依托科研項目把學(xué)生帶到學(xué)術(shù)前沿，進行了形式多樣的學(xué)術(shù)研討:教授、副教授、博士、碩士、本科生分別定期做主題報告、分組討論、網(wǎng)上論壇、參加國際國內(nèi)會議和暑期夏令營等方式促進學(xué)術(shù)交流，形成良好的學(xué)術(shù)氛圍．學(xué)生在開放式專業(yè)實驗室里自主進行理論建模、仿真設(shè)計與實驗驗證，在規(guī)定時間內(nèi)撰寫學(xué)術(shù)論文等，開展了大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式．
1．3多元化的教學(xué)評價體系為了解決傳統(tǒng)評價方式缺乏對創(chuàng)新實踐、仿真設(shè)計與課程論文等環(huán)節(jié)的評價的教學(xué)問題［7，8］，教學(xué)團隊將理論考試和平時成績相結(jié)合，實驗操作與自主創(chuàng)新實踐相結(jié)合，理論建模仿真與課程論文相結(jié)合，構(gòu)成了多元化的評價體系．例如:把理論考試成績所占的比例下調(diào)到60%，而課程論文的比例上升到40%，通過創(chuàng)新項目和課程論文等方式評價學(xué)生的學(xué)習(xí);通過課程論文答辯方式，依據(jù)“假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)新性、結(jié)果的準(zhǔn)確性、表達的清晰性”進行綜合評定，實現(xiàn)從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育的觀念性轉(zhuǎn)變．引領(lǐng)學(xué)生朝著有利于自身全面發(fā)展的方向努力．
1．5開放式教學(xué)資源建設(shè)為了解決傳統(tǒng)教學(xué)資源不足的問題，教學(xué)團隊加強了師資隊伍的建設(shè)，進行了廣泛的國際、國內(nèi)教學(xué)研討和學(xué)術(shù)交流．重點建設(shè)了豐富的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源平臺網(wǎng)絡(luò)課程含教學(xué)錄相、典型實例、創(chuàng)新設(shè)計系列實驗教案、經(jīng)典物理問題、及在線實踐編程等模塊;適時引入在線答疑、網(wǎng)絡(luò)論壇及現(xiàn)場演示與討論等交互式教學(xué)形式，形成了模塊化、交互式、開放式教學(xué)資源平臺．
2改革與實踐的探索
實例1大學(xué)生在牛頓式光學(xué)天線系統(tǒng)測試平臺(圖1)上做的部分實驗內(nèi)容:圖2為接收光斑實驗測試，圖3為利用光束質(zhì)量診斷儀器測試光斑．通過三維可視化仿真，使復(fù)雜、抽象、煩瑣的空間光通信系統(tǒng)中的激光傳輸理論模型變得直觀、具體、明了，解決大學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解困難的教學(xué)問題(大學(xué)生創(chuàng)新實驗設(shè)計項目)。例如:老師們課堂上在講解光子晶體的應(yīng)用———布拉格光纖光傳輸特性時，就采用了仿真驗證手段．通過詳細舉例以此來鼓勵學(xué)生啟迪思維、大膽創(chuàng)新設(shè)計、勇于實踐．以下是學(xué)生們根據(jù)題目的要求，在老師的指導(dǎo)下做的部分仿真結(jié)果圖．實例2等周期結(jié)構(gòu)的布拉格光纖仿真(見圖4—圖6)．實例3空間光通信系統(tǒng)激光傳輸特性仿真(見圖7—圖8)．實例4波動方程的(動態(tài))三維可視化(見圖9)．圖9波動方程(動態(tài))三維可視化圖形實例5平面波用柱面波形式展開(見圖10)．圖10平面波展開為柱面波仿真結(jié)果圖形以上是具有代表性的大學(xué)生創(chuàng)新實驗設(shè)計．“缺陷的光子晶體在偏振分束器等光學(xué)器件中的應(yīng)用”(大學(xué)生參與者:黃鶴、劉天驕、陳逸舟)被學(xué)校推薦為2010年國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目;“推帚式激光雷達三維成像創(chuàng)新設(shè)計”(大學(xué)生參與者:謝國洋、顧大超、童磊)被學(xué)校推薦為2011年國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目．通過這種創(chuàng)新事例，能很好地鍛煉和培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)造能力，大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新欲望和學(xué)習(xí)興趣．
3改革的實施成果
該課程未實行教學(xué)改革以前，我們實行的是傳統(tǒng)教學(xué)模式(理論教學(xué)+筆試成績+實驗成績)，教學(xué)成果不理想．自從2009年本教學(xué)團隊開展了對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程教學(xué)研究型改革與實踐的探索以來，特別是加強了針對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程中的創(chuàng)新實踐平臺及《數(shù)學(xué)物理方法與仿真》、《光學(xué)天線設(shè)計》、《空間光通信創(chuàng)新設(shè)計實驗》3本教材的重點建設(shè)．建立了1個基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的空間光通信工程技術(shù)研究中心;并依托這個創(chuàng)新實踐平臺，開展了一系列的教學(xué)和科研項目．