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【摘要】当前,我国的通信信息技术发展迅速,光纤传输系统在通信领域中的应用也愈来愈广泛。然而,目前光纤传输系统中存在着不少问题,影响了光纤传输系统的正常运作,降低了光纤传输网络的传输性能,甚至是出现误码、漂移等问题。现代通信系统对光纤传输系统提出了更高的需求,需对系统的传输性能进行规划和设计。同时通过对光纤的损耗的主要因素对通信系统的影响的研究,对信号的传输做相应的改善,从而提高光纤通信的质量。
【关键词】光纤传输系统性能 光纤通信 方法对策
科技的不断发展推动着光纤通信技术不断地发展,技术通信系统有了很大的改善,但是还有许多因素对光纤通信系统的性能造成影响,影响着传输的速率,信号的传输需要进一步的改善。而且我国许多光缆受到了不同程度的破坏,带来了巨大损失。我国目前的光纤传输技术虽然有所发展,但相比国外,我国的光纤传输系统发展仍然不够完善,其中存在着或多或少的问题,影响了光纤传输网络的性能,降低其作用及功能,阻碍了光纤传输系统的进一步发展。为了扩大通信的容量,有线通信从明线到电缆,无线通信从短波到微波和毫米波,它们都是通过提高载波频率来扩大通信容量的。光纤通信一经问世,就以极快的速度发展,它将是未来信息社会中各种通信网的主要传输方式。
一、光纤的主要传输系统
目前主要的光纤系统有电复用光纤传输系统和光复用光纤传输系统,这两个主要的传输系统依然占着主要的地位。下面主要介绍两个系统的主要原理:
一是电复用光纤传输系统,主要有频分复用光纤传输系统和微波副载波复用光纤传输系统。其中频分复用这个系统即在先用各路信号模拟或者数字调制不同的副载波,再把电路上复合后去调制光载波,这种传输系统可以在单根光纤上传输多个不同波长的光载波。这节约了成本,同时加大了信号的传输。光信号经光纤传输后,由光接收机实现光/电转换,经分离和解调,最后输出N个频道的电视信号。
二是光复用光纤传输系统,主要有波分复用(WDM)光纤传输系统,光时分复用(OTDMA)光纤传输系统和光码复用(OCDM)光纤传输系统。其中波分复用(WDM)光纤传输系统是在发送端将把不同的光信号进行复用,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,同时在接收端又将不同的波长信号分开,所以WDM技术对以后的网络发展宽带业务有着十分重要的意义。光时分复用(OTDMA)光纤传输系统是把各支路光信号变成高速率、超窄的短脉冲信号,然后插入复用信道中已经分配好的时隙上,因为整个过程是不需要光电转化的,所以这样的传输系统也减少了系统的损耗,使信号更加高质量的传输。光码复用(OC-DM)光纤传输系统是用一组包含互相正交的码字码组携带多路信号的系统,这种系统的频谱资源利用率高,如果和WDM结合,可以大大增加系统的容量。
二、光纤传输系统中存在的问题
(一)光纤传输网络的脆弱性问题
1.强光及弱光攻击问题。当前,光纤传输系统容易受到强光、弱光的攻击而导致光纤传输系统出现问题,降低了光纤传输过程的安全性急稳定性,导致光纤传输网络的脆弱性增加。其一,强光主要分为两种,即故意性攻击与间接性攻击;故意性攻击即由于人为原因故意破坏,而间接性攻击是由于人为操作光纤传输设备系统而严重损坏光纤的情况。强光攻击对光纤传输系统产生的问题极为严重,而且往往会造成永久性或直接性的损坏,是不可忽视的一个问题。其二,弱光,它主要分为内干扰攻击与外干扰攻击;内干扰攻击,即是以干扰光信号的输入,来实现对接收端数据的干扰,导致链路,破坏链路上的各节点关联链路点,降低接收端的数据能力;外干扰攻击,是由于光纤传输系统及设备的外在器械出现问题,而降低了光纤传输系统运作过程的容量,使其光纤衰减,而出现问题。
2.业务层方面的脆弱性。当前,光纤传输系统由于缺乏系统、规范的加密体系,其中的安全防范性能不高,而光纤传输系统运作过程中主要是通过传输各类业务数据,在传输业务数据时,由于物理层及逻辑层在遭受攻击的同时,会导致业务层的脆弱性增强,进而降低了业务数据传输的安全性能与可靠性能,无法保证所传输数据的准确性,甚至会出现信息数据遭盗窃、或数据遭篡改的问题,导致用户的重要信息向外界传播或丢失,严重危害了用户的使用效益。
