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光纤通信的优缺点范文1
我国光纤通信的一大目标市场是大中小城市的小区住户，让住户获得高速信息已不是什么难事，但如何实现超高速度、超大容量和超长距离传输，却是相关工作一直努力突破的关口。光纤通信的接入使得小区的网络规划轻松的很多，网络的性能也能得到提高。
1光纤通信技术
光纤通信通过光波作为媒介，也就是载体来传递信息，而通过光纤作为介质来实现信息传播，主要技术包括光交换技术、光传输技术、光纤光缆技术、光有源技术、光无源技术等。其中光交换技术应用尤为广泛，可不经过任何光和电转换直接给将光信号传送到给用户，在光纤通信发展中有着不可替代的位置。虽然现在光纤通信已经符合了大容量、高速度、高保密等要求。但是，想要光纤通信真正运用到人们生活当中，还是有点距离，需要面临的技术问题还有很多。由此可将光纤通信发展的目标分为四个阶段：①向超高速系统的发展；②向超大容量WDM系统的2.3开发新代的光纤；③开发新代的光纤；④全光网络。
2小区宽带接入技术
传统的小区宽带接入技术可分为以下几种：ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）、DSL（DigitalSubscriberLine）、VDSL（VeryHighSpeedDigitalSubscriberLine）、ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）等[2]。这些方式大多基于数据、图像、电话等综合业务来实现数据的处理和传输的，无法满足用户对高速度、高效率、高容量的网络的追求。因此光接入技术的应用显得尤为重要。目前所采用的光接入技术有无源光网络PON技术、EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork）、APON（ATMPON）、GPON（Gigabit-CapablePON）等。
2.1光接入技术
①PON。PON是不含有任何电子器件和电子电源的，它直接在交换机和用户所居住的房子设备里完成所有信号的处理，因此在整个光纤网络中有着不可替代的位置。②EPON。EPON（以太无源光网络）用了无源光纤传输、点到多点的结构，能够在以太网之上提供多种业务。它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容性、方便的管理等[3]。③APON。APON是一个点到点多系统，它在无源光网络中使用ATM信元来传输信息。APON系统是星型网络拓扑结构，这种拓扑结构比较灵活，更能满足用户多网络业务更多的需求。④GPON。GPON是大多数运营商实现宽带接入网业务的理想技术。因为它具有效率高，覆盖范围广，带宽高，用户可用的接口丰富这些优点。GPON是根据用户需求设计解决方案。凭借高达2.4GB/s的速率，可以传输多种服务，正是因为它的这些优点，才使得GPON成为目前世界上最先进的PON系统，是解决“最后一公里”理想的技术困难的最好选择。
2.2比较与分析
以上光接入技术各有特点，优缺点比较如下，见表1。①APON优点用统计时分复用技术、动态带宽分配。缺点传输速度效率低，提供业务复杂，带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低。②EPON优点费用低、带宽高、扩展性强、可以快速实现服务重组、能够兼容现有的以太网结构。缺点效率极低和不能够很好的支持以太网之外的其它业务。③GPON优点事高效承载IP业务、支持实时业务能力强、带宽高。缺点是成本高，技术不够成熟。
3光纤通信技术在小区宽带中的应用
3.1小区宽带接入网的基本形式
小区宽带接入网最终的目标是将光纤引入到用户家中，也就是ONU（OpticalNetworkUnit）光网络单元所在的地方，典型的形式有三种，分别为FTTH光纤到户、FTTB光纤到大楼、FTTC光纤到路边。其中FTTH将光纤直接到用户家中，不仅提供了更大带宽，增强了数据传输的准确性，还放宽了对环境条件和供电要求，应用较为广泛。
3.2实例研究
本文以扬州瘦西湖名苑楼层为例，来说明光纤接入技术的设计以及优点。扬州瘦西湖名苑小区内有3个单元，每个单元有16户住户，考虑到小区规模、设备终端等的实现成本，以及用户接入网长度等因素，设计主要网络框架如图1所示，其中OLT是连接光纤干线的终端设备，类似一个多服务集中控制单元。由图1可以知道该小区使用两种接入方式FTTB+LAN或者FTTH来满足用户，并且在FTTB+LAN采用了星型拓扑结构来实现用户带宽共享。FTTB+LAN技术的宽带接入的方案是以五种网络线加上光纤将光纤网络连接到小区的交换机中。具体是从Internet连接到OLT设备，然后再把OLT连接到分光器上，分光器就将光缆分成多个光缆，连接到一个多服务用户单元ONU设备上。然后完成光电信号的交换，最后连接到用户机柜上面，为用户提供多种业务需求，这样一个小区的网络构架便大致完成。
