發(fā)布時(shí)間:2022-05-30 15:25:28
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的光纖技術(shù)論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
第一,傳輸信息量大,傳輸頻帶寬。在當(dāng)前的光纖有線電視系統(tǒng)當(dāng)中,使用的光譜波長1310~1550nm。第二,傳輸損耗非常低。1310nm單模光纖只有0.35dB/km的衰減,而1550nm單模光纖只有0.25dB/km的衰減。第三,光纖是由包層、纖芯、一次涂復(fù)和二次被復(fù)組成的,分為骨架式、層絞式、疊帶式以及中心束管式。光纖的保護(hù)措施能夠?qū)⒔^大部分外界的破壞抵御掉。第四,在HFC網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,作為有線電視干線網(wǎng)傳輸,不僅可以將饋電環(huán)節(jié)以及一連串的干線放大器節(jié)省,同時(shí),由于其接頭較少,自然故障率就不會太高。第五,雷電干擾性能以及抗電磁干擾性能較好,電力沖擊以及雷擊不會對其產(chǎn)生威脅。第六,光纖不會懼怕銹蝕、高溫,具備核輻射抗性,其壽命較長,一般的使用年限都在20~30年之上。
2有線電視光纖傳輸維護(hù)技術(shù)
在日常的光纖線路維護(hù)中,工作量繁重。想要做好維護(hù)工作,就應(yīng)該將竣工階段和每一次的定期檢查測試環(huán)節(jié)中收集的資料做好認(rèn)真保管,尤其是各種設(shè)備的說明書以及實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果對比資料,這是進(jìn)行光纖維護(hù)的最佳依據(jù)。在維護(hù)光纖線路時(shí),OTDR是主要的測試設(shè)備,要確保其時(shí)時(shí)刻刻都能夠處于良好的工作狀態(tài)之下,作為維護(hù)技術(shù)人員,還應(yīng)該對測試結(jié)果進(jìn)行熟練地分析,將故障點(diǎn)判斷出來??紤]到光纖線路本身的特點(diǎn),在維護(hù)方面,我們就應(yīng)該考慮到以下幾個(gè)方面的工作:第一,雖然光纖線路發(fā)生故障的幾率較低,但是維護(hù)人員也不能夠忽視了光纖線路的維護(hù)工作。對于光纖線路的維護(hù),主要目的在于控制故障的發(fā)生率,最高境界在于在發(fā)生故障之前,就能夠排查出隱患位置,及時(shí)地消除故障,避免故障對正常傳輸產(chǎn)生影響。所以,日常的維護(hù)技術(shù)對于光纖線路非常重要。所以,尋線員的合理設(shè)置,配合上日常的檢查,才可以消除潛在問題。另外,對于社會大眾,也需要做好光纖線路法律法規(guī)等相關(guān)知識的宣傳。第二,雖然光纖線路發(fā)生故障的幾率較低,但是并不是說故障就可以絕對的避免,所以,光纖搶修問題就是一個(gè)無法回避的問題。在光纖維護(hù)中,就應(yīng)該針對搶修,建立出一支作風(fēng)過硬、經(jīng)驗(yàn)豐富的搶修隊(duì)伍來應(yīng)對光纖線路故障問題,只有如此才能夠確保光纖傳輸持續(xù)的進(jìn)行下去。第三,如果信號中斷問題是因?yàn)楣饫w故障所引起的,就應(yīng)該及時(shí)地消除故障。在進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候,必須將故障點(diǎn)準(zhǔn)確地找出來。一旦出現(xiàn)問題,就應(yīng)該根據(jù)故障的特點(diǎn)對于故障是發(fā)生在主干網(wǎng)還是在分配網(wǎng),需要及時(shí)地判斷。如果懷疑是光鏈路出現(xiàn)了問題,就需要從光鏈路的兩端使用OTDR進(jìn)行夾擊測試,這樣可以將故障的范圍大體確定出來,然后根據(jù)光纖長度數(shù)碼的編號,對故障的范圍進(jìn)一步落實(shí)。比如:在一處縣城中,在農(nóng)村有線電視二級光網(wǎng)發(fā)展中,發(fā)現(xiàn)一級光接收點(diǎn)光功率從原本+4dBm降至了-12dBm。對于這一個(gè)方向的光纖就可以使用OTDR進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)了光纖本身的損耗曲線呈現(xiàn)逐漸增大的斜率,猜想可能是因?yàn)槌哕囕v刮到或者是環(huán)境溫度引起了光纖出現(xiàn)了微彎的情況。通過OTDR的測試發(fā)現(xiàn),在24km地方接續(xù)盒光纖束被抽,導(dǎo)致光纖本身被折成為了小彎,降低了光功率。此外,如果是某一個(gè)段落的光纖在接續(xù)點(diǎn)出現(xiàn)了反射峰,這樣就可以判斷出接續(xù)點(diǎn)的故障,或者是因?yàn)楣饫w的損壞或者進(jìn)水,就需要將其剪斷進(jìn)行重新的連接。如果在接續(xù)點(diǎn)沒有反射峰,那么就可能是光纖傳輸出現(xiàn)了斷裂。如果是架空光纖,就需要對過路光纖的損毀情況進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查;對于地下埋設(shè)的光纖,就應(yīng)該觀察其地面是否出現(xiàn)了破壞或者是被挖的痕跡。根據(jù)具體的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)判斷,雖然光纖發(fā)生的故障本身具備一定的隱蔽性,但是并非是說明其無法加以判斷,通過科學(xué)的方法分析,絕大部分的光纖故障都可以確定出來。不過,在這里強(qiáng)調(diào)的是,維修工作不是急于恢復(fù)信號就可以完事的,更多的是要注重今后的巡視工作,才是保障的主要措施。
3結(jié)束語
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對光纖提出新的要求
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)引發(fā)了許多的觀點(diǎn)和爭論。有的專家預(yù)言,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)展也對光纖提出了新的要求。
(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,并已開始進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個(gè)新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進(jìn)行深入探討,也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實(shí)現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù),實(shí)現(xiàn)2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo),采用拉曼光放大技術(shù),可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進(jìn)展。DWDM系統(tǒng)的大量使用,對光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)最近也已完成,當(dāng)光纖的非線性測試指標(biāo)明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應(yīng)指標(biāo),特別是對G.655光纖的非線性特性會有進(jìn)一步改善的要求。
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