(二)误码、漂移性能的问题
1.误码问题。在实际中,运行时的误码是无可避免的,主要原因是既有内部的也有外部的,然而内部的原因对误码产生的影响较小。误码情况是指,信息经历了接收判决再生后,数字码流的比特中出现了差错,使信息传输的质量下降。误码的种类对业务的影响取决于业务的种类,不同的业务种类对不同的误码情况的忍耐能力不同,例如数据通信对突发性的误码的情况有更高的容忍性。
2.漂移问题。漂移问题是指,数字信号相对于它的理想的时间所在的位置在很短时间内其有效状态的位置出现了时间较长的偏移。在光纤系统中引起漂流的的原因很多,主要有OA、OTM等设备在使用中的时延现象;温度变化引起的漂移;光纤自身的折射率受温度的影响造成传输速度的变化,也就是形成了传输时延,也会发生漂移。
三、光纤通信系统基本结构与特点
实用光纤通信系统一般都是双向的,因此其系统的组成包含了正反两个方向的基本组成,并且每一端的发射机和接收机做在一起,称为光端机。光发射机:将电端机送来的电信号变换为光信号,并耦合进光纤中进行传输。内有光源如半导体激光器。光接收机:将光纤传输后的幅度被衰减的、波形产生畸变的、微弱的光信号变为电信号,并对电信号进行放大、整形、再生后,再生成与发送端相同的电信号,输入到电接收机。光接收机内有光电检测器如光电二极管。中继器:把经过衰减和畸变的光信号放大、整形、再生成一定强度的光信号,送入光纤继续传输,以保证整个系统的通信质量。
综上所述,光纤传输系统在给人民带来了先进、便捷的网络通信体验的同时,也存在着各种问题,降低了光纤传输系统的性能。由于光纤传输系统较易受传输设备、环境、人为操作等因素影响,光纤传输系统在运行中出现问题时,工作人员应当尽快定位故障所在原因,采取有效对策解决问题,促进我国光纤传输及通信传输的进一步发展。
参考文献:
[1]王加强.光纤通信技术[M].武汉:武汉大学出版社,2007,(8).
[2]原荣.光纤通信[M].北京:电子工业出版社,02010,(5).
[3]常治东.光纤传输系统中存在的问题及对策研究[J].系统研发,2013(09):40-41.
[4]陈怀春.光纤传输系统在高寒地区应用容易存在的问题及解决方法[J].经验交流,2008(21):92-94.
【关键词】光纤传输系统性能 光纤通信 方法对策
科技的不断发展推动着光纤通信技术不断地发展,技术通信系统有了很大的改善,但是还有许多因素对光纤通信系统的性能造成影响,影响着传输的速率,信号的传输需要进一步的改善。而且我国许多光缆受到了不同程度的破坏,带来了巨大损失。我国目前的光纤传输技术虽然有所发展,但相比国外,我国的光纤传输系统发展仍然不够完善,其中存在着或多或少的问题,影响了光纤传输网络的性能,降低其作用及功能,阻碍了光纤传输系统的进一步发展。为了扩大通信的容量,有线通信从明线到电缆,无线通信从短波到微波和毫米波,它们都是通过提高载波频率来扩大通信容量的。光纤通信一经问世,就以极快的速度发展,它将是未来信息社会中各种通信网的主要传输方式。
一、光纤的主要传输系统
目前主要的光纤系统有电复用光纤传输系统和光复用光纤传输系统,这两个主要的传输系统依然占着主要的地位。下面主要介绍两个系统的主要原理:
一是电复用光纤传输系统,主要有频分复用光纤传输系统和微波副载波复用光纤传输系统。其中频分复用这个系统即在先用各路信号模拟或者数字调制不同的副载波,再把电路上复合后去调制光载波,这种传输系统可以在单根光纤上传输多个不同波长的光载波。这节约了成本,同时加大了信号的传输。光信号经光纤传输后,由光接收机实现光/电转换,经分离和解调,最后输出N个频道的电视信号。