3.3设计优点
该实例设计所带来的优点如下：①传输速率提高、可靠性增强。引入光纤接入技术代替原来的电话线缆，不仅大大提升了传输速率，而且扩大了带宽，可同时满足多用户对不同资源的需求。一般对于公用网住宅环境可要求光纤传输距离达到60km，专用接入带宽达到10-100Mbit/s速率。②成本降低。原先使用的同轴电缆及家用双绞线等折旧率较高，不易维护，且每个区域都需要配备不同容量的交换机、路由器才能满足多用户的接入，这些设备的使用无疑加剧了网络通信的成本。采用光纤接入技术，只需用分光器将光缆分成多支，直接连到多服务用户单元上即可解决以上问题，成本较低。假设以该小区FTTB+LAN接入方式的两个单元为例，除去布设的线缆外，若以传统ADSL接入方式，则每个住户都将安装一台modem，而采用EPON光纤接入，则只需公用一个多服务ONU，其成本如表2所示。
3.4存在问题
不同的小区有不同特点，其规模、环境、设备、结构都对整个方案的部署产生影响，所以方案的优化显得尤为重要。因此，光纤接入技术的应用就存在以下问题：①技术方面：如何对整个环境进行网络规划，合理地使用各种光纤接入技术来实现整个宽带环境，在节约成本的基础上，有效提高宽带速度。②施工：光纤的质地脆弱，分路和耦合不灵活，光纤光缆柔韧性伸展性比较差，而且供电困难。在施工过程中，这些问题都影响到整个网络速度的好坏。③网络拓扑：每个方案的设计与选择所选择的网络拓扑结构也不一样，如何根据方案选择最合适的网络结构，使光纤通信发挥最大效率是一个难题。
4总结与展望
光纤通信的优缺点范文2
【关键词】光纤通信；IP传送技术；关系
【中图分类号】TN929.11 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0148-01
1 光纤通信技术
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。
进入光传播时代以来，在尽享数字信号带来高数据处理能力的同时，我们不得不忍受光纤这种娇贵的传输介质。因为施工人员必须将光纤铺得平直舒坦，它才老老实实地为人们传输清晰的信号，所以造成了在建筑物里铺光纤难度大、成本高的难题。光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端，信息被转换和处理成便于传输的电信号，电信号控制一光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电光转换，发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端，经光电二极管等转换成电信号，从而实现信号的光―转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟，无中继通信距离约为30公里，通信容量约为5000路，适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大，省去了光电转换和电光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积，降低功耗和成本，提高可靠性。未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进，而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待着这些新技术的实现来更大的促进整个信息产业的发展。
2 IP传送技术
IP网络自然用的是TCP/IP协议。那什么是TCP/IP协议呢？TCP/IP协议的基本传输单位是数据包（dataEram），TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头就像给一封信加上信封），包头上有相应的编号，以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式，IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方（就像信封上要写明地址一样），如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP协议保证数据的传输，TCP协议保证数据传输的质量。
IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议，基于IP协议组建的网络，统称为IP网络，这种网络支持的各种应用业务，统称为IP业务，而实现这些业务的技术，即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起，几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力；以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点，使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。介绍完了IP网络的基础，我们再来看看目前电信网的发展，TDM技术已经不是未来的发展方向。TDM设备虽然还在生产，但全世界的TDM研发已经全面停止了。另外由于ATM的许多标准并未得到验证，也不是未来的发展方向。还有，现在的IP网是基于传统的因特网理念，以用户自律为基础，自由发展，缺少管理，是一个非盈利的商业模型。因此，传统的因特网不能成为未来电信网的发展方向。基于这样的情况，新型IP网络有了大显身手的机会。随着IP网络设备技术上的快速发展、路由器性能的极大提高、以及DWDM的大量商用，传输成本大为降低。而Internet上的业务发展相对较慢，从而使得网络处于相对轻载状态，可以在Internet上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务，开展电话通信等等。另外移动IP能够实现用户任何时间、任何地点、用任何一种媒体与任何一个人进行通信共享。目前移动IP已经在开展3G国家和地区已经开始运营，移动IP在我国也开始提上了日程。首先IP是3G的需要，3G业务将以数据和互联网业务为主，在3G将承载者实时话音、移动多媒体、移动电子商务等多种业务。移动IP可以让3G真正实现随时随地无缝接入，将大大促进3G业务展。虽然目前移动IP技术还有很多不足之处，但是基于移动技术的网络系统和Internet网络相结合，提供高速、高质量移动IP技术必将是大势所趋。其次，移动IP是IPv4发展到IPv6的必然，随着互联网的规模及应用快速发展，IP地址将从IPv4演进到IPv6，IPv6将现有地址扩展多128位，可用地址是原来的8倍，这将大大方便移动IP的应用，不仅满足了对空间的需求，也对移动终端设备对IP地址的配置要求，而用户对于基于IP的应用业务使用也更为方便，3G移动网络向IPv6承载过渡是必然趋势。
3 光纤通信与lP传送技术之间的关系解读
IP技术从其出现至今，已有20多年的发展史。在前20年间，IP除了在美国局域网中起作用外，一直没有引起外部世界的重视。而今天，IP技术似乎一夜之间同时被世人接受，并以爆炸式的惊人速度发展。其原因何在呢？从表面上看，人们都认为IP技术的迅猛发展与Web有直接关系，是20世纪90年代初出现的Web从根本上改变了过去IP技术默默无闻的状态。其理由是IP网的不可管理性、不面向连接性及对数据尽力传送特性，跟Web的自由链接特性、不面向业务流和非实时传输特性完全适配。但笔者认为，IP技术的发展除与Web有直接关系外，跟光纤通信的发展也密不可分。进人90年代后，随着光通信技术的迅猛发展，网络技术已发生了一次革命性的变化，几乎所有的电信业务都与光纤通信有着直接或间接的关系，比如SDH微波通信就是微波通信与光纤通信相结合而产生的一门新技术。同理，光纤通信也为传统的IP技术发展带来了新的曙光，为21世纪的IP电信时代奠定了坚实的基础，每月IP业务以10%的增长速度增长就是最好的印证。
光纤通信的出现与发展，对IP网的直接影响就是人们对IP业务的需求日益增多，使得业务提供者在构建IP网时，几乎都在考虑如何把IP技术与有着巨大潜力的光纤通信技术完美地结合起来？这也是业界当今讨论的IPoverATM，IPoverSDH，IPoverWDM谁强谁弱的问题。其实，无论哪种技术都有优缺点，我们在设计IP网时，只要根据各种情况的综合考虑，就一定能找出一个最佳的设计方案。IPoverATM，IPoverSDH，IPoverWDM几种技术都是针对业务量集中且业务量大的地区采用的相应策略，而对于分散的节点问通信情况来说，都是不经济的。而IP/EthemetoverSDH技术具有带宽动态分配功能，很好地解决IPoverSDH光通道带宽利用率不高的问题。
参考文献
[1]陈伟.光纤通信技术及其发展趋势[J].考试周刊.2010（45）
光纤通信的优缺点范文3
【关键词】边远农牧区 通信 覆盖面 研究
一、边远农牧区通信发展现状
