時(shí)間：2023-05-05 09:01:54
序論：在您撰寫光纖技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
（1）擴(kuò)大單一波長的傳輸容量
（2）實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。?，明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標(biāo)概念（如"色散縱向均勻性"等），對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試方法有某些改進(jìn)，或有重要的提升；都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的需要，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長。
（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。
（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。
（4）前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。
2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長等。近年來，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
（1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)；
（2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)；
（3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。
2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時(shí)間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過的"光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)"（L.40建議）。為了進(jìn)一步縮短檢測及修復(fù)時(shí)間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。
3.光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題
3.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來，我國光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強(qiáng)。實(shí)際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
3.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。
3.3抓住西部大開發(fā)的大好機(jī)遇，發(fā)展光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)
西部大開發(fā)是國家的重大策略，國家制定了有利的政策，政府對(duì)發(fā)展通信等行業(yè)也給予了大力的支持。西部是一個(gè)地域復(fù)雜、分布較寬、通信相對(duì)落后的地區(qū)。經(jīng)濟(jì)大發(fā)展中，通信要先行，需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜的先進(jìn)產(chǎn)品來配合發(fā)展的需求。因此，符合條件的產(chǎn)品將會(huì)在這里找到很好的市場。西電東送、西氣東輸?shù)染薮蠊こ桃残枰罅康母哔|(zhì)量的ADSS、OPGW等型式的光纜相配套。因此光纖光纜的各種技術(shù)、產(chǎn)品及成果都會(huì)在西部開發(fā)中得到發(fā)揮。同時(shí)西部現(xiàn)代化的建設(shè)對(duì)我們的產(chǎn)品提出了許多新的難題，光纖光纜行業(yè)在開發(fā)大西部的同時(shí)也會(huì)得到更好的改造和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，促進(jìn)自身技術(shù)水平的提升和發(fā)展。
光纖傳感器主要由光源、光纖與探測器3部分組成，光源發(fā)出的光耦合進(jìn)光纖，經(jīng)光纖進(jìn)入調(diào)制區(qū)，在調(diào)治區(qū)內(nèi)，外界被測參數(shù)作用于進(jìn)入調(diào)區(qū)內(nèi)的光信號(hào)，是其光學(xué)性質(zhì)如光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)、波長等發(fā)生變化成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)過光纖送入光探測器而獲得被測參數(shù)，光纖傳感器中的光纖通常由纖芯、包層、樹脂涂層和塑料護(hù)套組成，纖芯和包層具有不同的折射率，樹脂涂層對(duì)光纖起保護(hù)作用，光纖按材料組成分為玻璃光纖和塑料光纖；按光纖纖芯和包層折射率的分布可分為階躍折射率型光纖和梯度折射率光纖兩種。光纖能夠約束引導(dǎo)光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向向前傳播，具有感測和傳輸?shù)碾p重功能，是一種非常重要的智能材料。
2.光纖傳感器的類型及特點(diǎn)
光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時(shí)又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經(jīng)被測物理量作用而發(fā)生變化的特點(diǎn)，使光波傳導(dǎo)的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調(diào)制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強(qiáng)調(diào)制型，偏振態(tài)調(diào)制型和波長調(diào)制型等幾種。對(duì)于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長光纖的長度可以得到很高的靈敏度。
傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經(jīng)過被測對(duì)象所調(diào)制的光信號(hào)輸入光纖后，通過在輸出段進(jìn)行光信號(hào)處理而進(jìn)行測量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠?qū)饫w所傳遞的光進(jìn)行調(diào)治的敏感元件才能組成傳感元件。