二是光复用光纤传输系统,主要有波分复用(WDM)光纤传输系统,光时分复用(OTDMA)光纤传输系统和光码复用(OCDM)光纤传输系统。其中波分复用(WDM)光纤传输系统是在发送端将把不同的光信号进行复用,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,同时在接收端又将不同的波长信号分开,所以WDM技术对以后的网络发展宽带业务有着十分重要的意义。光时分复用(OTDMA)光纤传输系统是把各支路光信号变成高速率、超窄的短脉冲信号,然后插入复用信道中已经分配好的时隙上,因为整个过程是不需要光电转化的,所以这样的传输系统也减少了系统的损耗,使信号更加高质量的传输。光码复用(OC-DM)光纤传输系统是用一组包含互相正交的码字码组携带多路信号的系统,这种系统的频谱资源利用率高,如果和WDM结合,可以大大增加系统的容量。
二、光纤传输系统中存在的问题
(一)光纤传输网络的脆弱性问题
1.强光及弱光攻击问题。当前,光纤传输系统容易受到强光、弱光的攻击而导致光纤传输系统出现问题,降低了光纤传输过程的安全性急稳定性,导致光纤传输网络的脆弱性增加。其一,强光主要分为两种,即故意性攻击与间接性攻击;故意性攻击即由于人为原因故意破坏,而间接性攻击是由于人为操作光纤传输设备系统而严重损坏光纤的情况。强光攻击对光纤传输系统产生的问题极为严重,而且往往会造成永久性或直接性的损坏,是不可忽视的一个问题。其二,弱光,它主要分为内干扰攻击与外干扰攻击;内干扰攻击,即是以干扰光信号的输入,来实现对接收端数据的干扰,导致链路,破坏链路上的各节点关联链路点,降低接收端的数据能力;外干扰攻击,是由于光纤传输系统及设备的外在器械出现问题,而降低了光纤传输系统运作过程的容量,使其光纤衰减,而出现问题。
2.业务层方面的脆弱性。当前,光纤传输系统由于缺乏系统、规范的加密体系,其中的安全防范性能不高,而光纤传输系统运作过程中主要是通过传输各类业务数据,在传输业务数据时,由于物理层及逻辑层在遭受攻击的同时,会导致业务层的脆弱性增强,进而降低了业务数据传输的安全性能与可靠性能,无法保证所传输数据的准确性,甚至会出现信息数据遭盗窃、或数据遭篡改的问题,导致用户的重要信息向外界传播或丢失,严重危害了用户的使用效益。
(二)误码、漂移性能的问题
1.误码问题。在实际中,运行时的误码是无可避免的,主要原因是既有内部的也有外部的,然而内部的原因对误码产生的影响较小。误码情况是指,信息经历了接收判决再生后,数字码流的比特中出现了差错,使信息传输的质量下降。误码的种类对业务的影响取决于业务的种类,不同的业务种类对不同的误码情况的忍耐能力不同,例如数据通信对突发性的误码的情况有更高的容忍性。
2.漂移问题。漂移问题是指,数字信号相对于它的理想的时间所在的位置在很短时间内其有效状态的位置出现了时间较长的偏移。在光纤系统中引起漂流的的原因很多,主要有OA、OTM等设备在使用中的时延现象;温度变化引起的漂移;光纤自身的折射率受温度的影响造成传输速度的变化,也就是形成了传输时延,也会发生漂移。
三、光纤通信系统基本结构与特点
实用光纤通信系统一般都是双向的,因此其系统的组成包含了正反两个方向的基本组成,并且每一端的发射机和接收机做在一起,称为光端机。光发射机:将电端机送来的电信号变换为光信号,并耦合进光纤中进行传输。内有光源如半导体激光器。光接收机:将光纤传输后的幅度被衰减的、波形产生畸变的、微弱的光信号变为电信号,并对电信号进行放大、整形、再生后,再生成与发送端相同的电信号,输入到电接收机。光接收机内有光电检测器如光电二极管。中继器:把经过衰减和畸变的光信号放大、整形、再生成一定强度的光信号,送入光纤继续传输,以保证整个系统的通信质量。
综上所述,光纤传输系统在给人民带来了先进、便捷的网络通信体验的同时,也存在着各种问题,降低了光纤传输系统的性能。由于光纤传输系统较易受传输设备、环境、人为操作等因素影响,光纤传输系统在运行中出现问题时,工作人员应当尽快定位故障所在原因,采取有效对策解决问题,促进我国光纤传输及通信传输的进一步发展。
参考文献:
[1]王加强.光纤通信技术[M].武汉:武汉大学出版社,2007,(8).
[2]原荣.光纤通信[M].北京:电子工业出版社,02010,(5).
[3]常治东.光纤传输系统中存在的问题及对策研究[J].系统研发,2013(09):40-41.
[4]陈怀春.光纤传输系统在高寒地区应用容易存在的问题及解决方法[J].经验交流,2008(21):92-94.