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光纤通信行业研究范文1
关键词：光纤通信；发展现状；研究热点
随着社会经济的发展，人们对于信息传输、处理速度的要求日趋提升，而网络技术的逐渐普及，使得通信技术研究更为重要，信息化高速公路建设已成为通信行业发展的整体趋势。光纤通信技术依赖其高速度、高容量、高精确的特点，必将成为未来通信行业发展的主要方向。光纤通信主要通过光导纤维进行信号的传输。其主体由包层和内芯构成，包层用于保护内芯，而内芯较细，属微米级，多束光纤聚集形成光缆。目前，光纤通信技术已成为信息产业的重要支柱和发展核心。
1光纤通信技术概述及特点
1.1光纤通信技术概述
光纤通信系统整体由数量众多的光纤组成，其主要制作材料为玻璃，本身属电气绝缘体，无需考虑接地回路问题。自光纤通信技术研发开始，该技术凭借良好的性能而发展迅猛，尤其在现今信息大爆炸时代，光纤通信技术的应用对于通信行业的发展乃至整个社会的变革做出了巨大的贡献。
1.2光纤通信的特征
1.2.1通信宽频带，容量高
在单一波段光纤通信系统中，光纤通常会受到终端设备的影响，无法将宽频带这一特点充分表现，而通过光纤通信传输技术，这一缺陷可以得到完美解决。光纤通信的宽频带、高容量特点对于信息的传输意义重大，能够满足未来宽带综合业务的发展需求。
1.2.2低损耗，中继距离长
相较于其他传输介质而言，实用石英材质光纤损耗可在0.2dB/km以下，远小于其他介质，即使将来应用非石英材质光纤，其损害值也在10-9dB/km左右。光纤低损耗的特点便决定了光纤通信可以实现长远的中继距离，实际建设过程中可以大幅度降低通信系统成本，有利于提升系统的稳定性和可靠性。
1.2.3强抗干扰性能
制作光纤的材质具有绝缘性能，受到雷电、电离层等的干扰作用较弱，也可以一定程度上抵抗电气化设备和高压设备等工业电气造成的干扰，可用于与高压输电线进行平行架设、或者与电力导体复合组成复合型光缆进行通信传输。光纤这一良好的抗干扰性能决定了其可广泛应用于军事、电气等领域中。
1.2.4无串音干扰，保密性强
传统通信传输过程中，载体承载信息极易被窃取泄露，所以传统通信传输的信息保密效果较差。而光纤通信传输过程中，不存在干扰现象，信息很难从光纤中泄露。光波在转弯处，由于弯曲半径过小，容易泄露，但其强度也十分微弱。对于该问题，可采用涂敷消光剂措施消除，这样既可实现信息的保密，也能够满足屏蔽串音干扰问题。
1.2.5线径细、重量小
光纤内芯半径约0.1mm左右，为单管同轴电缆的1%。线径低这一特点使得整个传输系统占用空间小，具备节约地下管道资源、减少占地面积的优点。此外，光纤属玻璃材质，重量极轻，构成的光缆重量也较小，1m单管同轴电缆重量为11kg，而同容量下光缆仅为90g。
2光纤通信技术发展历程及研究现状
2.1光纤通信技术发展历程
光纤通信技术研发开始于二十世纪五六十年代，正处于第三次工业革命时期，最早研制的光纤损耗率为每千米358分贝。数年后，英国通信研究所科学家在理论上推测光纤通信最低损耗可降至每千米19分贝；随后日本科研人员成功研发出损耗率为每千米100分贝的光纤，较最初产品降低了50%以上。英国紧接着研制出了每千米损耗20分贝以下的石英光纤。而最新研发的掺锗石英光纤损耗为每千米0.2分贝，已接近理论损耗极限值。
从20世纪中叶开始，光纤通信技术已经过了几十年的研究，尤其在近十几年中，该技术达到了长足的发展，新兴技术不断涌现，传统意义上的通信能力大幅度提升，技术应用范围更为广泛。光纤通信技术已由单一的通信行业逐步转向多元化层次，在社会各行各业中发挥着重要作用。
作为信息通信史上的一次重大变革，光纤通信技术从诞生的时刻开始便被赋予了强大的生命力。几十年的开发研究，光纤通信技术经历了从提出理论，到在工程领域的技术实践，再到高速光纤通信普及的发展历程，光纤通信技术发展大致上可分为5个阶段：（1）波段为850纳米的多模光波；（2）波段为1310纳米的多模光纤；（3）1310纳米单模光纤；（4）1550纳米单模光纤；（5）长距离传输光纤通信技术。
2.2光纤通信技术发展现状
光纤技术的迅猛发展带动了光纤通信技术领域的变革。现阶段，光纤通信技术的主要发展方向为高速率、大容量传输，因此光纤本身的优势可以在实际应中进一步体现出来，得到人们的认可并广泛使用。随着科技水平的提升和通信行业的发展，光纤通信必将走向成熟并涌现出更多新技术，发展前景远大。