3.光纖傳感器的應(yīng)用
光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣，幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的所有重要領(lǐng)域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環(huán)境中使用，解決了許多行業(yè)多年來一直存在的技術(shù)難題，具有很大的市場需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:
(1)城市建設(shè)中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器可預(yù)埋在混凝土、碳纖維增強(qiáng)塑料及各種復(fù)合材料中，用于測試應(yīng)力松弛、施工應(yīng)力和動(dòng)荷載應(yīng)力從而來評(píng)估橋梁短期、施工階段和長期營運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)性能。
(2)在電力系統(tǒng)，需要測定溫度、電流等參數(shù)，如對(duì)高壓變壓器和大型電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)的溫度檢測等，由于電類傳感器易受強(qiáng)電磁場的干擾，無法在這些場合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來的一種用于實(shí)時(shí)測量空間溫度場分布的高新技術(shù)，分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)不僅具有普通光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)，還具有對(duì)光纖沿線各點(diǎn)的溫度的分布式傳感能力，利用這種特點(diǎn)我們可以連續(xù)實(shí)時(shí)測量光纖沿線幾公里內(nèi)各點(diǎn)的溫度，定位精度可達(dá)米的量級(jí)，測溫精度可達(dá)1度的水平，非常適用于大范圍多點(diǎn)測溫的應(yīng)用場合。
(3)在石油化工系統(tǒng)、礦井、大型電廠等，需要檢測氧氣、碳?xì)浠衔?、CO等氣體，采用電類傳感器不但達(dá)不到要求的精度，更嚴(yán)重的是會(huì)引起安全事故。因此，研究和開發(fā)高性能的光纖氣敏傳感器，可以安全有效地實(shí)現(xiàn)上述檢測。
(4)在環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)學(xué)檢測、食品安全檢測等方面，由于其環(huán)境復(fù)雜，影響因素多，使用其它傳感器達(dá)不到所需要的精度，并且易受外界因素的干擾，采用光纖傳感器可以具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的精度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各領(lǐng)域的生物量的快速、方便、準(zhǔn)確地檢測。目前，我國水源的污染情況嚴(yán)重，臨床檢驗(yàn)、食品安全檢測手段比較落后，光纖傳感器在這些領(lǐng)域具有極好的市場前景。
(5)醫(yī)學(xué)及生物傳感器。醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用光纖輻射劑量計(jì)、呼吸系統(tǒng)氣流傳感系統(tǒng);圓錐形微型FOS測量氧氣濃度及其他生物參數(shù);用FOS探測氫氧化物及其他化學(xué)污染物;光纖表面細(xì)胞質(zhì)?；蚪M共振生物傳感器;生物適應(yīng)FOS系統(tǒng)應(yīng)用于海水監(jiān)測、生化技術(shù)、醫(yī)藥。
光纖傳感器在實(shí)踐中運(yùn)用到的例子舉不勝舉，這些技術(shù)都是多學(xué)科的綜合，涵蓋的知識(shí)面廣，象光纖陀螺，火花塞光纖傳感器，光纖傳感復(fù)合材料，以及利用光纖傳感器對(duì)植物葉綠素的研究等等；隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的光纖傳感器將面世，它將被應(yīng)用到生產(chǎn)生活的每一個(gè)角落。
4.光纖傳感器的技術(shù)發(fā)展方向
光纖傳感技術(shù)經(jīng)過20余年的發(fā)展也已獲得長足的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多實(shí)用性的產(chǎn)品，然而實(shí)際的需要是各種各樣的，光纖傳感技術(shù)的現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。目前，光纖傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向是。
(1)傳感器的實(shí)用化研究。即一種光纖傳感器不僅只針對(duì)一種物理量，要能夠?qū)Χ喾N物理量進(jìn)行同時(shí)測量。
(2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設(shè)計(jì)復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)工程。注意分布式傳感器的參數(shù)，即壓力、溫度，特別是化學(xué)參數(shù)(碳?xì)浠衔?、一些污染物、濕度、PH值等)對(duì)光纖的影響。
(3)傳感器用特殊光纖材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纖、熒光光纖、電極化光纖的研究等。這些將是以后傳感器進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。
(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學(xué)腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發(fā)和應(yīng)用。
(5)新傳感機(jī)理的研究，開拓新型光纖傳感器。
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關(guān)鍵詞：光纖直放站覆蓋技術(shù)傳輸距離
引言
隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，運(yùn)營商之間競爭日益激烈。而對(duì)公路隧道實(shí)現(xiàn)全線覆蓋是運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是提高綜合競爭力的一個(gè)有力手段。