1)研發(fā)了十余個綜合創(chuàng)新設(shè)計實驗，例如:“卡塞格倫光學(xué)天線系統(tǒng)的光傳輸特性分析實驗”、“光纖損耗與光纖耦合實驗”、“激光準(zhǔn)直與多波長光學(xué)天線傳輸實驗”、“無線激光大氣通信實驗”等;2)2012年數(shù)學(xué)物理方法、三維可視化仿真及創(chuàng)新實踐的“三位一體”教學(xué)模式改革獲電子科技大學(xué)教學(xué)改革成果一等獎;3)教改項目:2009年“數(shù)學(xué)物理方法”教學(xué)研究與精品課程建設(shè)”，2010年“數(shù)學(xué)物理方法精品課程教學(xué)團隊建設(shè)與改革”;4)團隊教師指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新基金項目40余項，指導(dǎo)大學(xué)生40余篇(SCI收錄6篇);5)開展了一系列高水平的科研項目，獲得了國家自然科學(xué)基金項目2項，國家自然科學(xué)青年基金項目3項以及橫向建設(shè)項目等;6)2011年建設(shè)了電子科技大學(xué)第一座2．0kW單晶硅太陽能發(fā)電站，并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，以作為大學(xué)生新能源創(chuàng)新課題教學(xué)示范所用．7)發(fā)表教研論文20余篇、科研論文100余篇．取得了顯著的教學(xué)成果，形成了交叉性學(xué)科前沿與創(chuàng)新實踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式．(教改前后對比情況見表1)．
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：雙向網(wǎng)絡(luò)，V-HUB，高增益，光站，光機
1.建設(shè)無源網(wǎng)絡(luò)的目的
1.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求
通過前幾年的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，我們的網(wǎng)絡(luò)無論從質(zhì)量上還是覆蓋范圍上都取得了長足的進步。科技論文。目前，城區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成了光機進小區(qū)、網(wǎng)絡(luò)分配化的基本格局，網(wǎng)絡(luò)對雙向上網(wǎng)業(yè)務(wù)的開展也起到了很好的支持作用。
但是應(yīng)該看到，隨著技術(shù)的發(fā)展，高增益光站、DWDM技術(shù)、數(shù)字回傳技術(shù)等在HFC網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用逐漸增加，給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了不少新的思路；另外，不斷豐富的用戶需求，也要求網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能夠具有支持不同的服務(wù)品質(zhì)的能力；再者，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，要求網(wǎng)絡(luò)要盡快適應(yīng)各種復(fù)雜的實際情況和客觀要求。
無源分配網(wǎng)絡(luò)以高增益光站為基礎(chǔ)，結(jié)合V－HUB技術(shù)的思路，使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加靈活，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡單，數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)模擬信號有了有機結(jié)合的可能，對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來的變化將是徹底性的。
1.2網(wǎng)絡(luò)維護的要求
雙向業(yè)務(wù)開展以后，骨干網(wǎng)絡(luò)維護的范疇大大加大，這其中，反向維護無論從數(shù)量還是復(fù)雜度都是傳統(tǒng)正向維護所不可比擬的。在網(wǎng)絡(luò)的反向維護中，大量的故障出現(xiàn)在電纜線路上。
無源網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，無形之中增加了光纜的密度，極大的減少了骨干電纜的使用數(shù)量，使HFC骨干網(wǎng)絡(luò)更加簡單，在概念上逐步趨于消亡。從這個意義上講，反向維護的工作量將大大降低，使得網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定。
1.3網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求
近兩年，隨著新建小區(qū)物業(yè)管理的水平不斷提高，要求網(wǎng)絡(luò)管道化、暗埋化。一方面，為了減少地面引上箱的數(shù)量，同時方便管理，需要將所有支線盡量集中；另一方面，大量暗埋，對電纜的接頭數(shù)量和質(zhì)量有了更高的要求，為了減少故障數(shù)量，必須更加簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；再者，新建小區(qū)設(shè)備供電越來越難以保證，需要我們大量減少有源設(shè)備的使用。
由于鄭東新區(qū)的建設(shè)以及高層建筑的大量出現(xiàn)，傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡(luò)的水平面狀覆蓋特點無從體現(xiàn)，代之以點狀條狀的覆蓋特點，大大限制了光站的覆蓋范圍。在這種情況下，無源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計成為了一個相當(dāng)不錯的選擇。
對于農(nóng)村偏遠用戶，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)模龐大，加之偷接、私接嚴(yán)重，管理難度大。為了改變這種現(xiàn)狀，適當(dāng)增加光纖的密度，輔以低成本的無源網(wǎng)絡(luò)方案，應(yīng)該對郊區(qū)農(nóng)村的網(wǎng)絡(luò)覆蓋有所幫助。
