光纖通信論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇光纖通信論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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2光纖通信技術發展特點

2.1擴大了單一波長傳輸的容量

當今社會僅單一波長傳輸的容量就高達40Gbit/s，并且相關部門在這個基礎上已經開始研究160Gbit/s的傳輸技術。在研究40Gbit/s以上的傳輸技術時，應該對光纖的PMD做出具體的要求。2002年，美國優先在LTU-TSG15會議中提出了將新的光纖類別引入40Gbit/s系統的倡議。并且認為在PMD傳輸中一些問題有待探討。我們堅信在不久的將來，舉世矚目的專門的40Gbit/s的光纖類型將會出現。

2.2超長距離的傳輸

在傳輸網絡的骨干中，理想的傳輸形式莫過于無中繼的傳輸。迄今為止，一部分公司正在采用的技術是色散齊理，它能夠實現：最短2000千米至最長5000千米的無電中繼類型的傳輸。另一部分公司正在不斷改進，提升完善光纖指標，應用拉曼光，放大光傳輸距離的延長。

2.3適應DWDM運用

普遍應用的是32×DWDM系統，64×和32×10Gbit/s的系統正在研發中，已經取得了不小的進展。DWDM技術得到了廣泛的應用，各研究機構必須加強光纖非線性標準的嚴格控制。最新推出的ITU-T技術很好地針對光纖制定了測試方法標準，完成了非線性屬性的標準。明確非線性的測試指標，提出有效面積的相應指標，尤其要完善光纖的非線性的特性。

3光纖通信發展現狀

3.1普通光纖發展現狀

我們最常見的光纖就是普通光纖。光通信技術的進步，系統逐步發展，單一波長信息容量和光中繼距離的加大G652光纖的性能產生了進一步提升的可能，表現在不同的區域，一種符合ITUTG654規定截止波長的單模光纖，還有符合G653規定的單模光纖，做出了發展性完善。

3.2核心網發展現狀

我國的幾大干線已經全面地采用了光纜，多模的光纖遭到合理淘汰，全面實施單模光纖。常用的有G652和G655兩種光纖。G653在我國初步使用后，今后不會繼續發展。G654也因為不能實現該種通信方式系統容量的大幅度增加，因此從來沒有使用到我國陸地光纜中。干線光纜主要在室外，多數使用分立光纖，這些光纜中的舊式結構已經停用。

3.3接入網光纜發展現狀

接入網的光纜具有分支多、距離短、分差頻繁等特點，通常通過增多光纖芯數的方法來增加網容量。由于市內管道的管道內徑一定，結合光纖的芯數增多和集裝密度的增大減輕光纜重量，縮小光纜直徑十分重要。接入網通常采用的是G652單模光纖或者是G652C低水峰的單模光纖。后者在我國只有少量投入使用。

3.4室內光纜發展現狀

室內光纜通常需要能夠滿足不同的要求，具備多種功能。比如說數據、話音以及視頻信號的傳送，還可能在遙控和傳感器中得到應用。IEC的電纜分類中，指出了室內光纜。它至少要包括兩大部分，即局內光纜與綜合布線。綜合布線的光纜一般布放在室內的用戶端，主要用途就是供用戶使用，因此必須要全面考慮到它的易損性。局用光纜主要布放在中心局以及其他各類電信機房內，布放的位置相對固定。

3.5通信光纜在電力線路內

光纖只是一種介電質，光纜卻可以是一種全介質，而且是完全無金屬的。這種全介質的光纜將會成為電力系統中最理想的線路。在電線桿的敷設中普遍應用兩種全介質光纜的兩種主要結構：一種是用于架空地線的纏繞式的結構，另一種是全介質自承式的結構。因為全介質自承式的結構可以單獨地布放，適應范圍廣，在我國當下的電力系統改造過程中得到了廣泛實施。國內已經生成許多種類達到市場要求的ADSS光纜，但是在其產品的結構和性能等方面還需要更進一步的完善。