建設(shè)CDMA、GSM直放站可快速提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。直放站從傳輸方式來分有無線直放站、光纖直放站和移頻直放站。其中，光纖直放站運(yùn)用的歷史較短，但與其他直放站相比較，它有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，光纖直放站信號(hào)純凈，衰減度小，信號(hào)傳輸不受地理氣候的限制，而且隨著光器件價(jià)格的降低，產(chǎn)品不斷成熟，在網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用不斷增多。
一、光纖直放站的工作原理
光纖直放站主要由中繼端機(jī)（或近端機(jī)，在基站機(jī)房內(nèi)耦合信號(hào)）、光傳輸網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)端機(jī)和天線系統(tǒng)組成。
中繼端機(jī)將基站射頻信號(hào)耦合下來，并將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；
光傳輸網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端；
遠(yuǎn)端機(jī)主要包括雙工濾波器（Duplex）、低噪聲放大器（LNA-lownoiseamplifier）、功率放大器（PA-poweramplifier）、光端機(jī)等設(shè)備，將射頻信號(hào)從光信號(hào)中解調(diào)出來，并濾波、放大；
用戶天線用于覆蓋區(qū)的信號(hào)發(fā)射和接收，可采用全向或定向天線。
前向放大器放大基站至移動(dòng)臺(tái)的下行信號(hào)（前向信號(hào)），反向放大器放大移動(dòng)臺(tái)至基站的上行信號(hào)（反向信號(hào)），由于上下行信號(hào)頻率相差很大即雙工間隔很大（如GSM900、CDMA800的雙工間隔為45MHz），可利用雙工濾波器和前端濾波器方便地將兩路信號(hào)分開。
二、光纖直放站特點(diǎn)
光纖直放站與無線直放站的最大區(qū)別在于施主基站信號(hào)的傳輸方式上，光纖直放站是通過光纖進(jìn)行傳輸，而無線直放站通過空間傳播。因此，光纖直放站具有以下特點(diǎn)：①輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率相同，透明信道。②覆蓋區(qū)天線可根據(jù)地形情況選擇全向或定向天線。③不存在無線直放站收發(fā)隔離問題，選址方便。④光纖中繼端與近端機(jī)距離不超過20公里。
三、光纖直放站在公路隧道覆蓋中的建設(shè)問題
由于公路隧道具有地形復(fù)雜，信源獲取困難以及覆蓋區(qū)域狹長，信號(hào)波動(dòng)損耗都較大等特點(diǎn)；因此需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行勘測設(shè)計(jì)，靈活組網(wǎng)規(guī)劃；基于公路隧道的特點(diǎn)，光纖直放站因具有設(shè)計(jì)和施工靈活且覆蓋效果好，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以在公路隧道中有很好的應(yīng)用?？蓮囊韵聨讉€(gè)方面來進(jìn)行探討。
3.1傳輸距離的要求光纖直放站的傳輸距離最大可達(dá)15公里，因此對(duì)于一般的狹長的隧道，只要不超過改傳輸距離，就可以使用光纖直放站來進(jìn)行覆蓋。
3.2信源的選取因?yàn)樾旁吹倪x取直接關(guān)系到整體覆蓋效果。因此要保證施主基站有話務(wù)容量冗余可以負(fù)擔(dān)光纖直放站覆蓋區(qū)域內(nèi)的話務(wù)量。若在隧道口附近無信源可取或隧道較長，利用耦合器從基站耦合信號(hào)到近端機(jī)，近端機(jī)將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，通過光纜將光信號(hào)送到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)同時(shí)放大信號(hào)將其饋送到天線。根據(jù)覆蓋距離及近端機(jī)拖帶遠(yuǎn)端機(jī)能力和對(duì)基站的噪聲影響，來確定遠(yuǎn)端機(jī)數(shù)量。
3.3供電方式對(duì)于公路隧道，一般建設(shè)在較偏遠(yuǎn)的山區(qū)，電源不太穩(wěn)定甚至沒有電源提供，因此可以利用太陽能供電系統(tǒng)供電，但是如果是在有電源提供的地區(qū)可直接利用220V交流電供電。
3.4監(jiān)控系統(tǒng)公路隧道在偏遠(yuǎn)地區(qū)，故在維護(hù)上有很大的困難。監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、調(diào)整，在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面起了非常重要的作用，是必不可少的一項(xiàng)補(bǔ)充。
四、光纖直放站在某隧道網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的應(yīng)用實(shí)例
4.1工程概況某隧道隧道全長820米，雙洞單向兩車道，隧道頂高約6米，隧道內(nèi)信號(hào)電平小于-100dBm，隧道東側(cè)隧道口到轉(zhuǎn)彎處約1000米路段信號(hào)電平在-90dBm至-98dBm之間，通話質(zhì)量差。
4.2解決方案為了解決該隧道的覆蓋問題，采用無線接入光纖直放站，兩隧道內(nèi)分別采用八木天線進(jìn)行覆蓋，隧道外采用拋物面天線，而利用隧道頂遮擋來解決隔離度問題。系統(tǒng)平面圖如下：
4.3測試結(jié)果該隧道開通后檢測結(jié)果為公路隧道內(nèi)、隧道外網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電平值≥-85dBm左右，通話質(zhì)量RxQual90%區(qū)域以上0級(jí)，切換成功率＞99%，掉話率＜1%，擴(kuò)大基站覆蓋范圍，對(duì)基站參數(shù)指標(biāo)無任何影響。
五、結(jié)束語
光纖直放站相對(duì)于無線直放站來說，成本相對(duì)較高，而且需要敷設(shè)光纖。但正如本文第2點(diǎn)所闡述，與無線直放站相比，光纖直放站有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，光纖直放站一般可獲得80dB以上的增益，主要完成為離基站較遠(yuǎn)的村鎮(zhèn)、公路、廠礦、旅游區(qū)等地域的覆蓋。該系統(tǒng)具有建站速度快、工程投資低，見效快等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的性價(jià)比。