2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標(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,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的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,據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(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,并簡化了色散補(bǔ)償?shù)姆桨?,在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(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。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負(fù)色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運(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,從而避免復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì),節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù),這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟,所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,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。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn),但由于局域網(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、耦合與連接相應(yīng)困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應(yīng)用,但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進(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,它將帶寬的正態(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,這種改進(jìn)可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場。
(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。如果真能實(shí)用,就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴},并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進(jìn)一步的探討。
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)。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢,新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn),出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同,但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是方便,因?yàn)樽杷牧喜缓承灾悾僮魇褂帽容^方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn),設(shè)備投資小、成本低,生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態(tài)光纜:一些公司從環(huán)境保護(hù)及阻燃性能的要求出發(fā),開發(fā)了生態(tài)光纜,應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭?,F(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求,如PVC燃燒時(shí)會放出有毒性氣體,光纜穩(wěn)定劑中有時(shí)含鉛,都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項(xiàng)L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對環(huán)境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視,對通信外部設(shè)備,特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達(dá)到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料,如對室內(nèi)用纜,開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發(fā)展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應(yīng)海底的環(huán)境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境,需要的光纖數(shù)不多(中等),但要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,易于安裝和運(yùn)輸,便于修復(fù)和維護(hù)。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范,隨后也有可能形成相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運(yùn)用,各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數(shù),光纜重量要準(zhǔn)確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng),特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯(PE)及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能,對光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS):全介質(zhì)光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。預(yù)計(jì)2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時(shí)也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時(shí)間內(nèi),如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進(jìn)的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現(xiàn)了很長一段時(shí)間,近年來一直在改進(jìn)和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達(dá)數(shù)十公里,光纖在這樣的多層保護(hù)管中得到了充分的機(jī)械保護(hù)。預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預(yù)計(jì)可達(dá)到20000km。當(dāng)然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關(guān)注的問題,也應(yīng)配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護(hù)。