對于市區(qū)密集型用戶和雙向需求較高的用戶，通過無源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，同樣可以適應(yīng)光纖接近用戶的發(fā)展趨勢，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級的目的，又可以適當(dāng)解決樓放用電問題。
2.無源網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.1單光站網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)具有覆蓋區(qū)域集中，規(guī)模不大（4－10棟樓、400戶左右）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計需求時，可以采用單光站網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的意義在于使用一臺光站，直接覆蓋所有設(shè)計用戶，不再使用放大器。
光站采用具有高增益正向輸出的四端口光站，用以保證光站的覆蓋范圍。反向為光路回傳，增益36dB。骨干電纜以－7電纜為主，入戶為－5電纜。
光站的每個端口以分配器將信號均分后，直接入樓帶戶。設(shè)計的時候，注意電纜盡量集中在光機處，減少地埋引上箱的數(shù)量，盡量減少鋁管線的使用數(shù)量，盡量減少供電環(huán)節(jié)，減少過電分支器的使用數(shù)量。
2.2園區(qū)網(wǎng)絡(luò)
園區(qū)網(wǎng)絡(luò)指得是由10棟樓到幾十棟樓組成得大型社區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大，接入用戶較多，無法用單光站無源網(wǎng)絡(luò)覆蓋。這種大型社區(qū)，往往對物業(yè)管理的要求較高，在管道、用電等方面對我們的限制較多。
對于這種大型社區(qū)，在采用無源網(wǎng)絡(luò)進行用戶接入的時候，需要使用園區(qū)無源網(wǎng)絡(luò)的接入形式。這種方式有以下一些特點：
2.2.1需要多個光機覆蓋
由于用戶數(shù)量較大，單個高增益光機無法全部覆蓋，需要在園區(qū)內(nèi)合理設(shè)置多個光機，分區(qū)域覆蓋，每個光機覆蓋8到10棟樓。
2.2.2光分路器置于園區(qū)內(nèi)部
考慮到光纖資源，需要在園區(qū)內(nèi)合適位置安裝光分路器，園區(qū)內(nèi)光機的下行光纜在園區(qū)內(nèi)部解決。
2.2.3機房光功率需要特殊設(shè)計
由于終端光機數(shù)量的增加，園區(qū)內(nèi)光功率要求增大，需要機房在光功率上進行保證。這給機房光資源的管理提出了新的課題。
2.2.4回傳方式多樣性
同樣，考慮到回傳光纖資源，園區(qū)內(nèi)光機暫時還無法滿足獨立回傳的要求，必須根據(jù)實際情況由多個光機共用回傳光纖。根據(jù)前期積累的經(jīng)驗，綜合考慮光纜、電纜和管道成本，建議以2臺光機共用一芯回傳光纖為佳。科技論文。
2.3V－Hub網(wǎng)絡(luò)
單光站網(wǎng)絡(luò)和園區(qū)無源網(wǎng)絡(luò)解決了電纜的使用問題，而Aurora的Passive HFC技術(shù)方案更加注重解決光纜的問題和數(shù)字回傳的問題。科技論文。從傳輸上來講，它以波分復(fù)用技術(shù)為本質(zhì)；從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)上講，它以無源網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)；從設(shè)備上講，它以V－Hub核心。
在城域范圍之內(nèi)，通過數(shù)量較少的光纖，連接多個區(qū)域中心，形成分布式的光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。和以往的分布式HFC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不同，V－Hub網(wǎng)絡(luò)在傳輸上采用波分復(fù)用技術(shù)，將多路信號源和數(shù)據(jù)信號共纖傳送，極大地節(jié)約了從核心機房到區(qū)域中心的光纖資源；對于反向傳輸，一方面，可以將每個光站的反向通道數(shù)字化后與其他光站的數(shù)字回傳疊加傳輸，甚至可以和其他數(shù)據(jù)信號共同使用光纖帶寬。通過這種技術(shù)，原則上，我們可以使用4到8芯光纖保證核心機房到區(qū)域中心的連接。
作為區(qū)域中心，V－Hub既是正反向信號的接收、處理、分配中心，又是區(qū)域內(nèi)光纖的管理中心。一方面，V－Hub對接收下來的光信號進行解復(fù)用處理，然后將各種光信號放大后重新分配、復(fù)用，向不同的光站傳輸；另一方面，通過高集成模塊將光纖的分配點一并集中在V－Hub內(nèi)部，使得V－Hub的集成度非常高；另外，V－Hub采用和光站相同的野外安裝模式，非常適合無機房化管理需求，使得它的使用范圍大大擴展。
以NC4000光站為核心的無源網(wǎng)絡(luò)方案是其在園區(qū)內(nèi)部的解決方案。園區(qū)內(nèi)各個光站采用光纖串接的方式連接，正向輸出高增益，反向回傳數(shù)字化，并且可以集成數(shù)據(jù)信號。是一種高質(zhì)量的解決方案。
3.結(jié)束語
無源光網(wǎng)絡(luò)作為接入層面的重要手段，隨著用戶帶寬和業(yè)務(wù)需求的快速增長，在今后的幾年內(nèi)將會表現(xiàn)出高速增長的發(fā)展速度。同時我們看到在現(xiàn)在這樣一個統(tǒng)一開放、公平競爭的市場環(huán)境及國家的政策鼓勵下，隨著自有知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、應(yīng)用的大力發(fā)展，也必將促進無源光網(wǎng)絡(luò)乃至整個光接入網(wǎng)的健康迅速地發(fā)展。
參考文獻
[1]陳雪.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù).北京郵電大學(xué)出版社，2006.1.
[2]克雷默.基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò).北京郵電大學(xué)出版社，2007.5.