2.2.1光纤接入技术充分发展
传统的通信技术已无法满足人们日益增长的通信业务需求，其更需要速率更高、技术性更强的通信技术来适应当今社会节奏。因此，光纤接入技术逐渐发展完善。光纤接入网主要分成主干和用户接入网两部分。光纤接入技术可以从根本上解决信息传输速度难题，实现通信网络信息高速传输。目前，光纤接入的最终方式为FTTH（光纤到户），支持全光接入，光纤宽带特性充分展现，可提供无限制带宽，满足人们的工作生活需求。
2.2.2波分复用技术应用
波分复用技术基本原理在于不同波长光信号于发送始端组合，耦合后在光缆线路中一根光纤上传输，到达接收端后，将组合波光信号分离，经处理恢复到原形态后，出送到各个终端。该技术现阶段研究最多、发展最快、应用最广。目前己逐步成熟，在通信系统中发挥着不可替代的作用。
2.2.3技术存在难题，市场产业链不完善
目前来说，光纤通信技术已经有了长足的发展，传输和交换各阶段技术均在一定程度上得到提升。但网络核心架构的彻底改变，激化了光传输与交换技术的矛盾，如何实现二者的有机融合，已成为光纤通信技术的一项难题。
由于光纤通信市场的形成发展时间并不长，其产业链的发展完善还需要一段时间。除带宽提升外，如何扩大用户的带宽需求也是产业链完善的重点内容。当前现状为绝大多数上网用户倾向于浏览新闻、电子邮箱等等，很少存在大量使用高带宽服务现象。因此，光纤通信市场产业链的完善还需运营商和用户的共同努力。
2.2.4对应政策相对落后
虽然，当前光纤通信技术已经发展到一定的阶段，但国家政策方面并未出台一个相对完善的管理发展体系，各地区光纤通信技术的发展处于一盘散沙状态，缺乏政府的鼓励性优惠措施和法律法规的制约。
3光纤通信技术研究热点分析
3.1追求超长距离、超大容量传输
波分复用技术的应用已经极大地提升了光纤传输系统的传输质量与容量，现阶段的研究热点已面向更加远大的目标，逐渐追求超大容量、超长距离传输效果。近年来波分复用技术逐步从长途网扩展向城域网，产生了粗波分复用，并以其低成本、短距离、超大容量等特点得到广泛应用。而密集波分复用技术和光时分复用技术的相结合理论的提出，可以实现对通信系统容量和速率的进一步提升，达到Tbit/s速度传输，而多光时分复用信号可以更大程度上提升传输容量。目前该类技术正处于研究热门阶段。
3.2光孤子通信系统
光波传递过程中易发生色散现象产生损耗，使得在光纤通信过程中传输容量和距离受到一定程度的限制，也制约了光纤制作工艺的研发。经科研人员的不懈探索，最终发现色散现象可以被光纤非线性效应产生的电弧子抵消，从而解决了光波传输损耗难题。光弧子通信技术的研究是当前研究的热点，也是21世纪最具发展潜力的通信技术。
3.3新一代光纤研发
新形势下，通信行业的高速发展必须依赖于光纤的更新换代，因此，加大新一代光纤的研发也将成为光纤通信技术研究热点之一。通信行业中在光纤研制方面已取得一定的突破，其基于干线网和城域网需求，已研制出了非零色散光纤和全波光纤，尤其是全波光纤，将成为未来研究的重点。此外，BPON技术对于通信技术的影响也颇深，但现阶段其距离实际应用仍有一段距离，需要一个较长的发展历程。
3.4全光网络
作为光纤通信技术发展的最高阶段，全光网络的实现一直是科研人员们努力的目标，通信行业的未来也必将属于全光网络。当前，传统光网络虽节点光化，但网络节点依然采用电器件，通信网络容量提高受限。因此，全光网络实现已成为一个重点研究课题，特点在于全光网络透明性良好，又兼具开放性，兼容性能好，可提供巨大带宽和超大容量，而且全光网络处理速度快，误码率低，结构简单灵活。目前，全光网络尚处于研发阶段，只取得了初步的成果，却展现出了良好的发展前景。
光纤通信行业研究范文2
1光纤通信技术发展的现状
（1）波分复用技术。波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率（或波长）不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
（2）光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有fttb、fttc、fttcab和ftth等不同的应用，统称fttx。ftth（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。
2光纤通信技术的应用
光纤比其他材质的通信材料有着更大的优势，因此在各行各业都得到了广泛的应用，在很多领域，光纤通信技术也得到了极大的提高。