參考文獻(xiàn)：
[1]韋惠民等.蜂窩移動(dòng)通信技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2002.
【關(guān)鍵詞】光纖光纜技術(shù)發(fā)展
一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
(1)擴(kuò)大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD提出一定要求。(2)實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸。論文百事通無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前一些公司已采用色散齊理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)2000-5000km的無電中繼傳輸；有的采用拉曼光放大技術(shù)，更大地延長光傳輸距離。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。目前運(yùn)用32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高要求；ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)已完成，對(duì)光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo)，對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有改善。
2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖，利用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，簡化了色散補(bǔ)償方案，在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中，要考慮簡化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設(shè)計(jì)，要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值，可抵消光源光器件的正色散，可組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，利用它來做色散補(bǔ)償，避免色散補(bǔ)償設(shè)計(jì)，節(jié)約成本。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜，多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖，是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%-100%，但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格比激光管便宜，且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，因局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對(duì)此問題，有的公司進(jìn)行了改進(jìn)，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用。
3.光纜技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
(1)光纜結(jié)構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有明確的光纖類型選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件，還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件外，與其施工和維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)。(3)光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線光纜等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。
二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問題
1.積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，自主申請(qǐng)的有9件。作為世界第二光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，作為工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
2.開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求，今后，光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)會(huì)基于，如微型光纜、吹入或漂浮安裝，及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)，有一系列新的變化，充分利用有限的敷設(shè)空間。目前我國創(chuàng)新的成份太少，在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中，多采用一些國產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。
3.利用已有設(shè)備和技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，只能在現(xiàn)有條件下，利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)?，F(xiàn)有的HYA電纜，雖然可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會(huì)出現(xiàn)干擾問題，影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對(duì)新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來開通更多的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。