边远农牧区的通信网络建设一直以来都面临着一些问题，这些阻碍是造成农牧区的通信效率低下、通信覆盖面不高的主要原因。农牧区通信建设发展面临的困难和问题是多方面的，概括起来主要为：农牧区通信建设成本高，资金回收缓慢；当前的通信管理和运营体制不适应解决电信普遍服务问题；盲目投入造成农牧区电话“热装冷用”；电信运营商从本企业利益考虑不愿主动承担落后地区的农牧区电信普遍服务义务；电信运营商在电信普遍服务实施中的经营创新力度不够；一些尚未通电话的农场、林场、牧场、矿区及自然村均处于偏远、自然环境差、交通不便、居住人员分散和经济发展相对落后的地方；工程建设设计、施工难度大；建成投产后的经营、维护成本高，短时间内难以发挥经济效益等。加强农牧区的通信建设并且有效提升边远农牧区的通信覆盖面是很有必要的。
二、提高农牧区通信覆盖面的几种新兴通信技术
想要提高农牧区通信覆盖面，那么必须探索更好的通信技术来为实际的通讯工作提供良好的渠道。以下将分析目前新兴的并且适合于边远农牧区采用的可以显著提高通信覆盖率的几种通信方式。
（一）扩频通信方式
扩频通信是，扩频通信是一种先进的信息传输方式，其信号占用的带宽远大于一般常规通信方式所需的最小带宽。频带的展宽是通过编码及调制的方法来实现的，与所传送的信息数据无关。接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩并恢复信息数据。
在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语声信息，其带宽为语声信息带宽的两倍。现今使用的电话、广播系统中，无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式，处理增益值一般都在十多倍范围内，统称为“窄带通信”。而扩频通信的处理增益值高达数百、上千，称为“宽带通信”。一般说来，扩频通信最初是在军事、公安通信中应用，后又发展到个人业余通信、体育竞赛通信、证卷交易所通信和数字立体声广播等。扩频通信现今普遍适用于大中城市的通信及边远农牧区的通信是在该技术解密以后，是在地调或县调通信中最具发展潜力的一种新型通信方式，对于提升边远农牧区的通信覆盖面积尤其有着显著的作用。这是人们在城市地区通信技术的实际应用方面正在努力探索的一种通信方式，重点在于组网技术。
（二）光纤通信
自光纤通信问世以来的短短一二十年间，其发展异常迅速，光纤通信的传输速率不断提高，无中继传输距离逐步加长。许多国家已建立了不同规模的光纤通信网络，一般是首先应用于市内局间中继、长途干线，继而广泛应用于电力、铁道、公路、化工、公安等部门的专用网。光纤局部区域网、用户网系统发展也很迅速。随着波分复用技术的日趋成熟，光纤巨大的带宽资源得以充分利用，使得一根光纤的传输容量很快地扩大几倍至几十倍。正是因为光纤通信技术的不断普及以及人们对于这项技术的了解的不断深入，现今光纤通信技术已经被逐渐引入到边远农牧区，如果能够采用光纤通信技术这无疑能够很大程度提升农牧区的通信覆盖面。
光纤通信的主要特点有：频带宽、通信容量大；损耗低、中继距离长；可靠性高、抗电磁干扰能力强；通信网络具有自愈功能；无串话干扰、保密性好；线径细、重量轻、柔软；节约有色金属，原材料资源丰富；随着光纤成本不断下降，其经济效益也越来越显著，光纤通信也逐渐成为边远农牧区通信的主力军。
（三）电力线载波通信（PLC）
用电力线实现可靠的通信一直是电力工业界致力研究的课题之一。经过几十年的努力，输电线上的电力线载波通信已由过去专门提供话音业务发展到传输继电保护、远动、计算机控制信息等综合业务，逐渐接近了实用化和商业化阶段。利用配电线传输高速数据信息可以使电网管理更加规范合理，对实现通信信号和高速数据的双重传输具有重要的实际意义。此外，随着现今农牧地区网络遍及大部分普通家庭和单位的先天优势，由此带来的网络投资费用的节省极为可观，而且随着互连网的发展，可以为用户提供更广泛、更全面的服务。
三、加强边远农牧区通信网络的建立
对于本文前面部分所讲的几种通信方式，虽说它们在提升边远农牧区的通信覆盖面上都能够发挥很好的作用，但是每一种技术可以说各有优缺点，而且不同地区基于该地区的一些特定的地域特征或者环境因素等，会有更为适用的通信技术。想要稳定有效的提升边远地区的通信覆盖率，可以在现场的实际应用中多设置一些试点，对每种通信方式的性能、可靠性和价格等方面做详细比较，根据比较结果选择合适的通信方式作为将来边远农牧区通信的主要模式并加以推广应用，以下将提出一套用于提升边远农牧区通信覆盖面的通信网络的建议模式，该模式的指导思想在于：在没有一个完全满足和适合边远农牧区的通信方式之前，应当综合利用现阶段这些通信方式的各自优点来组织一个分区分层的农牧区通信网络。
提升边远农牧区的通信覆盖面是很有必要的，这也是近年来我国通信建设的一项重要任务。首先，应当不断探索适用于边远农牧区的新兴通信技术，只有有好的技术平台支撑通信覆盖面才能够显著提升。其次，要致力于打造边远农牧区通信网络的建立，这样才能够从整体层面稳定的让农牧区的通信覆盖面得到良好提升。
参考文献：
[1]王慧；数字同步网优化[A]；中国通信学会第五届学术年会论文集[C]；2008年.