2.1应用于广播电视行业
光纤技术有很多优点，它传输速度快、有较强的抗干扰能力，光纤较细，体积小、占用空间少，频带宽、传输和铺设也非常方便，这些优点使得它对信号的质量不会产生影响，也容易受到干扰，传输速度也非常快，因此可以在广播电视网中发挥作用。光纤已经成为广播电视行业的主要传输信号的介质，广播电视领域已经形成了机遇光纤网络的电视网。光纤可以传导出高质量的音频、视频，非常适合在数字化的节目制作网络中应用，因此现在城市中主要就是应用光纤进行传输。另外，广播电视网络是建立在光网络基础上的，所使用的光缆的传输质量和传输效果都非常好，从而确保信号能够可靠地进行传输。
2.2应用于电力通信
目前我国很多地区的电力系统都在使用或者正在建设专用的电力通信网络，主干线和接入网等网络已经基本实现了向光纤转变的工作。现在我国已经大规模应用光纤通信网来进行电力传输了，而且发展得都比较完善，光纤已经广泛地应用于数据、宽带、语音、电力生产等业务。光纤通信对电力系统的正常、安全运行有重要作用。
2.3应用于军事
信息化的战争使得信息技术广泛应用于军事装备，所以世界各国都在大力将光纤技术应用于军事准备。光纤通信有极大的容量，且可以防止信息被窃听，因此非常适合应用于保密要求极高的军事通信领域。光纤有着很强的抗干扰性，因此对敌方的破坏有很大的抵抗作用。光纤的宽带较宽，同一条光缆可以传输多路数据，用最少的光缆数量可以传输最多的数据，非常适合应用于军事中的战术、局部和空中等通讯系统。
2.4应用于电信干线的传输网络建设
目前光纤通信技术已经广泛应用于通信事业，光纤通信网络的建成已经能够满足不同复杂的通信要求，光纤技术在我国电信干线中传输网络建设中已经得到了广泛应用，促进了我国经济建设的发展。
3光纤通信技术的发展展望
在政府的大力支持下，我国的通信行业已经有了长足的发展，但是面对着世界电信市场的快速发展形势，光纤通信技术还要寻求更加广阔的发展局面。
3.1大力发展光接入网通信技术
现在我国大部分的网线还是传统的双绞线，比较落后，但是随着光接入技术的发展使网络完全数字化、智能化、集成化。光纤技术要向光接入网络通信技术发展，只有这样才能降低光纤的维护费用，减少故障的发生。同时，新设备的开发可以促进信号覆盖范围的扩大，使节点数减少。由此可见，今后要大力发展光纤的优势，促进光网络的建立。
3.2大力应用新生光纤促进光纤通信技术的优化
现在网络用户大都使用城域网和干线网，由于用户的需要不同，已经有新一代的光纤应运而生，即全波光纤等，虽然我国通信技术已经有了很大发展，但是我们依旧要坚持前进。要想实现更大的发展，就必须重视新材质的应用，对新生光纤深入研究。传统的光纤难以满足用户对阐述的高速度、长距离的要求，因此必须加强对新型光纤的开发，使其成为新一代网络建设的基础。现在已经出现了g.655光纤和全波光纤等新型光纤，他们能够适应网络传输的不同需要，帮助通信行业实现更高的发展目标，不断推进通信行业的发展，不断满足人们的需求。
3.3光纤系统的超高速趋势
国内外的通信行业都有一种现状，那就是网络传输的速度难以满足网络容量的要求。各行各业的用户都对网络的传输速度提出了更高的要求，要想满足他们的要求，就要扩大网络的容量。传统的光纤通信采用tdm方式，传输速率提高，传输成本就会下降。现在传播速率已经由二十年前的45mbps上涨到10gpbs，上涨了两千多倍，所以，今后光纤行业的发展必须注重传输速度的提高，从而增加传输量，方便宽带和多媒体业务的发展。
4结语
光纤通信行业研究范文3
【关键词】 光纤技术 互联网 全光网络 传输特性
一、前言
光纤通信是指利用光纤纤维来作为传输媒介，利用光通信的方式来达到输送信息的目标。另外，可以作为光纤纤维的材料储量和来源都很丰富，可以减少使用有色金属，质量轻且成本低。研究和分析目前光纤技术的设计和未来发展对于提升通信技术的应用，满足市场环境对于信息传输的需要具有非常重要的作用。
二、通信工程中光纤技术的设计应用
1）通信方面光纤技术的具体应用。目前，信息通信得到了快速的发展，而光纤技术也得到了广泛的应用。比如，本地通信，城域通信等等行业，都离不开光纤通信技术。光纤通信技术在这些通信行业中起到非常重要的作用，同时，光纤通信技术的不断发展，让其在通信行业中处于领先地位。