4光纖通信的主要應用形式

在光纖通信的各種應用形式中，最普遍最常見的就是電子公文。當代社會的信息化逐漸發達，網絡用戶需求不斷上漲，無紙化辦公成為一種時尚。這就出現了電子公文。

4.1電子公文與紙質公文的共性和差別

紙質辦公是一種傳統的辦公模式，在歷經了多年的傳承之后，在為人們傳遞信息的同時也暴露出了許多的問題，類似于容易流失，耗費資源，流轉較慢等。電子公文的產生就有了很大的區別。雖然兩者都是信息流傳的載體，但是電子公文具有顯而易見的優越性。現代化信息社會必須有無紙化，在此基礎上朝著網絡化、信息化、科學化、自動化、智能化的趨勢快速發展。

4.2電子公文的必要性

傳統觀念認為電子公文要應用計算機操作，十分不便，更加依賴于直觀的紙質公文，但是紙質公文存在嚴重的資源浪費、信息遺失和字跡模糊等缺陷，所以，電子公文代替紙質公文始終是必然的趨勢。相對于紙質公文在日常工作中的收文登記，承辦傳閱過程中對手工以及腿功的依賴，以及在領導外出時，公文傳遞的不便，電子公文只需要一臺電腦和一根網線就能夠輕松地解決問題，而且保證省時省力，可復制，可粘貼，可備份，超值又有效。利用空間小，保存時間久，受外界因素影響小。

4.3電子公文技術問題

電子公文要想能夠實現無紙化的辦公條件，必須依靠人們的共同努力，制造出一套良好的、完善的、實用的管理制度，保證電子公文的高效性和安全性，避免公文的非法泄露。電子公文是信息傳播的載體，是傳遞訊息的渠道，隨著現代化辦公水平的提高，電子公文的質量也必須精益求精。所以，必須明確電子公文的幾項專業技術，抓住進步的空間。電子公文不能滿足于現有的硬件配置。在軟件設計方面存在功能上、安全性、操作中的缺陷。實際應用過程中，計算機操作人員的技術掌握和應用能力不到位。軟件的后續升級不及時，其他軟件系統的兼容性存在問題。

5光纖通信的發展與展望

就光纖通信的具體應用的詳細分析，讓我們更好地了解了光纖通信技術。光纖通信技術已經成為現代化信息時代的必要性存在。現在從關鍵點回復到光纖通信的全局考慮，光纖通信的未來發展趨勢十分可觀。可發展的趨勢涉及很多領域，下面就讓我們進入深入詳細的探討。

5.1光網絡智能化

光網絡智能化的實現是在光纖通信技術當中十分關鍵的研發方向，在光纖通信技術將近40年的發展歷程中，傳輸一直占據著主要地位，成為光通信技術的干線。伴隨著計算機技術的連續進步和發展，完美地將通信技術與計算機技術結合起來，促使網絡技術發生更高層次的發展和進步。現代光網絡在實現傳輸的同時，結合了連續控制技術、自動發現能力和更加完善實用的保護和恢復功能系統，真正實現了光網絡的智能化。

5.2全光網絡

全光網絡是光纖通信技術在發展過程中的最高層次，是光線技術發展到頂端的最理想階段，也是未來通信網絡將要發展成為的最終目標，也就是說未來的通信網絡就是屬于全光的時代。原始的全光網絡對于實現節點處的全光化雖然是可操作的，但是在各網絡節點處采用的仍然是電器件，這就會阻礙光纖通信容量的穩步提升，所以，全光網絡就是光纖通信網絡不斷發展的終極目標。

5.3光器件集成化

在光電子器件發展的過程中，追求的就是光器件集成化的真正實現。考慮到全光通信網絡實現過程中的關鍵點，器件的集成十分重要，器件的集成更是全光網絡通信技術的核心技術。將檢測器、激光器、調制器和其他類型的集成芯片集成到一個芯片中才能完成光子集成芯片的制造。這些集成是通過往不同材料的各種薄膜介質表層上的連續沉積來實現的，主要應用的材料有磷化銦和砷化銦鎵等等。這是一種十分復雜的技術，但是由于傳統互聯網接入技術有限，接入帶寬不足，以及現代互聯網多媒體的發展需求，單純地通過改良設備來擴大寬帶，提高速度的做法是很不現實的，我們必須實現光器件的集成，從而保證光纖通信的發展核心堅固扎實。

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一、光纖通信網保護系統概述

實現網絡生存性一般有兩種方法：保護和恢復。

保護是指利用節點間預先分配的容量實施網絡保護，即當一個工作通路失效時，利用備用設備的倒換，使工作信號通過保護通路維持正常傳輸。保護往往處于本地網元或遠端網元的控制下，無需外部網管系統的介入，保護倒換時間很短，但備用資源無法在網絡范圍內共享，資源利用率低。