2.2光纜的自動維護(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)測及對斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案:在局內(nèi)運(yùn)用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對光纖狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的系統(tǒng),保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測出來及時(shí)傳送到維護(hù)中心進(jìn)行適當(dāng)處理,避免不良狀況進(jìn)入有用的光傳輸信道,從而起到在運(yùn)行中對整個(gè)光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當(dāng)水滲人接頭盒時(shí),吸水性物質(zhì)會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護(hù)套的監(jiān)測綜合在一起,既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報(bào),并進(jìn)行故障定位,同時(shí)也能連續(xù)監(jiān)測光纜護(hù)套的完整性,包括護(hù)套對地絕緣電阻的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題(如護(hù)套進(jìn)水等)即馬上告警,達(dá)到更全面地預(yù)告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護(hù)支撐系統(tǒng)的方案可見:日本方案在OTDR自動適時(shí)測試光纖的基礎(chǔ)上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設(shè)水敏傳感器并進(jìn)行護(hù)套監(jiān)測,形成了一套較完整的自動維護(hù)、支撐系統(tǒng),真正做到不中斷光通信的維護(hù)。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外,還考慮了護(hù)套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護(hù)應(yīng)是一種發(fā)展方向。
3通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)
原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務(wù),但是在實(shí)際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是以光纖為主,對于光纖所不能達(dá)到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū),應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜),以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達(dá)到5類電纜的技術(shù)要求,戶外電纜要實(shí)現(xiàn)j類電纜的特性,必須通過特殊的設(shè)計(jì)和制造來達(dá)到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴(kuò)展到100MHz,可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使用。IEC對此問題也進(jìn)行過較長時(shí)間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對數(shù)電纜”提出了0.4~個(gè)0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標(biāo)的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個(gè)新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時(shí)收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標(biāo)上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠(yuǎn)端串音功率等一些指標(biāo),因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做一定的改進(jìn)才能達(dá)到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上,又提高了傳輸頻帶,達(dá)到250MHz,其相應(yīng)的指標(biāo)也有較大的提高。同時(shí),6類電纜要求不但有嚴(yán)格的工藝,而且不少廠商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改進(jìn)和創(chuàng)新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動通信的高速發(fā)展,無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。同時(shí),隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴(kuò)大,基站站數(shù)的增多,以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預(yù)計(jì)這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標(biāo)的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改進(jìn),以與之適應(yīng)。
4光纖光纜及通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題
4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展,有一些具有自主知識產(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,沒有自主的知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競爭力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì),1997~1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達(dá)550件,其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道:從1997年以來,國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。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。
4.2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,會對這一點(diǎn)有深刻的體會。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會隨著接入網(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,對接入光纜也會有更多的要求,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。應(yīng)該說,多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國外最新技術(shù)的后面,雖然緊跟了先進(jìn)技術(shù),但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫,走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3利用已有設(shè)備與技術(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)