2）电力通信方面光纤技术的具体应用。电气是人们生活中不可或缺的部分，因此，必须不断的提升电力通信技术以此来满足人们生活的需要。而目前，光纤技术在电力通信技术方面得到了很大的发展，这是因为光纤通信技术具有质量高、成本低、稳定性高，占用的空间小等优质特性。因此，光纤通信技术可以有效的改善电力系统中的网络通信技术。
3）传媒行业中光纤技术的具体应用。在传媒行业中，广播电视部门以及点播部门等都需要用到无线信号传送。在传送中，声音和图像是主要的输出信号内容。一旦传送的信号出现不稳定的现象，就会造成传输的视频中出现色斑，音频中出现杂音的现象。为了解决这个问题，必须提升信号传送能力。而光纤通信技术的抗干扰能力非常强，稳定性也好，所以在传媒行业采用光纤通信技术具有非常好的抗干扰效果。同时，信号传送中损耗很少也是光纤技术的主要特点，这样可以有效的保障声音和画面的品质。所以，在传媒行业采用光纤技术具有非常好的效果，应用率非常高。
4）互联网中光纤技术的具体应用。互联网信息传送量非常大，信息内容要求准确，用户对于互联网信息的准确度要求方面非常高。因此，在互联网信息传送中必须采用更高的技术来保障信息的准确性。同时，在保障准确性的基础上必须提升传送的速度。通过近年来光纤技术在互联网中的应用，光纤技术能够完全满足互联网传送的要求，可以有效的提升互联网传送的准确性和速度。这样互联网信息传送速度越来越快，准确性越来越高，可以有效的满足用户的需要，极大的满足和方便了人们的生活。
三、光纤技术的未来发展方向
上文中已经提及，光纤通信技术已经得到了V泛应用，但根据研究者报道，光纤技术的潜力还很大，目前的应用率仅仅是其全部潜力的千分之一，因此，其应用率还非常宽广，在未来结合数字化和网络化技术，能够开发出光纤通信技术更多的应用。其未来发展方向可以从以下几个方面来进行：
1）通过光纤技术的使用，让通信信道容量更大。随着社会的需要，未来信息传递规模会不断的增大，那么势必要求信道容量更大，这就要求在光纤技术的使用和发展上要更加进一步开发。目前采用的光纤新系统光纤电缆的匹配度还很低，需要进一步优化。所以，在未来发展中，必须不断的开发光纤技术，从而来提升速度和容量。
2）光纤技术向光孤子通信方向发展。孤子传输技术中的孤子对外来干扰具有天然的抵抗性，可以抑制极化模色散出现，并平衡色散，来延长孤子有效的输送距离。目前阶段孤子通信技术让人存在很多的难点，在未来，通过人们的努力，孤子技术在以后可以得到更多更快的发展，在通信方向应用更加广泛。
3）未来实现全光网络。全光网络利用光节点来代替原来的电节点，传送的信号完全以光信号的方式存在，并进行传输和交换。现阶段，该技术还处于起步阶段，需要更多研究。克服电光瓶颈是未来发展中必须要解决的一个重要课题。
总结：总之，光纤通信技术在通信，电力，传媒，互联网等行业中已经得到了广泛的应用，同时应用效果非常好。在使用光纤通信技术的行业中已经普遍意识到光纤技术的优越性。而光纤技术还有很多的优点，在未来发展中，要不断的挖掘使用，让其利用率更高，应用更加广泛，给社会带来更多的贡献。
参 考 文 献
[1] 陈鼎. 光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J]. 无线互联科技. 2016（18）
[2] 姜晋霄. 光纤通信技术发展的现状及前景分析[J]. 无线互联科技. 2016（18）
[3] 韩昀劭. 试探光纤通信技术的特点及发展趋势[J]. 现代工业经济和信息化. 2016（18）
[4] 裘建开，庄建勇，何君杰. 光纤通信技术的特点及其应用分析[J]. 信息化建设. 2015（11）
光纤通信行业研究范文4
关键词 电力系统；光纤通信；应用研究
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0104-01
电力系统通信是电力安全稳定运行的一大支柱，也是电网生产运行中的重要环节。随着电力通信行业的迅速发展，电力通信行业对于网络传输能力和通信能力要求也大大提高。光纤通信具有抗强电磁感染和电绝缘性能，还具有速度快、容量大、安全性高等优点，能够稳定并快速的传输。光纤通信运用到电力系统中，要保证通信传输网络稳定且安全的运行，还要保证通信的质量，因此，在电力系统中，对于光纤通信技术的要求更高。针对这一要求，加强对电力系统的光纤通信技术研究意义重大。
1 电力通信系统和光纤通信技术
1.1 电力通信系统