恢復則通常利用節點間可用的任何容量，包括預留的專用空閑備用容量、網絡專用的容量乃至低優先級業務可釋放的容量，還需要準確地知道故障點的位置，其實質是在網絡中尋找失效路由的替代路由，因而恢復算法與網絡選用算法相同。使用網絡恢復可大大節省網絡資源，但恢復倒換由外部網絡操作系統控制，具有相對較長的計算時間。

通常認為保護是一種能夠提供快速恢復、適用特定拓撲的技術（例如線形和環形）；而恢復通常主要適用網狀拓撲，能最佳的利用網絡資源。

二、光纖通信網自動保護系統方案選擇

隨著WDM系統的廣泛使用，在光層上實現對點到點系統的保護倒換就成為一個非常重要的課題。許多光網絡的保護結構與SDH是極其相似的。對于點對點的線路系統，經常考慮1+1和1:1的線路（光復用段OMS）保護倒換方案。

線路保護倒換的工作原理是當工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統倒換設備將主信號自動轉至備用光纖系統來傳輸，從而使接收端仍能接收到正常的信號而感覺不到網絡已出現故障。該保護方法只能保護傳輸鏈路，無法提供網絡節點的失效保護，因此主要適用于點到點應用的保護。

（一）1+1光保護層

對于1+1光鏈路保護，只能對鏈路故障中的業務進行保護。這種方法是利用光濾波器來橋接光信號，并把同樣的兩路信號分別送入工作光纖和保護光纖的通道中。保護倒換完全是在廣域網內實現。當遇到單一的鏈路故障時，在接收端的光開關便把線路切換到保護光纖。由于在這里電層的復制和操作，所以除了當發射機和接收機發生故障時會丟失業務外，一切故障都可以恢復。

（二）1:1光保護層

（1:1）的光層保護方案與（1+1）的光層保護方案很類似，都是利用備用的路由鏈路來避免鏈路故障對業務的影響。業務流量并不是被永久地橋接到工作和保護光纖上，相反，只有出現故障時，才在工作光纖和保護光纖之間進行一次切換。

在雙向通道中，當有故障事件出現時，使用APS信令信道來協調交換機的保護倒換動作。在（1+1）的SONET網絡中的保護恢復結構中，在頭和尾之間有一個APS信道，保護倒換的實現既使用了保護光纖又使用了一條APS信令信道。而在（1:1）的光層保護結構中，在保護光纖中不必存在相互通信的通道，因為這種結構沒有在電層上被復制信號。只有當發射端和接收端都切換到保護光纖中，這個通信通道才建立起來。當出現故障時，如果接收端不知道發射端是否切換到保護光纖上時，接收機端就經由保護光纖給發射端發出一個消息。因此，當接收機最初倒換到保護光纖上時它并不能接收到任何信號。而如果發射端已切換到保護光纖上了，那么利用上述過程就可完成對業務的保護和恢復。否則，業務流量就會丟失。如果再由一個獨立的“帶外”光業務通道來支持保護倒換的信令，那么這種發射機與接收機在協調工作方面的困難就可以避免掉。

（三）1:N光保護層

（1:N）的光層保護結構與（1:1）的保護結構類似。然而在這里，N個工作實體共享同一個保護光纖。如果有多條工作光纖出現故障，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復。最先恢復的使具有最高優先級的故障。