光纤通信的优缺点范文4
【关键词】光纤通信；信息化；电力通信网；应用
一、前言
随着综合国力的提升，电力系统越来越复杂，各行各业都需要电力的支持，从最繁华的城镇到经济相对落后的村落，每个角落都有电力系统的存在，因此电力通信网的要求很高，将光纤通信应用于电力通信网中，能够提高电力通信的强度、提高电力通信的安全性，加快电力通信时间，给电力通信带来很大的便利。
二、电力通信的特殊性
电力是现在各行各业最基本的支撑条件，是人们生产生活的基础，电力通信网承担的使命是进行电力资源的调度，完成各类信号的传输，电力系统覆盖的范围广，因此，电力系统的通信有很高的技术性。它跟电力的安全系统、电力自动化调度系统相互协作，保证了电力系统的正常稳定。电力系统背负的任务重，这要求电力系统的专业性强，针对性高，而且还要具备很高的可扩展性。电力系统的特点主要表现在下面几点。2.1电力系统需具备高的可靠性人们生活的各个方面都离不开电力系统，从最基本的家用电器，到日常生活所需的银行系统，以及工作中需要的电脑等，现在人们的生活的每时每刻都离不开电力。一旦断电，造成的系统瘫痪，会给人们的生活工作带来极大不便，甚至使事情处于停滞状态。因此电力通信网络必须具备高的可靠性，在电力传输的过程中经受得起各种打击，随着信息化的发展，人们对电力的依赖性越高，对可靠性的要求也更加明显，光纤电缆传输过程中信息丢失率低，能够适应电力通信网的需求。2.2电力系统需具备强的扩展性电力通信网覆盖了全国的各个角落，电力系统的种类繁多，大小各异，而且随着时间的推移处于不断变化中，这要求电力系统有强的扩展性。在刚开始铺设的时候，为以后电力系统的发展提供预留的接口。也要保证现在的投资，随着社会的发展有良好的收益收回成本，因此电力通信网络需要很强的扩展性。2.3电力系统需具备快的传播性通信延时后，造成的损失是无法估计的，信息高速发展的今天，信息的不平等性带来的机会很多，信息是每个机构个人争取的竞争要素，因此电力通信网络要具备及时性，不能出现通电延时。电力通信网络传播的快速性，也有利于断电后，现场的及时回复，挽回损失，光纤电缆传播信息的速度快，在电力通信网络方面的应用广泛。2.4电力通信设备需具备环保性人类的活动给自然环境造成了严重的伤害，人们对资源的索取无穷无尽，我国是人口大国，消耗资源的速度快，因此环保是任何事情的基本原则。电力通信网络系统庞大，消耗的设备多，需要选择环保的传输设备，光纤的主要成分是二氧化硅，普遍存在于自然界中，环保是其自带属性。
三、光纤电缆在电力通信中的应用
光纤电缆传输的可靠性强，速度快，可靠程度高，环保性能好，能满足电力系统传输的特殊性，因此被广泛的应用于电力通信网络。常见的光纤电缆包括OPGW，GWWOP，ADSS。OPGW是地线复合光缆，光纤被放置于已经架好的地下设备中，其优点是和地线设备相辅相成，将性能最大化。GWWOP是地城缠绕光缆，即将光缆通过缠绕的方式铺在地线上，这类光缆的特性是铺设简单，操作简便，缺点是容易被折断，在铺设地线的时候，需要与地形紧密结合，防止光缆的损坏。ADSS是全介质自承式光缆，这种光缆的环境适应能力强，因为其结构紧凑，所以能保证光缆在恶劣环境下不受力，光缆的柔韧度高，具有强的抗弯曲能力，整个光缆是非金属材料，能够避免电磁的干扰。电力通信过程中的两种组网方式是DWDM，SDH。DWDM是密集波分复用技术，SDH是同步数字体系，两者各有优缺点，现在常用的组网策略是将两者结合，同时提高了电力通信的传输速度和安全性。
结束语
电力通信网络覆盖全国各地，给电力设备提出了很高的要求，最基本的要素包括电力通信的可靠性、扩展性、传播性、环保性。光纤的传输速度快、抗干扰能力强、环保性能高，能很好的应用于电力通信网络中。文章介绍了电力系统的特殊性，并分析了光纤能很好的应用于电力通信的原因，最后给出了光纤应用于电力系统的方式，并对组网技术进行了简要说明。将光纤应用于电力通信网络中，给电网系统的正常高效运行带来了便利。
参考文献
[1]李成乾,卢文鹏,朱昊.光纤通信技术在电力通信中的应用[J].山东工业技术,2014(17):109-109.