电力通信系统是一种综合性的通信系统，它由主干线和每一路的支干线以及一些机器设备构成，功能多，能让多个用户同时使用。我国在1978年正式批准建设电力专用的通信网，20世纪80年代开始，我国电力通信进入快速发展时期。随着电力系统的发展，新兴的通信技术得到广泛的推广和应用，电网规模也逐渐扩大，电力通信网成为我国第三大专用的通信网，仅次于军队使用的通信系统和铁路相关部门使用的通信系统。由于电力通信网络的迅猛发展，人们对于电力通信系统功能的要求也变得更高，而公网缓慢的发展速度跟不上人们对电力通信系统的要求。因此，要大力提高电力通信系统的技术以推动电力通信系统的发展。
1.2 光纤通信技术
电力通信的主要方式包括电力线载波通信和光纤通信，随着电力通信技术的发展和人们对电力系统通信能力要求的提高，光纤通信技术变成电力通信的主流方式。光纤通信技术是对光导纤维通信技术简称，其载体为广播，传输介质是光纤。光纤传输系统中终端站通过设备将电信号的电流转换成光信号功率，接受设备将光信号功率转换成电流信号电流，中继站将接收到的光信号转化为必要的电信号，并进行判断和又一次处理，最终将完整正确的电信号发送出去。
光纤信号的损耗低，传输距离远，通信容量大还具有很强的抗干扰能力，除此之外，制造光纤所需要的原材料成本低、价格低廉，基于这些优于传统通信技术的特点，目前光纤通信技术被广泛运用到电力系统、广播电视系统等通信系统中，是现代通信网络的主流传输方式。
2 光纤通信工程在电力通信系统中的运用
电力系统的通信系统具有业务量大、可靠性要求高等特点，在对电力系统的光纤通信网络进行建造的过程里，要对电力通信本身的要求以及具体项目的优势进行综合考虑，然后再进行建设。在电力通信系统主要有三种专门使用的光缆，即：架空地线复合光缆、金属自撑式架空光缆和无金属自撑式光缆。
2.1 架空地线复合光缆
架空地线复合光缆由外层的铝线、中间钢芯以及被包含在中间层钢芯内部的光导纤维三层构成。根据具体架空地线复合光缆的不同结构类型我们可以将架空地线复合光缆分为三类，即层绞式、骨架式、中心束管式。架空地线复合光缆具有包括普通地线功能和通信光缆功能在内的双重功能，其主要的特点包括：通信容量大，抗强电干扰力强，导电新能好，机械强度高，不易被外力破坏，安全性较高。
当前，架空地线复合光缆在110 kV的线路中运用普遍，在建设电力输电线路的同时也可以进行架空地线复合光缆通信通道的建设。架空地线复合光缆传输短路电流的部分由铝合金、纯铝丝等低强度的金属保护材料组成，因此在设计时要根据负荷量的大小进行合理设计。要选择有双层保护套的塑料管护套来对紫外线进行防护，从而对架空地线复合光缆进行保护。在更换线路地线时，要在保留其原有性能的基础上选择性能相当的光缆，从而确保架空地线复合光缆与现存的相导线距离合理安全，更换后电力系统也能安全运行。
2.2 金属自撑式架空光缆
金属自撑式架空光缆的结构相对复杂，是在高模量的塑料做成的内填充防水化合物套管中套入单模光纤或者多模光纤，在光缆芯部还有中心金属加强芯，一些金属加强芯的还会包裹一层聚乙烯。金属自撑式架空光缆的松套管具有较好的耐水解性以及温度特性，存在于管内的油膏可以保护光纤，而且光纤的余长能被控制，从而确保光缆的抗拉性能良好。除此之外，金属自撑式架空光缆外部有十分光滑的护套，可以减少在安装过程中对光缆的摩擦，而且这种护套也可以防护紫外线。使用金属自撑式架空光缆时可以通过在松套管内填充特种防水化合物或者对缆芯进行完全填充来确保光缆的防水性能。
2.3 无金属自承式架空光缆
无金属自承式架空光缆抗拉强度大，最大跨距可以超过一千米，属于无金属材料。其主要抗张元件是具有重量轻、有防弹能力、强度大并且具有负膨胀系数的芳纶纤维。芳纶纤维是利用松套层绞的填充方式进行套装的，整体抗电腐蚀能力非常强。无金属自承式架空光缆具有很强的优越性，绝缘性能好，抗电腐蚀性高，抗冲击性能好，防弹性好，可以和200 kV甚至200 kV以上的高压线路同塔建设并且施工维护的时候不需要停电，非常方便。
但是，无金属自承式架空光缆也有一些无法避免的短处。比如干带电荷的放电现象，当光缆出现污层，不均匀的电场就会导致漏电现象，光缆的表层会被放电灼伤，甚至可能会导致光缆损坏。
3 结束语
由于国民经济的迅猛发展，人们对电力系统通信系统的要求逐年提升。光纤通信技术是一种实用的通信手段，大大优于其他通信方式，是电力系统通信技术发展的主流方向。随着电力系统中光纤电路的增多，必然需要加强对光纤通信的管理，从而为电网提供更好的服务，方便人们的生产生活。
参考文献
[1]程达，姚琦.电力系统光纤通信工程应用探讨[J].民营科技，2009（10）.