【論文摘要】：綜述了近期光纖光纜在制造、施工及維護(hù)技術(shù)上的發(fā)展特點(diǎn)，分析了其發(fā)展趨勢，并就我國光纖與光纜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了一些值得思考的問題。
信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在如今仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?，信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢。因此在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場復(fù)蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下，我們應(yīng)積極了解光纖與光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，抓住機(jī)遇，促進(jìn)光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向更大的方向發(fā)展。
1.光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
（1）擴(kuò)大單一波長的傳輸容量
（2）實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。鞔_了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標(biāo)概念（如"色散縱向均勻性"等），對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試方法有某些改進(jìn)，或有重要的提升；都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的需要，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長。
（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。
（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。
（4）前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。
2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長等。近年來，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
（1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)；
（2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)；
（3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時(shí)間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過的"光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)"（L.40建議）。為了進(jìn)一步縮短檢測及修復(fù)時(shí)間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。
3.光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題
3.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來，我國光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強(qiáng)。實(shí)際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
3.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。
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(dòng)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(gè)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(diǎn)，對(duì)主要技術(shù)進(jìn)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(tái)的網(wǎng)絡(luò)，是承載城域范圍內(nèi)的固定、移動(dòng)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(tái)。城域傳送網(wǎng)向上與省際和省內(nèi)干線相連，向下負(fù)責(zé)綜合業(yè)務(wù)引入，完成集團(tuán)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(diǎn)
城域傳送網(wǎng)是非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)城市和每個(gè)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(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的城市，可根據(jù)實(shí)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(diǎn)。
多業(yè)務(wù)。城域傳送網(wǎng)需要同時(shí)支持多種業(yè)務(wù)，單一平臺(tái)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(diǎn)。多業(yè)務(wù)支持是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)的基石，可為運(yùn)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(diǎn)的備份和線路保護(hù)，提供網(wǎng)絡(luò)安全措施，同時(shí)多種生存性有利于運(yùn)營商向用戶提供更好的業(yè)務(wù)定義。同時(shí)城域傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)要充分考慮業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力，能針對(duì)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(dòng)態(tài)性。與骨干傳送網(wǎng)相比，城域傳送網(wǎng)的動(dòng)態(tài)性較強(qiáng)，多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動(dòng)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(qiáng)，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(jià)格，將來還可能出現(xiàn)對(duì)帶寬按需分配等新業(yè)務(wù)的需求。