光纤通信的优缺点范文5
关键词:光纤通信网;继电保护;通道;接口
Abstract: According to the Guangdong power system of optical fiber communication network has taken shape, a fiber optic network has been formed with the Pearl River Delta as the center of protection based on the development of this network fiber protection is a subject of the current to be studied. To this end, several fiber protection technology, and the Guangdong Electric Power and fiber optic network cable number of cores with limited resources, the best solution for the development of optical fiber protection.Keywords: optical fiber communication network; protection; channel; interface
中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：
1 广东电力光纤通信网概况
随着广东省经济的飞速发展,广东电力工业和电力系统的建设也取得了可喜的成果,广东电力系统现有最高运行电压等级为500kV,珠江三角洲地区已形成500kV环网,并已向广东的东西两翼延伸,广东电网已经步入大电网、高电压和大机组的时代。
电力通信网需为广东电力系统各电力工业局、电厂、变电站及国家电力公司、其他省之间提供16种信息的通信通道:生产调度信息,电网调度自动化信息,EMS能量管理系统信息,电能计费系统信息,继电保护信息,故障录波信息,生产管理及运营信息,MIS办公自动化管理信息,水电站水文信息,800MHz集群移动系统信息,数据网络信息,信令、网管及同步网信息,会议电视、生产电视,雷电监测系统信息和其他。
从所需解决的通信通道来看,对电力系统的通信已从单一的话音通信发展到包括数据通信、宽带多媒体、图象等传输和交换,通信网的端设备要从窄带走向宽带化,运行管理从人工化走向智能化,通信业务从单一化走向多功能综合化。根据这些需求,广东电力通信网技术政策必须调整,“九五”期间的广东电力通信规划明确了以“光纤为主,因地制宜采用数字微波的通信方式”,利用电力线路走廊及遍布市内外的电缆沟道、通信管道,大力发展特种光缆(OPGW、ADSS、GWWOP),形成通信主干网。
经过几年的努力,广东电力通信光纤网从无到有,从简单的点对点准同步数字系列(PDH)制式发展到全网的同步数字系列(SDH)自愈环,目前已建成了光缆1300多公里,SDH站点30多个,一个以珠江三角洲为中心的电力光纤网络已成规模。
2 目前光纤保护的情况
电力光纤网络的形成,为一直以来急盼着稳定、可靠、数字化的信息传输通道的继电保护提供了可喜的条件。高频保护误动或拒动的原因很大部分出于通道问题,高频载波通道环节多,方式单一,故障隐蔽性强,使得保护动作正确性大打折扣。随着光纤技术的发展,保护信息利用光纤传输的要求越来越迫切,国内外的保护生产厂商适应形势也相继研究开发光纤通道接口的保护设备,到目前为止,光纤接口的保护设备已有多种,基本是采用64Kbit/s同步通信,装置的通信为64Kbit/s速率编码、同步数据链通信(SDLC)方式,在光纤通道中,连续传送64Kbit/s的高速数据信息,信息格式采用SDLC结构,其工作原理为主CPU连续查询I/O口的命令输入部分是否有电位变化,并将其变化的信息编入相应的数据码流。在数据接收中,采用同帧数据循环冗余校验(CRC)及相邻序列帧命令码互补校验方式,一但检出误码,便废弃误码帧信息,只有连续收到两帧完好的命令数据后才输出。长时间出现误码时,闭锁输出并送出报警。其接口方式大致有三种类型。
2.1 专用光纤通道接口
光纤方式若采用同步数据通信,就存在同步时钟的提取问题,由于通道采用专用光纤通道,接口装置的时钟采用内时钟的(“主—主”)方式,即两侧的装置发送工作时钟,数据发送采用本机内时钟,接收时钟从接收数据码流中提取,见图1。
图1内时钟(“主－主”)方式
2.2 数据共用光纤通道接口