[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、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，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。目前，光纖光纜已經(jīng)進入了有線通信的各個領(lǐng)域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。綜述我國光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。
近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍
不斷擴大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
（一）普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)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(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654 規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653 規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
（二）核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)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(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)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(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。
（三）接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)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(wǎng)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(fù)用，目前在我國已有少量的使用。
（四）室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、 數(shù)據(jù)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(nèi)光纜，筆者認為至少應(yīng)包括局內(nèi)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(nèi)，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(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
（五）電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應(yīng)范圍廣，在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)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(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
（一）超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6 Tbit/的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)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(fù)用(OTDM)技術(shù)，與 WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用（PDM）技術(shù)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(tǒng)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(yīng)能力較強，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)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(xiàn)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(shù)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(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100 Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學(xué)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(dāng)然實際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)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(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
（三）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)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(jù)其波長來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以 WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)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(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)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(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（04）
波分復(fù)用(WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(亦稱合波器。
關(guān)鍵詞：光交換，波分復(fù)用(WDM)，光傳送網(wǎng)(DTN)，自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASDN)，光突發(fā)交換(OBS)
現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中，先進的光纖通信技術(shù)以其高速、帶寬的明顯特征而為世人矚目。實現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光通信網(wǎng)是寬帶通信網(wǎng)未來發(fā)展目標(biāo)。從系統(tǒng)角度來看，支撐全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)又基本上可分為光監(jiān)控技術(shù)、光交換技術(shù)、光放大技術(shù)和光處理技術(shù)幾大類。而光交換技術(shù)作為全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個重要支撐技術(shù)，它的全光通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，可以這樣說光交換技術(shù)的發(fā)展在某種程度上也決定了全光通信的發(fā)展。為了能幫助大家對光交換技術(shù)有一個更深的了解，筆者下面介紹一些光交換技術(shù)現(xiàn)有的概念、研究領(lǐng)域、以及發(fā)展趨勢。
光交換是指不經(jīng)過任何光/電轉(zhuǎn)換，將輸入端光信號直接交換到任意的光輸出端。光交換是全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在現(xiàn)代通信網(wǎng)中，全光網(wǎng)是未來寬帶通信網(wǎng)的發(fā)展方向。全光網(wǎng)可以克服電子交換在容量上的瓶頸限制；可以大量節(jié)省建網(wǎng)成本；可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性。光交換技術(shù)也可以分為光路交換和分組交換。由于技術(shù)上的原因，目前還主要是開發(fā)光路交換，但今后發(fā)展方向?qū)⑹欠纸M光交換。
一、WDM技術(shù)
WDM波分復(fù)用并不是一個新概念，在光纖通信出現(xiàn)伊始，人們就意識到可以利用光纖的巨大帶寬進行波長復(fù)用傳輸，但是在20世紀(jì)90年代之前，該技術(shù)卻一直沒有重大突破，其主要原因在于TDM(時分復(fù)用)的迅速發(fā)展，從155Mbit/s到622Mbit/s，再到2.5Gbit/s系統(tǒng)，TDM速率一直以過幾年就翻4倍的速度提高。人們在一種技術(shù)進行迅速的時候很少去關(guān)注另外的技術(shù)。1995年左右，WDM系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，一個重要原因是當(dāng)時人們在TDM10Gbit/s技術(shù)上遇到了挫折，眾多的目光就集中在光信號的復(fù)用和處理上，WDM系統(tǒng)才在全球范圍內(nèi)有了廣泛的應(yīng)用。論文格式。論文格式。
1、波分復(fù)用技術(shù)的概念
波分復(fù)用(WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(亦稱合波器，Multiplexer)匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸?shù)募夹g(shù)； 在接收端，經(jīng)解復(fù)用器(亦稱分波器或稱去復(fù)用器，Demultiplexer)將各種波長的光載波分離，然后由光接收機作進一步處理以恢復(fù)原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術(shù)，稱為波分復(fù)用。
2、CWDM和WDM
通信系統(tǒng)的設(shè)計不同，每個波長之間的間隔寬度也有不同。按照通道間隔的不同，WDM可以細分為CWDM（稀疏波分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）。CWDM的信道間隔為20nm，而DWDM的信道間隔從0.2nm 到1.2nm，所以相對于DWDM，CWDM稱為稀疏波分復(fù)用技術(shù)。
3、發(fā)展特點：
1）向大容量超長距離DWDM系統(tǒng)發(fā)展
2）向城域WDM技術(shù)發(fā)展
二、IP over WDM
IP over WDM也稱作IPover Optical，通俗的說，它就是讓IP數(shù)據(jù)直接在光路上跑，減少網(wǎng)絡(luò)層之間的冗余部分，具有體系簡單、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備少、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性小，額外開銷低、時延小、傳輸效率高等特點，這些都是IP over ATM和IPover SDH/SONET所無法比擬的。IP over ATM和IPover SDH/SONET最終將演變?yōu)镮P over WDM。