網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。由于受用戶需求和地理分布動(dòng)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(kuò)充的彈性網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，留有充分的擴(kuò)充余地，能夠隨著需求變化，可允許運(yùn)營商不斷地按照業(yè)務(wù)需求增加帶寬，而不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整體升級(jí)。
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(tái)。SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(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(jìn)，將多種不同業(yè)務(wù)通過YC或VC級(jí)聯(lián)方式映射入SDH時(shí)隙進(jìn)行處理。SDH多業(yè)務(wù)平臺(tái)將傳送節(jié)點(diǎn)與各種業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)融合在一起，各廠商只是融合程度不同。
MSTP的出發(fā)點(diǎn)是將2層或3層的功能作為SDH附加功能來完成的，其對(duì)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(shí)隙進(jìn)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(yùn)營公司，它可以方便有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實(shí)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(shí)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(jì)性、SDH系統(tǒng)50ms環(huán)保護(hù)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(xì)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(shí)支持傳統(tǒng)語音傳送，有比較好的帶寬公平機(jī)制和擁塞控制機(jī)制。RPR環(huán)是在整個(gè)環(huán)上實(shí)現(xiàn)公平機(jī)制而不是在單獨(dú)鏈路上，容易實(shí)行全局的公平機(jī)制。服務(wù)供應(yīng)商可以利用源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率來控制上游節(jié)點(diǎn)和下游節(jié)點(diǎn)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(gè)節(jié)點(diǎn)之間所有的帶寬分配給這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，沒有SDH那種固定電路系統(tǒng)的不靈活性，同時(shí)又比點(diǎn)到點(diǎn)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(gè)重要問題是對(duì)時(shí)鐘的透明傳輸，RPR同步機(jī)制與SDH不同，必須確保TDM時(shí)鐘可以透明傳輸?shù)綄?duì)端。第二個(gè)挑戰(zhàn)來自RPR定義的是一個(gè)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(shí)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(kuò)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(hào)復(fù)雜多變的城域網(wǎng)中對(duì)信號(hào)具有透明性，它可以對(duì)從不同設(shè)備出來的信號(hào)不進(jìn)行速率和幀結(jié)構(gòu)調(diào)整，直接進(jìn)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(shí)，不同波長間的信號(hào)互不干涉，每個(gè)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(gè)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(gè)波長的帶寬利用率，應(yīng)盡量避免低速率業(yè)務(wù)單獨(dú)占用一個(gè)光波長通道。一種新興的經(jīng)濟(jì)有效的方法是將多個(gè)低速率客戶信號(hào)復(fù)用到一個(gè)波長信道中，該技術(shù)被稱為子波長復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)了每個(gè)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(hào)，給組網(wǎng)帶來了靈活性。WDM環(huán)網(wǎng)解決了兩個(gè)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(hù)那些SDH還無法保護(hù)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(jìn)IP包，并以ATM信元封裝，然后將ATM信元映射進(jìn)SDH幀，最后轉(zhuǎn)換為光信號(hào)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(diǎn)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(dòng)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(duì)光網(wǎng)絡(luò)實(shí)施配置連接管理，在此思想下，一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)ASON(自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò))應(yīng)運(yùn)而生。