光纤通信行业研究范文5
【关键词】光纤通信 哑设备 资源管理 物联网
1 引言
截至2012年9月份，中国3G用户数量突破了2亿；在未来几年中，3G用户数量仍将会快速增长。3G产业的不断发展，必然会对光纤网络的覆盖面提出更高的要求。光纤到户（FTTH）需要建立分支到末端的光纤网，我国大规模实施光纤到户后每年所需光纤在1亿公里以上，光纤光缆整个产业链条都将从中受益。
面对快速增长的市场需求，光纤通信产业的发展趋势体现在以下几个方面：（1）通信业务种类和业务量快速增长；（2）光纤通信向超大容量超长距离发展；（3）传送节点向融合的多业务节点发展。
光纤通信[1-4]已成为现代通信的支柱之一，由于其网络架构建设复杂，建设过程中出现大量的人井、管道、杆塔、吊线等支撑设施，以及光缆、光交接设备等通信设施（下文统称“哑设备”），导致通信资源管理面临重大的挑战。
哑设备[5]承载着数据信号传输的责任，哑设备资源的维护和使用是实现企业信息化的关键，其面临的严峻问题包括：闲置网络资产难以清查、网络资源资料无序、规划建设缺乏依据、资源调度效率慢和数据准确性低、缺乏重要资源预警机制、缺乏统一重要业务资源视图、缺乏日常工作规范化流程管理等。解决上述问题，需要研发新的技术手段，建立能够直接管理哑设备的、并实现信息自动采集和数据处理的通信资源管理系统。
本文运用新兴的物联网[6-8]关键技术，包括哑设备资源管理电子标签、资源管理型移动终端、通信物联网中间件等，通过省部产学研创新平台，建立从定位、巡检、查勘、核查等环节的端到端的、开环应用的通信哑设备资源管理系统，使运营商实现由传统经营管理模式向现代基于物联网的精细化管理模式的战略转型。
2 物联网技术概述
2.1 电子标签
电子标签物理上由芯片、天线与封装材料构成。在不同的应用中，芯片、天线及封装材料有所差异。电子标签最重要的是其工作频率，因为它不仅决定着射频识别系统工作原理、识别距离，还决定着实现电子标签及读写器的难易程度和成本。不同工作频段或频点的电子标签具有的特点也不同。电子标签的核心技术主要有防冲突、数据加密等，具有功耗低、寿命长等特点。
2.2 读写器及传感器
RFID读写器按使用频率分为低频、高频、超高频等。其频率不仅决定射频识别系统的工作频段，也影响识别距离。目前，读写器的设计主要有空间传播模型、调制解调、MIMO等关键技术，这些影响着读写器读写电子标签的准确度和抗干扰能力。传感器技术有MEMS、新一代固态传感器微结构制造、集成等。随着RFID标签与传感器技术的发展，二者的结合已成为一个新的研究方向。
2.3 中间件
中间件是处在阅读器和计算机Internet之间的一种软件系统。它可为企业应用提供一系列计算和数据处理功能，其主要任务是对阅读器读取的标签数据进行捕获、过滤、汇集、计算、校对、解调、传送、存储和任务管理，从而减少从阅读器传往工厂应用的数据量。
2.4 哑设备资产管理应用与管理系统软件
哑设备资源的数据管理和维护如大部分设施一样，具有分布在户外、点多面广、网络结构复杂、埋于地下或架空、外部环境多变等特征，所以网络哑设备资产难以清查。目前，国内哑设备资产的管理尚停留在建设工程图纸的管理录入阶段，从而导致无法跟踪资产的变动[9]。如国信朗讯、亿阳信通等公司，因没有把握通信行业哑设备资源固有的特点和业务支持的需要，所以大多数产品还停留在静态资源管理阶段。欧美发达国家虽然实现了哑设备的资源管理系统，但还没有与物联网技术相结合。因此，至今还没有出现哑设备与物联网结合进行资源管理的系统。
3 哑设备资源管理的物联网技术实现
哑设备资源管理系统构筑管杆网管理、光缆网管理和业务流程管理等端到端的应用，实现信息的开环共享。系统管理内容如图1所示：
以带有电子标签的光纤通信哑设备为信息源，将哑设备信息通过网络构建端到端的信息系统，规划设计人员、工程建设人员、网络维护人员等通过哑设备资源管理系统写存各自需要的应用信息，同时各应用者之间在一定的规则下相互开放信息，“联”系起来，最终形成一个信息的“网”。本文建立的光纤通信行业哑设备资源管理物联网应用系统，具有以下功能和特色：
（1）单件管理：整个系统信息流的关联核心是要能够标识哑设备，通过采用电子标签技术，在每单位哑设备上粘贴电子标签，赋予其一个身份证标识；这样在每个环节通过识别电子标签信息即可识别哑设备单件，从而实现将整个哑设备管理提升到单件管理。
（2）开环应用：各环节之间的信息是相互开放的，哑设备整个业务流程中的人井、管道、杆路、吊线、光缆等环节形成一个端到端的环，成为一个开环应用，实现哑设备业务流程中采集的信息共享。
（3）全程监管：建立面向光纤通信行业的检测、监控和认证保证的质量服务平台，实现哑设备业务流程的监控和质量管理。
通过对哑设备业务流程的信息管理，最终可以提高生产管理精度，实现哑设备的自动数据采集，改进数据采集的实时性；实现对哑设备的可视化管理，提高准确率与效率，使JIT（Just In Time）管理模式更准确、及时、有效；可以优化运营渠道管理，使得交接流程更为简捷；可以巡查哑设备特征和维护记录，使得维修过程更加便捷高效。