主要研究內(nèi)容有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、幀結(jié)構(gòu)、路由選擇和波長分配、IP over WDM的應(yīng)用、IPover WDM中的自愈技術(shù)。下面我們簡單介紹一下自愈技術(shù)的研究現(xiàn)狀。巨大的帶寬承載著大量的業(yè)務(wù)使得帶寬IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性更為重要目前由于DWDM襲用商用的只是點對點系統(tǒng)，因此，對IP over WDM方式的網(wǎng)絡(luò)的自愈保護有兩個層次：光層和IP層。由于IP層和光層都可以有自愈能力，如何協(xié)調(diào)和配合，是有待進一步研究的問題。
三、DTN（光傳送網(wǎng)）
DTN概念：DWDM系統(tǒng)本質(zhì)上是點對點的系統(tǒng)，組網(wǎng)方式有限，因此波分復(fù)用系統(tǒng)的一個發(fā)展方向是網(wǎng)絡(luò)化，叫做光傳送網(wǎng)（DTN：OpticalTransport Network）。它的基本思想是將點到點的波分復(fù)用系統(tǒng)用光交叉互連（OXC:Optical Transport Network）節(jié)點和光分插復(fù)用（OADM:Optical Add-Drop Multiplexer）節(jié)點連接起來，組成光傳送網(wǎng)波分復(fù)用技術(shù)完成OTN節(jié)點之間的多波長通道的光信號傳輸，OXC和OADM節(jié)點則完成網(wǎng)絡(luò)的交換功能。
1、OXC：光交叉連接是在網(wǎng)眼型網(wǎng)絡(luò)中進行來自多數(shù)節(jié)點的光信通道路徑的切換，因此用于相互連接網(wǎng)眼型網(wǎng)絡(luò)或多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中。
2、OADM：光分插復(fù)用裝置是在利用波長的網(wǎng)絡(luò)中對所需信號進行分插復(fù)用的裝置。
3、OTN的分層結(jié)構(gòu)：
1）光通道層：（Optical Channel Layer）負責(zé)來自電復(fù)用段層的客戶信息選擇路由和分配波長，為靈活的網(wǎng)絡(luò)選路安排通路連接，處理光通道開銷，提供光通道層的檢測、管理功能。
2）光復(fù)用段層：（Optical Mutiplexing Section Layer）負責(zé)相鄰兩個復(fù)用傳輸設(shè)備間復(fù)用光信號的完整傳輸，為復(fù)用信號提供網(wǎng)絡(luò)功能
3）光傳輸段層（Optical Transmission Section Layer）為光信號在不同類型的光傳輸媒介（如G.652，G.653，G.655光纖等）上提供傳輸功能，同時實現(xiàn)對光放大器或中繼器的檢測和控制功能等。
四、ASON
自動交換光網(wǎng)絡(luò)（ASDN：Automatically Switched Optical Network）作為構(gòu)建新一代光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，以兼容性、擴展性良好的硬件系統(tǒng)為支撐，配備先進的軟件系統(tǒng)，把光傳輸媒介層由靜態(tài)變成了一種動態(tài)的、智能的光交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并可以直接通過光域快速提供各種靈活的高速增值業(yè)務(wù)，形成一個以數(shù)據(jù)為中心的基礎(chǔ)平臺，可全面提升通信網(wǎng)絡(luò)的傳送效能。論文格式。
ASON是以光傳輸為基礎(chǔ)的光層組網(wǎng)技術(shù)和以IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)迅速發(fā)展并結(jié)合后形成的。ASON的本質(zhì)即光傳送網(wǎng)與智能化相結(jié)合，是在傳送網(wǎng)的光層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上演進而來的，其著眼點是要把富有潛力的光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成能高度自動地應(yīng)對業(yè)務(wù)需要的、經(jīng)濟有效的、可在光層上直接為全網(wǎng)提供端到端服務(wù)的智能網(wǎng)。
ASON的關(guān)鍵技術(shù)很多，就目前的研究水平而言，主要包括：通用控制平面框架；信令和路由（包括信令網(wǎng)）；連接及連接管理；管理平面功能；ASON的智能節(jié)點技術(shù)；ASON的生存性機制和網(wǎng)絡(luò)性能等方面。ASON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心的特點就是支持電子交換設(shè)備動態(tài)地向光網(wǎng)絡(luò)申請帶寬資源，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)分布模式動態(tài)變化的需求，通過信令系統(tǒng)或者管理平面自動地去建立或者拆除光通道，而不需要人工干預(yù)。采用自動交換光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，原來復(fù)雜的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以變得簡單一些。光網(wǎng)絡(luò)層各自直接承載業(yè)務(wù)，避免了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)升級時受到的條件限制。ASON的優(yōu)勢集中表現(xiàn)在其組網(wǎng)應(yīng)用的動態(tài)性、靈活性、高效性和智能化等方面。支持多粒度、多層次的智能，提供多樣化、個性化的服務(wù)是ASON的核心保證。