利用已装设的SDH或PDH光通信设备的脉冲编码调制(PCM)通信设备复接使用,也可以专用一套PCM设备复接SDH或PDH2M基群口。由于是64Kbit/s的数码流传输,同样有同步问题,数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源,均是从接收数码流中提取,此时两侧PCM通信设备所复接的2M基群口,应按“主—从”方式来设定,否则,由于两侧PCM设备64Kbit/s的2M终端口的时钟存在微小的差异,装置的数据接收中会出现定时滑码问题,由于采用外时钟方式,两侧装置的发送时钟的工作称为外时钟(“从－从”)方式(见图2)。
图2外时钟(“从－从”)方式
2.3 音频共用光纤通道接口
用音频方式调制保护信息码,利用已装设的SDH或PDH光通信设备的PCM通信设备复接使用,也可以专用一套PCM设备复接SDH或PDH2M基群口。采用1200波特速率编码,传送的异步串行数据码,通过专用调制解调器芯片,变换成音频移频键控(FSK)信号。当码元为/10时,传送1300Hz信号,当码元为“0”时,传送2100Hz信号。音频发送信号经放大、变压器隔离后送到音频线路,接收信号经变压器隔离、放大、滤波后送至音频解调。调制解调器有收信电平检测功能(见图3)。
图3音频电缆方式
目前,各厂商生产的接口设备有具备上述三种接口功能的,也有只具备第1、第2种接口功能的,也有只具备第3种接口功能的。产品类型有:
光纤电流纵差保护、与微机保护相配的光纤通信接口装置和保护音频接口装置等。
3 各种保护接口的技术分析
上述的三种光纤通道接口各有其优缺点。
3.1 专用光纤通道接口
传输距离直接从装设两侧保护的站点进行光纤连接并传输信号,直观、简单、接口环节少,传输通道只有光缆和两侧接口装置。但其可靠性完全寄托于两站点之间所连接的光缆上,当光缆一断,传输信息全部中断,另外根据原电力部的技术规定,220kV以上的线路保护必须具备双主保护,那么两套保护就需4芯光纤,考虑1+1切换要冷备用2芯,则需要6芯光纤,浪费较大。
光纤通信的优缺点范文6
关键词：SDH技术；WDM技术；以太网业务；城域网
中图分类号：TN929.11 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-01
SDH and WDM Fiber-Optic Technology Analysis
Zheng Zaichun
(Guangdong Posts and Telecommunications Talent Services Co.Ltd.，Shantou Branch,Shantou515000,China)
Abstract:This paper introduced the SDH and WDM fiber-optic technology,the basic principles and differences,and then explores the SDH and WDM technology in metro applications.
Keywords:SDH technology;WDM technology;Ethernet;MAN
PDH（准同步数字系统）实在数字通信网的每个结点上都分别设置高精度的时候，为了保证通信的质量，要求这些系统中的差别不能超过规定的范围，因此称为“准同步”。在以往的电信网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。由于数字通信得迅速发展，点到点直接传输变得较少，而大部分数字传输都要经过转接，为了适应这些新的需要而出现了SDH传输体系。SDH（同步数字体系），是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法以及相关的同步组成的技术体制。
WDM（波分复用）是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要工作原理是将各种波长的信号用光发射机发送后，复用在一根光纤上，在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM是基于光层上的复用，和SDH在电层上的复用有着很大的区别。它通过OADM进行光信号的直接上下，无需经过OPE转换。拥有EDFA（掺饵光纤放大器）的WDM可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
一、SDH和WDM技术的基本原理及区别