通過以上幾種點到點的光層保護倒換方案的比較可以看出：1:1光層保護技術有更高的恢復率和可靠性。

三、城域網光纖通信自動保護系統的組成結構

城域網光纖通信自動保護系統采用三級分層控制結構，第一級為遠層監控中心，負責各監控站的監測、通信和控制的授權，通常由網絡通信設備和計算機組成；第二級為監測站，向上一級的遠程監控中心反映系統工作狀態，往下一級實現對各條線路進行整體地集中監測和管理，通常由主控盤和顯示器組成；第三級為多個光保護盤，實現對各條通信線路的監控和管理，并和上一級進行通信，反映系統工作狀態光保護盤是線路監測和切換的直接執行者，同時又完成向監測站的數據傳輸和狀態顯示，它主要由光信號發送部分和接收兩部分組成。Sin為發送端光端機發出信號的輸入端，光端機輸入的信號從該接口進入光保護盤，當系統工作在主路時，通過光開關從Sout1主發端送到主路通信光纖中；在系統工作在備路時，則從Sout2備發端送入通信線路的備路光纖中。Rin1為主路光信號的輸入端，系統工作在主路狀態時光纖線路輸入的信號從該接口進入光保護盤，經過分光器分出3%的光信號用于檢測，另外的97%的光信號從Rout發端送到接收光端機中；在系統工作于備路時，光纖線路輸入的信號則從Rin2備送入光保護盤，從Rout發送到接收光端機。另外光保護盤還備有主/備線路工作狀態指示燈、本盤復位按鈕、RS－485計算機接口和電源接口。

在本系統的結構設計中，采取模塊化的方式進行設計，容易的實現功能擴展。系統設計時充分體現構件化的思想，小到功能點，大到子系統，甚至整個系統貫穿“構件”的概念。

四、城域網光纖通信自動保護系統的工作原理

城域網光纖通信自動保護系統采用光纖的備份使用機制，用一條主路光纖，一條備路光纖來保證傳輸系統的穩定性、可靠性。在主線路出現故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續工作、從而保障整個通信正常進行的實時監測系統。它對通信線路的監控功能主要體現在如下三個方面：

（一）主路在用光纖正常運行時

自動保護系統的各光保護盤對主路在用光纖實時地進行收光功率監測，自動建立參考，自動分析，時刻與監測站和遠程監測中心保持通信，響應各種指令。

（二）主路光纖發生故障時

當系統收到的光功率值小于絕對告警門限（認為系統無光時的光功率值），或者收到的光功率值與系統參考光功率值（正常通信時的光功率值）之差大于相對告警門限（和正常通信時的收光功率相比較，光功率衰減到致使通信不穩定或不能正常進行的光功率變化值）時，系統控制模塊就判定通信光纖處于阻斷狀態，自動將通信從主路光纖切換到備路光纖。

（三）主路光纖修復后

對主路光纜進行測試，確認線路沒有問題后，在遠程控制中心受權下，通過對光纖自動保護系統的復位操作使通信系統從備路光纖切換到主路光纖。

參考文獻：

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二、礦山通信的制約因素

礦山通信企業的特點主要是設備更新速度慢、建設時間長等。由于每個時期的通信設備都一起運行，所以會有信息孤島現象的問題存在。且其內部系統有不少不同來源的信息。例如礦山系統和外部環境間有信息流動和交換的現象，其中包括礦產品銷售、人力供應、電力供應等。這類信息相互制約、相互影響。礦山井下施工建設中，由于井下結構復雜、空間狹小、接收不到信號等因素，急需先進的礦山通信技術，以便在施工過程中能準確、及時的傳輸信息，為優化方案提供參考的依據。

三、光纖通信與礦山通信系統建設的實際應用

(一)礦區網絡連接系統中的應用

光纖的高寬帶、低成本等特點能滿足礦山信息傳輸日益增長的需求［2］。國家已經制定了光纜使用的相關標準，很多礦山企業也投入生產使用。目前一些普通光纜線、架空地線復合光纜以及阻燃光纜等都被礦山企業利用，以連接各礦山建筑設施和采礦點。這類光纜的使用大大提高了施工的便捷性和線路的穩定性，同時還能有效節約施工建設的成本。因為增加光纖芯數并對光纖價格的影響不大，所以在需要光纖芯數的基礎上再適當預留一點，以免日后需要時能及時提供，以滿足業務多樣性的需求。由于光纖通信技術具有一致性傳輸系統介質的特點，所以，現代礦山通信系統的建設中，可以將光纖以太網作為介質，其傳輸距離遠，損耗低，承載力強，其接入方法即介質轉換，光纖兩端都是光貓，從光貓出來有的需要接入光端轉換設備，把光纖帶的光信號轉換成網線攜帶的數字信號，有些光貓集成的轉換功能，可以直接轉換輸出數字信號。利用光纖線路構建一個礦山骨干通信網，再加入無線設備和該通信網配合使用，為礦區提供無線設備或有線光纜的雙重信息傳輸和接收口。圖2礦業光纖以太網結構模型例如，某礦業根據礦區的實際情況，經過建設和相關系統的整合，建立了光纖以太網，該組網可以全面覆蓋整個礦區的建筑。其中工業環網的整個線路連接選用變電所、兩個大車間以及辦公樓，礦區的地表到井下被全部覆蓋;其分支線路覆蓋了所有生活區域。光纜可以傳輸人員定位、電力調度、視頻監測、環境監測、有線電視等業務數據，實現一條光纜線的多種業務同時使用，既節約施工費用又節約工程建設的成本。關于該礦山企業的光纖以太網的構建結構見圖2。將光纖通信技術運用到礦山企業工程中，建設完整的光纖骨干網，為各種業務傳輸信息數據，以解決數據傳輸過程中的鏈路問題。