光網(wǎng)絡(luò)從PDH(準(zhǔn)同步數(shù)據(jù)系列)到SDH(同步數(shù)字系列)，又從SDH到DWDM(密集波分復(fù)用)，最終實現(xiàn)從DWDM向全光網(wǎng)絡(luò)過渡。分組化的、開放的、分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是下一代網(wǎng)絡(luò)的顯著特征。傳送層將由網(wǎng)絡(luò)來承擔(dān)，下一代的光網(wǎng)絡(luò)及其演進就成為研究的重點。自動交換的功能是下一代交換光網(wǎng)絡(luò)演進的趨勢基本上是眾望所歸了。
五、光交換技術(shù)
光交換技術(shù)分為：光路交換（OCS：OpticalCircuit Switching）、光分組交換（OPS：OpticalPacket Switching）、光突發(fā)交換（OBS：Optical BurstSwitching）和光標(biāo)記分組交換（OMPLS：OpticalMulti-Protocol Label Switching）。這里只簡單介紹一下光突發(fā)交換： OBS 網(wǎng)絡(luò)由光核心路由器、邊緣路由器及光鏈路組成。在骨干網(wǎng)絡(luò)邊緣，來自接入網(wǎng)的IP 分組在邊緣路由器中被匯聚（Assemble）成光突發(fā)單元，通過核心路由器的轉(zhuǎn)發(fā)在OBS骨干網(wǎng)絡(luò)中傳輸，再在目的端的邊緣路由器中拆分（Disassemble）恢復(fù)成一個個的IP 分組進入對方接入網(wǎng)。
光交換技術(shù)的發(fā)展：目前市場上出現(xiàn)的光交換機大多數(shù)是基于光電和光機械的，隨著光交換技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，基于熱學(xué)、液晶、聲學(xué)、微機電技術(shù)的光交換機將會逐步被研究和開發(fā)出來。
由光電交換技術(shù)實現(xiàn)的交換機通常在輸入輸出端各有兩個有光電晶體材料的波導(dǎo)，而最新的光電交換機則采用了鋇鈦材料，這種交換機使用了一種分子束取相附生的技術(shù)，與波導(dǎo)交換機相比，該交換機消耗的能量比較小。基于光機械技術(shù)的光交換機是目前比較常見的交換設(shè)備，該交換機通過移動光纖終端或棱鏡來來將線引導(dǎo)或反射到輸出光纖，實現(xiàn)輸入光信號的機械交換。光機械交換機交換速度為毫秒級，但它成本較低，設(shè)計簡單和光性能較好，而得到廣泛應(yīng)用。使用熱光交換技術(shù)的交換機由受熱量影響較大的聚合體波導(dǎo)組成，它在交換數(shù)據(jù)信息時，由分布于聚合體堆中的薄膜加熱元素控制。當(dāng)電流通過加熱器時，它改變波導(dǎo)分支區(qū)域內(nèi)的熱量分布，從而改變折射率，將光從主波導(dǎo)引導(dǎo)自目的分支波導(dǎo)。熱光交換機體積非常小，能實現(xiàn)微秒級的交換速度。
隨著液晶技術(shù)的成熟，液晶光交換機將會成為光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備，該交換設(shè)備主要由液晶片、極化光束分離器、成光束調(diào)相器組成，而液晶在交換機中的主要作用是旋轉(zhuǎn)入射光的極化角。當(dāng)電極上沒有電壓時，經(jīng)過液晶片的光線極化角為90°，當(dāng)有電壓加在液晶片的電極上時，入射光束將維持它的極化狀態(tài)不變。而由聲光技術(shù)實現(xiàn)的光交換設(shè)備，因其中加入了橫向聲波，從而可以將光線從一根光纖準(zhǔn)確地引導(dǎo)到另一根光纖，該類型的交換機可以實現(xiàn)微秒級的交換速度，可方便地構(gòu)成端口較少的交換機。但它不適合用于矩陣交換機。
另外，市場上目前又開發(fā)了基于不同類型的特殊微光器件的光交換機，這種類型的交換機可以由小型化的機械系統(tǒng)激活，而且它的體積小，集成度高，可大規(guī)模生產(chǎn)，我們相信這種類型的交換機在生產(chǎn)工藝水平不斷提高的將來，一定能成為市場的主流。
參考文獻：
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論文摘要：介紹了光纖通道的特點和工作原理，以及目前在電力光纖網(wǎng)絡(luò)中光纖保護裝置與光纖通道的連接方式和主要特點，討論了光纖保護在實際應(yīng)用中可能遇到的問題及其解決辦法。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在縱聯(lián)保護通道的使用上，已經(jīng)由原來的單一的載波通道變?yōu)楝F(xiàn)在的載波、微波、光纖等多種通道方式。由于光纖通道所具有的先天優(yōu)勢，使它與繼電保護的結(jié)合，在電網(wǎng)中會得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1光纖通道作為縱聯(lián)保護通道的優(yōu)勢
光纖通道首先在通信技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，它是基于用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的一種通信手段。光纖通道相對于其他傳統(tǒng)通道（如：電纜、微波等）具有如下特點：
1.1傳輸質(zhì)量高，誤碼率低，一般在10-10以下。這種特點使得光纖通道很容易滿足繼電保護對通道所要求的"透明度"。即發(fā)端保護裝置發(fā)送的信息，經(jīng)通道傳輸后到達收端，使收端保護裝置所看到的信息與發(fā)端原始發(fā)送信息完全一致，沒有增加或減少任何細節(jié)。
1.2光的頻率高，所以頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘看蟆＿@樣可以使線路兩端保護裝置盡可能多的交換信息，從而可以大大加強繼電保護動作的正確性和可靠性。
1.3抗干擾能力強。由于光信號的特點，可以有效的防止雷電、系統(tǒng)故障時產(chǎn)生的電磁方面的干擾，因此，光纖通道最適合應(yīng)用于繼電保護通道。
以上光纖通道的三個特點，是繼電保護所采用的常規(guī)通道形式所無法比擬的。在通道選擇上應(yīng)為首選。但是由于光纜的特點，抗外力破壞能力較差，當(dāng)采用直埋或空中架設(shè)時，易于受到外力破壞，造成機械損傷。若采用OPGW，則可以有效的防止類似事件的發(fā)生。
2光纖通道與光纖保護裝置的配合方式