自動(dòng)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?？刂破矫嫱ㄟ^信令交換完成對(duì)傳送平面的動(dòng)態(tài)控制。控制平面的引入帶來了以下好處：迅速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)提供，允許網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)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(hù)操作支持系統(tǒng)軟件;具有擴(kuò)展的信令能力，增加了補(bǔ)充業(yè)務(wù);在出現(xiàn)故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)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(shí)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(duì)MPLS中標(biāo)簽的概念和形式進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展，將時(shí)分系統(tǒng)和空間交換系統(tǒng)涵蓋了進(jìn)來，推出了通用標(biāo)簽交換--GMPLS。其具有許多新功能：
時(shí)隙、虛通道和波長等均可作為標(biāo)簽。GMPLS所管理的對(duì)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(xì)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?yàn)闀r(shí)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(diǎn)向下游節(jié)點(diǎn)傳送建議標(biāo)簽來簡化倒換過程、減少雙向LSP的建立時(shí)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(duì)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(gè)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(cuò)而影響控制數(shù)據(jù)，確?？刂菩畔⒌捻樌l(fā)送。
參考文獻(xiàn)：
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，大量的信息進(jìn)行發(fā)送、傳輸、接收使信息傳輸操作面臨嚴(yán)峻的形勢。我國正在建設(shè)信息高速公路，綜合考慮傳輸速度快、信息量大、出錯(cuò)率小等因素，光纖傳輸最為適合。光纖全稱光導(dǎo)纖維，由玻璃或者塑料制成的纖維，由包層、內(nèi)芯和樹脂涂層三部分組成，每根光纖內(nèi)芯很細(xì)，由包層保護(hù)，光纖聚集在一起形成光纜。光纖又分為單模光纖和多模光纖。光纖通信采用光波傳輸，通信帶寬大、抗干擾性好和信號(hào)衰減小等優(yōu)點(diǎn)，成為了現(xiàn)在主流傳輸方式，它是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，由每一部分協(xié)調(diào)運(yùn)行。
2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展史
近幾十年來，通信技術(shù)發(fā)展迅速，隨著通信技術(shù)要求越來越高，光纖通信具有帶寬高、出錯(cuò)率小、傳輸快速等特點(diǎn)，使其逐漸走進(jìn)人們視野，成為應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù)。目前，我國主干網(wǎng)基本上也都是光纖通信，但仍存在一些不足。為了更好、更安全的通信，我們需了解光纖通信技術(shù)的發(fā)展史。光纖通信技術(shù)起源于國外，20世紀(jì)五六十年代，開始研制出光纖，但那個(gè)時(shí)候光纖的損耗高達(dá)每千米358分貝。后又經(jīng)過英國科學(xué)家?guī)啄甑难芯?，研究出理論損耗可以減少到每千米19分貝的新型光纖。接著日本也開始研究光纖，但還是沒能達(dá)到最低損耗。最后，康寧公司采用粉末法研制出了每千米損耗20分貝的石英光纖。最近，摻鍺石英光纖損耗降到了每千米0.2分貝，已經(jīng)達(dá)到了石英光纖理論上提出的最低損耗極限。
3 光纖通信技術(shù)
3.1 光纖通信技術(shù)概述
光纖采用光波通信，光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用全反射原理來傳輸信息的材料。光纖的發(fā)射裝置的一端采用發(fā)光二極管或者一束激光將光脈沖傳輸至光纖，另一端接收裝置采用光敏元件檢測脈沖信號(hào)。光纖又分單模光纖和多模光纖，單模光纖的直徑在8um-10um之間，多模光纖的直徑有50um和62.5um兩種。兩者相比，單模光纖的傳輸距離更長。
3.2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
3.2.1 傳輸帶寬高、容量大
光纖與雙絞線和同軸電纜相比，其傳輸帶寬高及信息容量大。帶寬高和光纖的直徑?jīng)]有直接關(guān)系，即：不會(huì)由于光纖的直徑大而帶寬高 。隨著光纖通信系統(tǒng)各個(gè)終端設(shè)備技術(shù)的改進(jìn)，與密集波分復(fù)用技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，使得光纖的通信帶寬高及信息容量大。
3.2.2 損耗低，傳輸距離長
在光纖、雙絞線和同軸電纜三種傳輸介質(zhì)中，光纖的傳輸損耗最低。由于損耗低，那么傳輸?shù)木嚯x相對(duì)而言也就長。減少了通信系統(tǒng)中的中繼器使用量，從而降低了布置整個(gè)系統(tǒng)的成本，直接給運(yùn)營商帶來更好的經(jīng)濟(jì)利益。
3.2.3 抗干擾性好，保密性強(qiáng)
光纖以石英為材料制成，石英有較好的絕緣性、抗腐蝕性，從而抗電磁波干擾性強(qiáng)，不會(huì)形成接地回路。一般電磁波傳輸容易泄露信息，從而保密性差，而光纖基本上不會(huì)發(fā)生串?dāng)_現(xiàn)象，保密性強(qiáng)。光纖在通信中，受環(huán)境影響極小，可見光纖適用于強(qiáng)電領(lǐng)域。光纖還有質(zhì)量小，輕便，布網(wǎng)方便，成本低，原材料石英豐富，耐高溫等特點(diǎn)。