(二)礦區電力中的應用

當前，礦山電力系統中很多自動化設備只應用于漏電保護、防爆開關和配電網等相關功能，它們之間沒有互相連接的網絡系統，都是單獨運行的狀態。礦井復雜的內部結構對供電系統的工程量提出更高要求，配電供電服務系統以及變電所建設的主要目的是保障開挖采掘運輸的過程是暢通的。但在實際井下挖掘作業時，由于井下復雜的地質條件，供電系統經常會出現故障，一旦失去電力服務，井下的挖掘工作就沒有辦法進行，這將嚴重影響施工進度，從而降低礦井開采的生產量。利用特種光纖技術能有效改善井下的供電現狀，在礦山供電系統中應用復合電線可以為井下施工的機械設備提供源源不斷的穩定電力，保證這些設備的正常操作和運行，利用光纖技術建立完整的網絡系統，合理使用和分配電力資源，確保礦山施工區域供電的穩定性。同時，還可以在一定程度上節省建設供電系統的成本，在電力系統運行的過程中，也能有效縮減成本，從而有效提高礦山企業工程建設的整體經濟效益。在完成網絡系統的建設基礎上，再采用以太網絡技術，構建更加完善的網絡監測系統。除此之外，光纖技術還可以結合多媒體顯像技術，對井內的實際運行狀況進行實時監控，在很大程度上提高了礦井開采的工作效率。工作人員通過監測系統可以充分掌握礦井內部的實際施工情況。如果井下有設備故障等問題，監測系統可以及時準確地反映故障的實際情況和具置，并第一時間切斷故障發生的局部電源，同時發出警報，提示工作人員，以便在第一時間實施具體可行的解決措施，并在最快時間內恢復井內供電，將故障帶來的影響和損失降到最低。

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1.2光纖復合相線光纖復合相線指的是輸電線路相線復合光纖單元的一種電力光纜，是電力通信線路中一種必不可少的光纖類型，光纖復合相線與光纖復合地線結構相似，但是在設計、安裝和運行方面有本質的區別。光纖復合相線的接線盒與其他光纜使用的接線盒也不相同，分為終端接線頭和中間接線頭。光纖復合相線在設計時需要計算掛點，考慮檔距、配盤和弧垂張力等問題，安裝時需要利用光電子分離技術和光纖接續技術將運行相線中的光纖單元分離出來，光纖復合相線安裝時對光纖接續技術的要求很高，在安裝過程中還要確保高壓絕緣。一根光纖復合相線和兩根導線形成的三相電力系統可以解決電網的通信、調度和自動化的問題，大大提高了電網傳輸的數量和質量。光纖復合相線是電力通信中的新型光纜，它有效地避免了在電磁兼容、路由協調和頻率資源方面與外界的矛盾，避免了雷擊的發生，滿足了架空線路的要求，同時，光線組合相線充分利用了電力通信系統的線路資源，確保了地線絕緣式的運行方式，還起到了節約電能的作用。

2電力通信中光纖通信技術的發展趨勢

2.1新型光纖的使用隨著IP業務量的不斷增加，傳統的單模光纖已經不能滿足高質量、長距離的數據傳輸，因此，電力通信必須向新的發展階段邁進，新光纖通信技術的研究與開發就成為了電力通信建設的關鍵，關系到整個電力系統的發展。無水吸收峰光纖和非零色散光纖等新興光纖已經得到了技術上的支持和認可，使用新型光纖一定會促進電力通信的發展。