（一）SDH和WDM光纤技术的基本原理。2M、34M、140M信号打包后放在信息净负荷中，由STM-N信号承载，在SDH网上传输，如果为低速信号打包时，还要对每一个信息包中加入通道开销POH，在传输时监视各信息包是否同步，误码等信息。复用过程分为140M、34M和2M三个类别，现以140M复用过程：C4―容器4，与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能；VC4―虚容器4，与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号进行实时的性能监控。140M首先进行速率适配并打包装入容器4，并加入POH监控成为VC4，经过指针定位AU-PTR装入AU-4并加入段开销复用进STM-1，SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125μs，每秒传输1／125×1000000帧，对STM－1而言每帧字节为8bit×（9×270×1）=19440bit，则STM－1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit／s；而STM－4的传输速率为4×155.520Mbit／s=622.080Mbit／s；STM－16的传输速率为16×155.520（或4×622.080）=2488.320Mbit／s。
WDM系统主要应用于远距离、高速率和大容量长途干线网络中。随着通信技术的高速发展，WDM系统的传输带宽也得到了巨大的飞跃。根据通信系统设计的信道间隔的不同，WDM技术可以分为密集型波分复用系统（DWDM）和稀疏型波分复用系统（CWDM）；两者的主要区别在于信道间隔不同，前者为0.4-3.2nm的信道间隔，后者为10-20nm的信道间隔。
（二）SDH和WDM两种技术的比较分析。SDH是取代PDH的主要针对光纤传输的新数字传输网体制，SDH在电路层上对信号进行复用，然后以一定的速率在光纤上传送。WDM是在光纤上同时传输不同波长的信号技术，与频分复用有相似的原理，但与SDH在电层上的复用有着很大的区别。对于WDM技术，由于在单根光纤可以容纳更多的复用路数，即可采用更多的光纤波长来提高传输容量。
SDH体系的优点是：（1）比较高的可靠性，在SDH通信体系中，有SDH环形通信网在运行过程中无需人为干扰，通信网络就能从故障状态中自动及时的恢复通信；（2）SDH由于可靠性高可以满足无人值守通信站的要求；（3）SDH体系的话路配置方便经常调整，易于通信网络的升级和扩充。
WDM系统与SDH相比：（1）可以充分利用光纤的带宽资源，使传输网中的通信流量徒增很多；（2）可以为不同速率和类型的业务信号透明服务，为宽带综合业务数字网的建立奠定了技术基础；（3）WDM光纤网络传输技术弥补了SDH无法保护的业务，如ESCON等。
二、SDH和WDM技术在城域网的应用
城域传送网是为城区或郊区提供综合传送平台的网络，是承载这些范围内固定、移动和数据等多种业务的基础网络。城域传送网一般分为核心传送层、汇聚层和接入层，根据实际情况网络层次可以不同。城域传送网的特点主要有：多业务、安全可靠性、动态性和网络扩展性。
SDH多业务传送平台是城域网中广泛应用的技术，为了适应其多业务的需求，SDH从单纯的支持话音业务向以太网和ATM等多业务接口演进。以太网的封装协议有三个即PPP、LAPS和GFP，GFP封装效率比其他两者高，可以实现与净荷内容无关的封装，并且这种封装方式不会引起数据帧的不同步，更好的利用系统带宽，除了支持点到点方式，还支持环网结构。传送路径上只需源和宿两点具备虚级联功能，虚级联组内每个成员可以独立传送，更好地利用网络的带宽资源。这种将多种不同业务通过YC或VC级联方式映射如SDH时隙进行处理，更好的适应了城域网多业务的需求。
城域WDM光网络技术由于其容量大提高了光纤利用率，而且可以为城域网中复杂多变的业务信号提供透明，不需要像SDH技术那样要进行速率和帧结构的调整，而是直接进行透明传输，这种特性可以给租用波长的用户提供更好的灵活性。并且，WDM技术中不同波长的信号互不干扰，可以灵活上下。采用子波长复用，即将多个低速率信号复用进一个波长通道内，可以实现多种业务在一个波长中传输，该技术降低了WDM系统的使用门槛，容纳低速率信号给组网带来了更好的灵活性，总之WDM技术解决了光纤短缺和多业务的透明传输。
城域网各基站距离较短，且限于较发达的城市，由于这些地方用户节点多，对信号质量要求高，因此这些地方更适应采用WDM技术，直接把信号复用到波长上，避免信号复用到固定的帧格式造成的信号质量下降。因此城域网多以光纤传输为基础，其他传输技术为辅的办法解决多业务网络传输问题。
三、小结
光纤通信由于传输频带宽、容量大、衰减小、抗干扰等特点应用逐渐广泛，本文介绍了光纤通信中SDH和WDM技术的基本原理，及两者的不同之处；分析了两种技术在城域网中的应用，为未来光纤城市提供了基础。由于不同的技术有不同的优缺点，适用于不同的业务，因此不同场合要选择合适的技术匹配，综合应用以发挥更好的优势。
参考文献：
[1]缪悦.探讨在光纤通信传输中SDH与WDM技术的应用[J].科技博览