對于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜,我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但是容量有限,當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題,而且還會影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此,對新敷設(shè)的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求,為將來開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備?,F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝,在不改變(或不大改變)生產(chǎn)設(shè)備的情況下,認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心制造,把現(xiàn)有電纜的技術(shù)水平提高一個(gè)檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓?cái)?shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。
4.4改進(jìn)光纜電纜的施工和維護(hù)方法
目前,為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn),國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜,同時(shí)對光纜網(wǎng)進(jìn)行自動監(jiān)測,保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備,并且要在體制上作一些改進(jìn)與之相適應(yīng)。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時(shí)的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中,這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性,在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時(shí)間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當(dāng)前電信市場的發(fā)展,促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當(dāng)然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大關(guān)系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴(kuò)產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達(dá)到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達(dá)到1.65~1.75億光纖公里,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際需求。加上當(dāng)前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣,光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟(jì)大形勢發(fā)展的影響,特別是與整個(gè)電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關(guān)系,但應(yīng)看到,在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后,隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI預(yù)計(jì),2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設(shè)量最高的2000年。
應(yīng)該看到,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,仍然是推動社會進(jìn)步的重要動力,信息網(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的強(qiáng)大趨勢。因此我們應(yīng)樹立信心,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)等有利條件下抓住機(jī)遇,促進(jìn)光纖光纜和通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)取得更大的進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸容量超高速超長距離DWDM自動交換光網(wǎng)絡(luò)
一、光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展需求
光纖通信是以光波為載波,利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介,通過光電變換,用光來傳輸信息的通信系統(tǒng)。從國家骨干通信網(wǎng)到城域網(wǎng)以及到用戶的接入網(wǎng),基本上都是采用光纖通信的方式實(shí)現(xiàn)的。光纖通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息化的兩大核心支柱,計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)把信息數(shù)字化,輸入網(wǎng)絡(luò)中去;光纖則負(fù)責(zé)信息傳輸?shù)闹厝?。目前,我國累?jì)敷設(shè)光纜近400萬公里,累計(jì)光纖用量近8000萬公里。隨著當(dāng)代社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,信息容量日益劇增,為提高信息的傳輸速度和容量,光纖通信技術(shù)有了突破性的發(fā)展,成為繼微電子技術(shù)之后信息領(lǐng)域中的重要技術(shù)。
隨著網(wǎng)上辦公、3G移動通信、遠(yuǎn)程移動存儲等新業(yè)務(wù)的應(yīng)用,人們對光纖通信網(wǎng)的傳輸速度和容量需求不斷增長,甚至有些地區(qū)的單用戶接入速度要求達(dá)到1Gb/s,因此必須建設(shè)速度更快、容量更大的光纖通信網(wǎng)才能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的通信需求。為了滿足更高的用戶服務(wù)質(zhì)量要求,對基層傳輸協(xié)議的更新也是很重要的。光纖網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是網(wǎng)格計(jì)算以及商業(yè)化的云計(jì)算,在未來幾年,這樣的計(jì)算將不再僅僅局限于科學(xué)計(jì)算,而將進(jìn)一步擴(kuò)展到商業(yè)領(lǐng)域和軍事應(yīng)用領(lǐng)域。如在軍事上成功應(yīng)用的傳感器網(wǎng)格和美國國防部耗資幾十億美元的“全球信息柵格”計(jì)劃,都是網(wǎng)格計(jì)算的應(yīng)用。
二、光纖網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)
2.1光纖高速傳輸技術(shù)
人們需要光纖網(wǎng)絡(luò)的超高速、超大容量,但到目前為止我們能夠利用的最理想傳輸媒介仍然是光。因?yàn)橹挥欣霉庾V才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術(shù)現(xiàn)正沿著擴(kuò)大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)三個(gè)方向在發(fā)展。單一光纖的數(shù)據(jù)傳輸容量在20年里提升了萬余倍;超長距離實(shí)現(xiàn)了1.28T(128x10G)無再生傳送8000Km;波分復(fù)用實(shí)驗(yàn)室最高水平已做到273個(gè)波長、每波長40Gb。