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2光纖通信技術的應用現狀

20世紀70年代,我國就電信光纖通信技術進行了研究,同時取得了顯著的成績。目前我國電信光纖通信技術已經實現了光同步數字傳輸,同時應用領域也在不斷的擴大,而本文主要針對電信光纖通信技術在幾個領域的應用情況進行詳細的介紹和深入的解析。主要有廣播電視、電力通信、智能交通等方面。(1)光纖通信技術在廣播領域得到了廣泛的應用,同時其發展的規模越來越大。目前,我國以光纜為基礎的網絡建設在不斷的發展,因此光纜網已經成為我國傳輸數據以及數字電視最主要的鏈接方式,其可靠性較高。現在光纜不僅僅能夠傳輸電視臺、發射臺、衛星站、有限電視網等信號,同時其傳輸信號的質量較好,因此電信光纖通信技術在廣播電視領域的應用范圍在不斷的擴大,也得到了民眾的認可。此外電信光纖通信技術還是廣播電視網、計算機網、通信網等傳輸系統首先的傳輸數字自豪的最佳介質,同時也是高性能通信網絡中不可或缺的組成部分,因此目前我國當前光纖通信技術的主要目標是光纖寬帶干線的傳輸以及接入。(2)電信光纖通信技術在電力通信領域的發展進程也在不斷的加快。電力系統的自動化控制是電網的市場化運營基礎,電力通信的主要功能是為實現現代化管理提供優質的服務。在電力通信領域中,早已經建立了光纖通信系統,開始建立時,主要通過沿用傳統管道、架空等方式進行光纜的鋪設,同時最為目前我國輸配率是覆蓋面最廣的網絡基礎設施,光纖同喜系統能夠實現長距離、跨區域輸送電能,從而滿足人們對電能的需求。此外電信光纖通信技術能夠有效的提高電力通信的可靠性,其中在改領域已經開始采用了專用的特種光纖,比如復合地線、復合相線、全介質自承光纜等。(3)智能交通領域中也應用了光纖通信技術。目前我國高速公路運營管理逐漸朝著智能化的方向發展。與此同時,為了在輸出話音、圖像、數據等信息時都需要一條專用通道,因此建立與完善光纖通信系統已經成為提高高速公路運營效率以及智能管理的重要方式之一。目前高速公路管理系統與智能交通建設的發展也離不開光纖通信技術,該技術為聯網收費以及管理提供了堅實的技術支持。在信息化時代中,智能交通建設就是以光纖通信技術為基礎發展起來的,而智能交通系統本質上看實際就是交通領域的信息化。在智能交通領域應用光強通信技術,能夠有效構建實時高效、安全的綜合交通管理系統。

3電信光纖通信技術發展趨勢的優勢分析

光寬網在建設過程中,我國為其發展提供良好的外在條件。隨著我國經濟宏觀政策跳著我國城鎮經濟,我國每年的舊城改造與新屋建設分別已經高達20多億平方米,能夠將2000萬戶新居或數百萬個企業包含在內,從而為電信業務提供更多的機會。隨著我國科技水平的穩步提升,我國電信光纖通信技術提供的服務質量也在一定程度上得到了提高,從而滿足人們不同的需求。電信光纖通信技術不僅傳輸的速度快,傳輸容量大,并在長距離的基礎上還能過實現信息容量的提升,還能過完善全光網絡系統。電信光纖技術在我國經濟發展中有著十分重要的意義。(1)全光網絡。電信光纖通信技術中最為關鍵的組成部分指的就是全光網絡,這是電信光纖通信技術發展的核心在路由以及信令的控制全光網絡能夠完成自動交換連接的功能。它在傳送網中引入信令與選路,并利用智能的控制層面從而建立呼叫和鏈接,并完成實現路由設置、端到端業務調度以及網絡的自動恢復功能的工作。為了加強電信光纖通信技術全面發展,可以從全光網路特點角度入手,對電信光纖通信技術進行深入的研究,并對技術發展模式不斷的創新。伴隨國務院《“寬帶中國”戰略及實施方案》的推進,聯通等通信運行商為了更好的完成寬帶中國的目標,加大了“城鄉一體化”光網改造工程的推行力度,從根本上滿足社會對網絡光纖通信技術的需求。(2)多業務承載能力。改革創新電信市場的發展模式,有利于促進我國電信市場的發展,同時對運營模式進行重組改制,進一步實現電信業務的多元化發展。網絡系統光纖接入技術的應用一方面能夠承載更多的業務項目,另一方面可以強化基礎性承載業務水平,而多業務承載能力提供的重點有移動基站回傳、語音等服務。電信用提高光業務的解決方案代替原來的提高傳輸通道的解決方案,起到了提高多種高質量的帶寬應用與服務的作用。其中主要包括了:;業務;帶寬出租、帶寬批發、帶寬貿易、實時計費;流量工程;分布式恢復;(軟永久連接)/(交換連接)/(永久連接)。對接式網絡結構是傳統接入網系統常用的模式之一,這種模式會從根本上提高運營系統管理的成本,從而影響網絡系統建設的經濟效益。而在使用了高接入帶寬接入網后,可以講系統與網絡進行有效的融合,提高網絡系統的運行效率,并建立統一系統的應用平臺。電信光纖接入技術除了加強了多業務承載能力之外,還提高了系統客戶應用的安全性,在業務發展得到保障的基礎上,也保證服務質量的水準。此外,在承載更多系統業務的同時,電信光纖通信技術針對個人系統應用進行了一定的強化。與此同時電信光纖通信技術能夠提供高精度時鐘、有效滿足針對移動基站的回傳業務。