3.1 核心技术研究
（1）哑设备电子标签技术
研究哑设备标签制造的高可靠长寿命封装工艺与制造方法，解决电子标签在业务流程管理中的寿命问题；研究UHF标签的抗金属封装材料与覆合制造工艺，解决哑设备电子标签的抗金属问题；研究标签的低成本封装工艺与材料特性，解决哑设备电子标签的使用成本问题；研究远距离电子标签天线设计与性能仿真技术，解决哑设备电子标签使用中的读写距离问题。
（2）M2M移动终端技术
针对哑设备物联网应用的要求[10]——所有加贴了电子标签的哑设备能够将设备信息上传至应用网络系统，同时能够接受应用系统反馈的信息指令并实现相应的操作，特别是在哑设备物联网的节点内能完成实时自动交互操作，需要开发物联网中哑设备产品之间、或者哑设备产品与其它物品之间实现信息交互和关联操作的M2M移动终端技术。哑设备资源管理型移动终端功能架构见图3：
（3）中间件技术
哑设备应用物联网的中间件要求能够衔接物联网底层硬件设备，如标签、移动终端和系统管理软件等，成为资源管理系统的一个重要组成部分。本系统中间件技术的研究内容包括：建立哑设备业务流程数据预处理的规则、哑设备报告信息、规则状态、针对光纤通信行业应用的API接口等，同时还需要研究满足哑设备物联网的可理解性、可扩展性、可重构性、可插入性、可重用性等质量属性的中间件设计技术。
（4）无线通信技术
为确保哑设备工作状态下的应用数据采集和在复杂环境中数据的有效、可靠传输，同时网络能灵活部署和扩展，需要研究基于Zigbee的适应工业环境的无线局域网技术。其内容包括：研究网络管理功能，主要包括网络形成、网络维护功能、设备加入/离开网络过程以及设备加入网络的认证鉴权功能；研究系统管理功能，主要包括研究地址映射功能，实现设备之间64位的IEEE长地址和16位的短地址（SADDR）之间的有效通讯；研究进程通信机制，保障系统通讯的实时性。
3.2 哑设备资源管理系统
（1）存量资源管理
利用GIS在空间地理数据方面的分析能力，建立网络资源的可视化管理系统，来更好地管理哑设备通信资源。把人井、管道、杆塔、吊线等支撑设施，以及光缆、光交接设备等哑设备资源在电子地图上呈现，并将这些设备的空间数据和属性数据详细记录到数据库中，同时与原来的设计施工（竣工）资料建立关联，实现在计算机中形象逼真地表达和管理实际网络资源。
（2）资源应用管理
资源数据的管理，是为了更好地支撑日常工作以及优化资源。系统应提供资源的查询应用管理功能，同时应根据技术革新、市政工程、网络建设与优化等原因，不同程度地去调整全部或局部网络资源结构的内部关系，并为相关用户重新配置的功能。
（3）基础资源管理
基础资源的管理，需要实现对资源进行元数据定义，提炼资源的结构和关联；需要实现基于GIS的地图管理和图层资源展现；需要保证资源数据的维护便捷以及数据质量；需要提供接口和服务封装，达到系统开发性建设的效果。
（4）资源分析管理
资源分析管理是应实际生产的需要，提供资源预警分析、同路由分析、故障定位及分析、统计报表分析等功能，统计和发现资源整体状况，提高故障处理能力和应急效率。
（5）系统性能管理
为更好地支撑业务运营发展，引导哑设备资源管理系统朝着精细化与提高效益方向转化，本系统在吸收中移动集团公司相关技术需求的基础上，提出了新型资源管理系统的考核技术要求；同时通过系统性能管理随时监控系统性能，帮助了解系统状态和优化系统，保证安全性、稳定性。
3.3 系统实施框架
系统实施框架见图4，实现功能如下：
（1）实现了基于物联网的智能传感器技术，开发了相关的嵌入式软件，实现智能化的数据采集、数据处理等功能；
（2）开发满足哑设备资源管理系统实时性能要求的无线通信协议，制定多种网络集成的规范，实现不同协议网络之间的数据交换和透明访问；
（3）实现了可编程控制系统的组态软件技术，根据哑设备资源管理系统的需求，实现网络中设备之间的协同工作能力；
（4）实现了哑设备资源管理的中间件技术，提供面向对象的开发工具，开发信息存储、集成和传输平台，实现信息的智能汇聚和分发，并提供灵活的信息接口；
（5）开发了具有远程数据分析诊断的业务流程管理和资源管理软件，通过采集并分析现场设备状态信息，根据现场设备的工作性能生成维护信息和维护方案，提高现场设备的稳定性与可靠性；
（6）提供易用的二次开发接口，用户可进行定制开发，同时可通过组态直接无缝集成第三方系统和设备。
4 结束语
本文采用物联网技术，通过研制用于哑设备资源管理的物联网信息采集和数据处理系统，支撑哑设备资源管理系统，包括：存量资源、资源应用、基础资源、资源分析和系统性能等管理模块。具体内容包括：开发基于物联网的通讯网络资产标识产品，实现对通讯哑终端的无线标识和感知；开发基于物联网的通讯资源检测终端，支持对通讯机房、室外人井、管道、光路等资产和资源的定位、巡查及业务跟踪；开发基于物联网的通讯资源动态管理和实时监控数据处理系统，通过对通信网络进行抽象，结合业务流程，构建相应的功能模型框架，实现通讯资产和资源的精确管理；通过行业示范应用，在发展物联网技术产品、拓展物联网技术应用领域的同时，提升通信行业资源和资产管理的水平。