目前，縱聯(lián)保護采用光纖通道的方式，得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)場運行設(shè)備中，主要有以下幾種方式：
2.1專用光纖保護：
光纖與縱聯(lián)保護（如：WXB-11C、LFP-901A）配合構(gòu)成專用光纖縱聯(lián)保護。采用允許式，在光纖通道上傳輸允許信號和直跳信號。此種方式，需要專用光纖接口（如：FOX-40），使用單獨的專用光芯。優(yōu)點是：避免了與其他裝置的聯(lián)系（包括通信專業(yè)的設(shè)備），減少了信號的傳輸環(huán)節(jié)，增加了使用的可靠性。缺點是：光芯利用率降低（與復(fù)用比較），保護人員維護通道設(shè)備沒有優(yōu)勢。而且，在帶路操作時，需進行本路保護與帶路保護光芯的切換，操作不便，而且光接頭經(jīng)多次的拔插，易造成損壞。
2.2復(fù)用光纖保護：
光纖與縱聯(lián)保護（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保護）配合構(gòu)成復(fù)用光纖縱聯(lián)保護。采用允許式，保護裝置發(fā)出的允許信號和直跳信號需要經(jīng)音頻接口傳送給復(fù)用設(shè)備，然后經(jīng)復(fù)用設(shè)備上光纖通道。優(yōu)點是：接線簡單，利于運行維護。帶路進行電信號切換，利于實施。提高了光芯的利用率。缺點是：中間環(huán)節(jié)增加，而且?guī)非袚Q設(shè)備在通信室，不利于運行人員巡視檢查，通信設(shè)備有問題要影響保護裝置的運行。
2.3光纖縱聯(lián)電流差動保護：
光纖電流差動保護是在電流差動保護的基礎(chǔ)上演化而來的，基本保護原理也是基于克希霍夫基本電流定律，它能夠理想地使保護實現(xiàn)單元化，原理簡單，不受運行方式變化的影響，而且由于兩側(cè)的保護裝置沒有電聯(lián)系，提高了運行的可靠性。目前電流差動保護在電力系統(tǒng)的主變壓器、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動作簡單可靠快速、能適應(yīng)電力系統(tǒng)震蕩、非全相運行等優(yōu)點是其他保護形式所無法比擬的。光纖電流差動保護在繼承了電流差動保護的這些優(yōu)點的同時，以其可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地傳送到對側(cè)。時間同步和誤碼校驗問題是光纖電流差動保護面臨的主要技術(shù)問題。在復(fù)用通道的光纖保護上，保護與復(fù)用裝置時間同步的問題對于光纖電流差動保護的正確運行起到關(guān)鍵的作用，因此目前光纖差動電流保護都采用主從方式，以保證時鐘的同步；由于目前光纖均采用64Kbit數(shù)字通道，電流差動保護通道中既要傳送電流的幅值，又要傳送時間同步信號，通道資源緊張，要求數(shù)據(jù)的誤碼校驗位不能過長，這樣就影響了誤碼校驗的精度。目前部分廠家推出的2Mbit數(shù)字接口的光纖電流差動保護能很好地解決誤碼校驗精度的問題。3光纖保護實際應(yīng)用中存在的問題
3.1施工工藝問題
光纖保護是超高壓線路的主保護，通道的安全可靠對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經(jīng)過轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機、電纜層和高壓線路等連接環(huán)節(jié)，并且光纖的施工工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高，因此如果在保護裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差，則會導(dǎo)致保護裝置的誤動作，進而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
3.2通道雙重化問題
光纖保護用于220kV及以上電網(wǎng)時，按照220kV及以上線路主保護雙重化原則的要求，縱聯(lián)保護的信號通道也要求雙重化，高頻保護由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護作為線路的主保護，通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
3.3光纖保護管理界面的劃分問題
隨著保護與通信銜接的日益緊密，繼電保護專業(yè)與通信專業(yè)管理界面日益難以區(qū)分，如不從制度上解決這一問題，將直接影響到光纖保護的可靠運行。對于獨立纖芯的保護，通信專業(yè)與繼電保護專業(yè)管理的分界點在通信機房的光纖配線架上。配線架以上包括保護裝置的那段尾纖，屬于繼電保護專業(yè)維護，這就要求繼電保護專業(yè)人員具備一定的光纖校驗維護技能。
3.4光纖保護在旁路代路上的問題
線路光纖保護在旁路代路時不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測試，而且經(jīng)常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的辦法實現(xiàn)光纖通道的切換。對于電網(wǎng)中沒有單獨的旁路保護，旁路代路時是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對電網(wǎng)有獨立的旁路保護，對于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護暫時可以采用切換二次回路的方式，但對于光纖差動電流保護則無法代路，目前都是采取旁路保護單獨增設(shè)一套光纖差動保護的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護切換問題的辦法，如使用光開關(guān)來實現(xiàn)光纖通道切換。
結(jié)束語
盡管目前光纖保護在長距離和超高壓輸電線路上的應(yīng)用還有一定的局限性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長遠看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護將占據(jù)線路保護的主導(dǎo)地位。
參考文獻