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2電力系統中光纖通信的特點

光纖通信的特點，主要是相對于傳統電力通信方式來說的，這些特點同時也可視為光纖通信的優點，主要包括以下幾個方面：（1）電力系統中的光纖通信的通信容量相當大，一般情況下，一對光纖便足以滿足上百路甚至上千路信息路徑通過，同時在一根光纜中，含有幾十根甚至上百根光纖纖芯。（2）眾所周知，光纖的制作材料一般為硅或者玻璃，所以這也就意味著光纖制作的原料來源非常豐富，所以對于節約金屬材料的使用量具有重要的意義。（3）在電力系統通信領域中，光纖通信的保密性良好，外界的電磁干擾不容易對其造成影響，同時光纖通信也不受雷擊、潮濕等因素的影響。（4）電力系統用的光纖，主要是OPGW光纜，其敷設與地線一次性完成，比較簡單。（5）由于光纖通信無感應性能，所以電力系統中的光纖通信不容易受到電位升高的影響，毫無疑問，光纖通信技術是電力通信系統最為理想的通信技術。

3光纖通信在電力系統中的應用領域

光纖通信在電力系統中主要在以下方面有應用：（1）電網監控與調度自動化。電網智能化和自動化程度提高，在電網中應用光纖通信技術成為一種常態，在監控與調度中的應用表現為：把監控傳感器采集到的狀態信息傳輸給上級系統，同時下達有關的指令。（2）在配網自動化中的應用。確保系統運行的安全性與可靠性，要求在電力系統通信領域應用光纖通信，在狀態監測、調度管理與分層控制等方面具有重要的作用。此外，光纖通信在繼電保護器中也有著應用，主要是用于保護電流縱差中的導引線、保護繼電保護裝置、智能變電站或控制室內的信號傳輸線等。

4光纖通信在電力系統中的發展前景

現階段，光纖通信在快速發展的形勢下，已經發展到第五代光纖通信階段，在這一階段的光纖通信技術，具有容量大、信號傳輸速率快等諸多的優點。隨著技術的進度與經貿水平的提高，全球的信息化程度逐步提高，因此對光纖通信的通信距離、容量和速度等提出了更高的要求。電力系統中，光纖通信的發展前景包括下面幾個方面：

4.1光纖傳送網新技術

目前，傳輸40GE/100GE網絡的技術中，主要包括兩種技術：①40Gbit/s技術；②100Gbit/s技術。同時，這兩種技術中又包含有編碼調制技術、色散補償技術與非線性抑制技術，以及OSNR保證對策等幾個方面。在未來電力系統發展過程中，為有效保證長距離光纖通信的要求，應使用光纖傳輸網新技術，主要是FEC技術，也就是多種增強前向糾錯技術，以及動態增益均衡技術、新型編碼調制技術等，通過利用電均衡接收機、功率調整技術等，可實現增加容量的目的。而頻分復用技術、偏振復用技術和波分復用技術等，在未來的電力系統通信中，毫無疑問將會有越來越廣泛的應用。