4 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀
21世紀(jì)，光纖通信技術(shù)快速發(fā)展起來。光纖通信技術(shù)主要是引入了光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)，從而大大的提高了通信的質(zhì)量和安全性。
4.1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)
光纖接入網(wǎng)技術(shù)是光纖通信技術(shù)一個(gè)全新的領(lǐng)域，來實(shí)現(xiàn)信息快速和高速傳輸，滿足了人們生活的需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入各部分組成。光纖接入網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或者最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是用戶接入技術(shù)。要想所有用戶實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸，滿足用戶的帶寬需求，用戶接入技術(shù)主要是對(duì)接入網(wǎng)的用戶終端而言，通過該技術(shù)為用戶提供方便，方便為用戶提高不受限制的寬帶，來滿足用戶需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)除了為網(wǎng)絡(luò)通信主干網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸外，還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中所有用戶接入網(wǎng)絡(luò)的用戶接入技術(shù)。目前，根據(jù)光纖寬帶的接入位置，來進(jìn)一步區(qū)分光纖，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等類型。首先，介紹光纖到戶技術(shù)，簡稱FTTH。光纖到戶技術(shù)主要在光纖寬帶接入方面來提供全光的接入方式。光纖到戶技術(shù)利用光纖帶寬的特點(diǎn)，先收集寬帶信息，接下來整理處理寬帶信息，最后傳輸寬帶信息。通過這樣的操作來給用戶提供所需要的帶寬，來滿足用戶上網(wǎng)需求和信息傳輸需求?？梢姡饫w接入網(wǎng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是光纖到戶技術(shù)。根據(jù)光纖到戶技術(shù)不同的應(yīng)用來看主要分為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)兩種形式。光纖有源接入技術(shù)實(shí)際上就是點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)，其主要為用戶可以實(shí)現(xiàn)用戶PC到服務(wù)器終端的直接連接，P2P可以實(shí)現(xiàn)高帶寬接入；光纖無源接入技術(shù)則為一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON技術(shù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信方式一般都具有通信瓶頸的問題，光纖接入網(wǎng)技術(shù)能夠很好地解決這個(gè)問題，能夠滿足主干網(wǎng)絡(luò)或者核心網(wǎng)絡(luò)的傳輸通信信息量。為了更好地滿足用戶和網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求，通常光纖接入網(wǎng)技術(shù)會(huì)結(jié)合SDH. ATM等多種技術(shù)混合使用，產(chǎn)生GPON、APON和EPON三種技術(shù)。一般而言，在電路交換性的業(yè)務(wù)通常使用GPON技術(shù)；只在信息傳輸過程中起到點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接作用的是EPON；相比較而言APON技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，其用的比較少。
4.2 波分復(fù)用技術(shù)
波分復(fù)用技術(shù)是使用波分復(fù)用器，來大大降低光纖的損耗，從而來提高帶寬，傳輸更大的信息量。波分復(fù)用技術(shù)可以使用在不同的光波頻段和不同的波長，將傳輸?shù)牡蛽p耗窗口分為很多個(gè)單通信管道。波分復(fù)用技術(shù)同時(shí)也在發(fā)送端裝備波分復(fù)用器，利用它把不同的信號(hào)一起傳送到光纖中，再利用光纖進(jìn)行信息的傳輸。同樣也在接收端安裝波分復(fù)用器，其作用是把光纖中輸出的信號(hào)再按不同的頻率和波長進(jìn)行分開處理。在接收端分離這些不同信號(hào)過程中，在同一個(gè)信道里的光波信號(hào)是獨(dú)立的，從而實(shí)現(xiàn)不同光波信號(hào)在同一個(gè)信道里傳輸，即光復(fù)用技術(shù)傳輸。目前，波分復(fù)用技術(shù)在飛速發(fā)展，使用范圍不斷擴(kuò)大。波分復(fù)用技術(shù)其中的粗波分復(fù)用技術(shù)，其信道間隔為20nm，采用波分復(fù)用技術(shù)中的集體發(fā)送和劃分，從而實(shí)現(xiàn)在1260nm-1620nm范圍內(nèi)波長的波分復(fù)用。采用此技術(shù)能夠大大降低光器件的成本，從而提高運(yùn)營商的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)也在很大程度上提高了信道容量。因此，波分復(fù)用技術(shù)得到了很多運(yùn)營商的好評(píng)并得到了很大程度的應(yīng)用。
4.3 光放大技術(shù)
在光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)兩個(gè)技術(shù)成熟的同時(shí)，為了更好地通信，進(jìn)一步引入光放大技術(shù)，光放大技術(shù)主要是采用光放大器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大加強(qiáng)。光放大技術(shù)很大程度上促進(jìn)了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。在放大傳信號(hào)之前，應(yīng)該進(jìn)行OEO變換，即：光電變換及電光變換。
5 總結(jié)