参考文献：
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光纤通信行业研究范文6
1我国电力通信发展现状
电力通信技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。电力通信技术发展于20世纪20年代初期。后来西门子公司、英特尔、松下等共同于致力于创造家用电线网络的通讯技术标准。美国、欧盟、日本的电力通信得到了长足的发展。电力通信是紧密依靠电网发展建设的,我国的电力通信网络经过几十年的发展,从无到有,形成了以北京为中心,大型发电厂和中心城市为核心的各大省市地区的立体通信网。电力光纤通信和传统的通信方式相比,有很大的优势:它传输频带宽、传输损耗低适合于中远程的运输;由于其重量轻,原料为石英,可以节省很多原材料,在特殊环境中或者军事上也可以适用。近些年,随着计算机、通信技术等各种新技术在电网中的应用和发展,极大的提高了电网的智能化水平,智能电网是电网技术发展的必然趋势。我国的电力光纤通信随着智能电网概念的提出而快速发展。早在1997年,我国电力系统就在广东等地建设光纤通信。目前正在推动建立覆盖全国的“三纵四横”光纤通信网络。中国的电力光纤经过多年的发展,目前电力光纤通信已经进入实用阶段。我国的电力行业紧密跟踪世界发达国家电网智能化的发展趋势,2009年5月首次提出“坚强智能电网”的发展战略,并开启了智能电网相关的规划编制工作。2010年3月,总理在《政府工作报告》中提出要“加强智能电网建设”。
这标志着智能电网建设已成为国家的基本发展战略。目前,我国正在推进智能电网的建设,促进电力光纤入户试点工程的有序开展,服务于国家三网融合的战略。电力光纤是智能电网用户接入的首选方案。目前几乎还没有使用光纤电网的用户,在铺设电缆的同时完成光纤的入户工作,可以大大降低整个系统的综合成本。目前国家电网正在加快推进电力光纤入户的工程,所以电力光纤入户,就是采用用光纤复合低压电缆,将光纤随着电力输电线一起铺设,可以配合光网络技术,实现智能电网和“三网融合”等业务。在2010年6月份召开的全国电力光纤试点座谈会中,计划将在14个网省公司的4.7万用户开展电力光纤入户的试点工作。在今年十二五开局之年之后,电力光纤入户将迎来爆发性增长。随着三网融合在用户端走向融合,我国即将进入多网融合的新时代,这也将大大提高网络的综合运行效率,给用户提供更方便的生活方式。
2我国电力通信发展的主要问题
电力通信的网络依附于输电线路,电力光纤通信由于专业人才缺乏等,在技术、工程以及规划等方面存在着一些问题。
(1)缺少电力光纤通信的整体规划。
任何一个行业的发展都需要一个合理的规划。我国电力系统的十二五规划结合国民经济的发展对电力建立做了认真的研究,之前的五年规划还结合实际做出一些修订。然而,之前的电力行业的规划基本上是针对输电网络和发电厂的建设,而对于新建的电力光纤通信及其配套的工程,缺乏统一性。这已经不能满足电网的快速发展。从电力行业的“十五”规划开始展开了电力通信网的规划工作,全国的电力通信网络掀起了大发展的。经过几年的网络建设之后,也暴露出电力通信规划中存在的一些问题,需要不断的加以修正。近些年,新材料、新技术的应用推动了通信技术的发展,电力行业的发展关系到国计民生。将通信技术的最新成果应用到电力通信的应用中,首先要做好电力通信的超前规划。
(2)硬件、软件平台的建设跟不上。
目前我国电力通信建设中的硬件和软件平台还有很多方面需要进一步研究。在硬件方面,电力网络的结构非常复杂。在电力通信方式的合理选择以及扩频方式等上面如何进行优化都有待研究。在软件方面,需要进一步研究PLC的通信理论,研究适合于电力通信的调制技术,还需要对于回波抵消技术等对于电力通信的保障进行平衡。同时,如何远程实现水表、电表的读数问题,实现网络的无缝融合,实现家中的任何电器都可以接入网络,是一个非常复杂的问题。
3我国电力通信的建设战略
我国的电力行业十二五规划中,讲电力通信网的建设和电网的建设提到了同等的高度。我国的电网正在朝着一个全国性的大电网而不断发展。同时我们也要看到电力通信和输电网之间是两个不同性质的网络,其建设的依据不同、规模不一样,这也决定二者不能采用同一种模式。我国电力通信的建设过程中需要统一设计、分布建设和实施。由于电力通信网络的覆盖范围广、投资规模较大,需要规划部门对其电力光纤传输系统以及数据网络进行整体设计。各个层次之间的规划要保持沟通,确保网络之间的协调性。并采用统一招标的模式、集中建设,可以降低投资。然后根据规划,将整个网络规划分解成若干部门,进行分批建设。这样可以保证电力光纤传输系统的完整性,提高网络的安全性和稳定性,降低成本,促进电力通信的发展。