4.2光纖通信接入網新技術

在現階段，電力系統中光纖通信接入技術主要存在傳輸距離、分光比、業務支持能力等方面的差距。目前光纖接入技術包括EPON技術（即太無源光網絡）、GPON技術（即基于I-TU-TG984標準的新寬帶無源光網絡），以及基于星型結構的以太網接入技術、基于樹形拓撲的APON/BPON技術等。一般情況下，EPON技術的實現，相比于GPON技術來說要簡單不少，但是對于多業務的支持能力不如GPON技術。而基于星型結構的光纖接入技術是在傳統的以太網的基礎上實現的電力系統光纖通信的接入技術，這種技術適宜在單用戶對寬帶的要求大的區域（此種光纖接入情況下只能對單個用戶進行連接）或者具有豐富光纖資源的區域，因此，相對來說基于星型結構的光纖接入技術的范圍比較窄，并不是主流光纖接入技術的發展方向。

4.3光纖通信光交換新技術

對于光網絡來說，典型屬性之一便是光交換。當前，基于實現特征與交換顆粒進行光交換技術的劃分，可以分為OPS即光分組交換、OBS即光突發交換、OCS即光路/波長交換。OCS的交換單位是波長，具有易于實現，交換顆粒大的優勢，然而寬帶的利用率以及復用特性非常差；OPS的交換單位是分組，并且交換的顆粒較小，因此不易于實現，然而其寬帶的利用率以及統計復用特性非常好。基于光路/波長光交換技術與光分組交換技術的OBS，相對來說較為容易實現，同時，寬帶利用率和復用特性能較好，因此，在未來電力系統通信中光纖通信的應用中，OBS會處于主導位置。

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光纖通信技術之所以在鐵路通信系統里發揮重要作用，是因為當前對光纖通信技術的劃分十分精細，在各個鐵路通信系統里都會使用相應的光纖通信技術，達到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統的正常與穩定。但PDH存在標準不一、復用結構過于復雜以及網絡管理功能較弱的問題，所以其難以得到長遠、有效的發展。

1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用

SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎上有所突破，讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術，SDH技術有四個顯著優點：一是網絡管理能力更強；二是比特率和接口標準均統一，讓各個廠家設備間的互聯成為了可能；三是提出“自愈網”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常；四是運用字節復接技術，簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點，所以在鐵路通信網發展規劃里，已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列（SDH）基礎上的傳送網。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上，開設SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統為長途傳輸網，在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連，發揮上聯和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統，將其作為當地的中繼網，并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。

1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用

DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術，單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的，以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸，每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前，在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16，波道速率基礎為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸的方式，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。

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SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎上有所突破，讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術，SDH技術有四個顯著優點：一是網絡管理能力更強；二是比特率和接口標準均統一，讓各個廠家設備間的互聯成為了可能；三是提出“自愈網”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常；四是運用字節復接技術，簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點，所以在鐵路通信網發展規劃里，已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列（SDH）基礎上的傳送網[2]。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上，開設SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統為長途傳輸網，在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連，發揮上聯和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統，將其作為當地的中繼網，并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。

1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用

DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術，單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的，以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸，每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前，在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16，波道速率基礎為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸的方式，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。

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2高速光纖通信系統面臨的挑戰

高速光纖通信系統快速發展，并得到廣泛應用的同時，也存在著一些問題。比如光信噪比（OSNR），OSNR是光纖信號與噪聲的比值，OSNR的大小直接影響傳輸信號質量的優劣，OSNR過大，傳輸距離會相應減小。另外，色散、非線性效應等問題也是影響高速光纖通信傳輸的主要因素。色散會使脈沖展寬、強度降低，增大誤碼率，信號畸變失真，直接降低通信質量。色散一般分為兩類：群速度色散和偏振模色散（PMD）。群速度色散和偏振模色散效應對系統的傳輸性能、傳輸速率和傳輸距離都會有明顯的損害。PMD的問題在以往的光纖傳輸中就存在，傳輸速率越高，PMD的影響也越加明顯。光纖傳輸的衰減、消耗和色散與光纖長度為線性關系，光纖的帶寬與光纖長度為非線性關系，這一非線性關系即為非線性效應。非線性效應分為散射效應、與折射密切相關的自相位調制SPM、交叉相位調制XPM和四波混頻效應FWM，其中XPM和FWM對系統影響較為嚴重。因此，研究OSNR、色散和非線性效應問題是解決高速光纖通信系統高質量傳輸的關鍵技術。