2.2寬帶接入
光纖網(wǎng)絡(luò)必須要有的支持,各種寬帶服務(wù)與應(yīng)用才能開展起來,網(wǎng)絡(luò)容量的潛力才能真正發(fā)揮。寬帶接入技術(shù)五花八門,主要有以下四種:一是基于高速數(shù)字用戶線(VDSL);二是基于以太網(wǎng)無源光網(wǎng)(EPON)的光纖到家(FTTH);三是自由空間光系統(tǒng)(FSO);四是無線局域網(wǎng)(WLAN)。
2.3無源光網(wǎng)絡(luò)
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的概念由來已久,它具有節(jié)省光纖資源、減少線路和外部設(shè)備的故障率,提高系統(tǒng)可靠性,節(jié)省維護(hù)成本、對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的的特點(diǎn),在光接入網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色。同時(shí),以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)以其簡便實(shí)用,價(jià)格低廉、易維護(hù)、可擴(kuò)展、標(biāo)準(zhǔn)化和廣泛的商用軟硬件支持的特性,幾乎完全統(tǒng)治了局域網(wǎng),隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升,以太網(wǎng)也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn),逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合,便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)。它同時(shí)具備了以太網(wǎng)和PON的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)中主要的寬帶接入技術(shù)。它通過一個(gè)單一的光纖接入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻的綜合業(yè)務(wù)接入,并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,F(xiàn)TTH是寬帶接入的最終解決方式,而EPON也將成為一種主流寬帶接入技術(shù)。由于EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),寬帶入戶的特殊優(yōu)越性,使得全世界的專家都一致認(rèn)為,無源光網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”和解決信息高速公路“最后一公里”的最佳傳輸媒介。
2.4自動交換光網(wǎng)絡(luò)
下一代的光網(wǎng)絡(luò)是以軟交換技術(shù)為核心,采用容量巨大高密集波分系統(tǒng),具有自動配置功能的大容量光交換機(jī),新一代的光路由器,各種適合于不同場合運(yùn)用的低端光系統(tǒng)(如MSTP和RPR),組成的智能光網(wǎng)絡(luò)。早在2002年AT&T在OFC上就稱“智能光網(wǎng)絡(luò)目前就已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)”。構(gòu)建高效靈活的自動交換光網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)設(shè)備光交叉連接設(shè)備(OXC)和光分插復(fù)用設(shè)備(OADM),隨著這些設(shè)備的發(fā)展,智能光網(wǎng)絡(luò)有了新的發(fā)展,也就是自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON),其最突出的特征是在光傳送網(wǎng)中引入了獨(dú)立的智能控制平面,利用控制平面來完成路由自動發(fā)現(xiàn)、呼叫連接管理、保護(hù)恢復(fù)等,從而對網(wǎng)絡(luò)實(shí)施動態(tài)呼叫連接管理。
目前,光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要是利用DWDM技術(shù)擴(kuò)大傳輸容量,但是,隨著光分插復(fù)用(OADM)和光交叉連接(OXC)技術(shù)的逐步成熟,原來只是提供帶寬傳送的波長本身也能成為組網(wǎng)(分插、交換、路由)的資源。同時(shí),在擴(kuò)大傳輸容量的同時(shí),如何有效的運(yùn)行、管理和維護(hù)如此大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被人們提上日程。目前,光網(wǎng)絡(luò)的管理與控制仍然采用類似于SDH網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)模式,光網(wǎng)絡(luò)只作為簡單的傳送介質(zhì)。這種傳統(tǒng)的傳輸業(yè)務(wù)與通信業(yè)務(wù)分別控制與管理的模式,使當(dāng)前提供寬帶通道仍然只能采用靜態(tài)配置方式,不能靈活提供各種需要的帶寬。
隨著IP業(yè)務(wù)快速的增長及IP業(yè)務(wù)量本身的不確定性和不可預(yù)見性,使得對網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)分配要求越來越迫切。這種不可預(yù)見的業(yè)務(wù)需求要求具有很強(qiáng)動態(tài)性能的新型光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn),以適應(yīng)新業(yè)務(wù)的需求。另外,在當(dāng)前競爭激烈的通信市場上,提供"即時(shí)服務(wù)"已經(jīng)成為電信運(yùn)營商競爭的關(guān)鍵優(yōu)勢。因此,人們將在未來核心光網(wǎng)絡(luò)中引入動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)配置方式,或稱"自動交換",以滿足數(shù)據(jù)/互聯(lián)網(wǎng)的無法預(yù)測的動態(tài)特性。這將充分提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率,從而降低網(wǎng)絡(luò)成本。為此,ITU-T等國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)提出自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)的概念作為下一代光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)草案。ASON這一概念的提出,是光傳送網(wǎng)的一大突破,它將交換功能引入了光層,促進(jìn)了通信網(wǎng)兩大技術(shù)--傳輸和交換的進(jìn)一步革新和融合。
ASON是一個(gè)智能化的光網(wǎng)絡(luò),它采用客戶/服務(wù)器(Client/Server)的體系結(jié)構(gòu),具有定義明確的接口,可以使網(wǎng)絡(luò)資源按照用戶的需求快速動態(tài)的分配,同時(shí)具有快速的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)和自愈能力,能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和提供靈活的路由功能。現(xiàn)有的光通信系統(tǒng)大都采用電路交換技術(shù),而發(fā)展中的自動交換光網(wǎng)絡(luò)憑借其"智能"交換技術(shù)為用戶提供了交叉連接、交換和路由等強(qiáng)大的功能,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的高速率和協(xié)議透明性。
ASON網(wǎng)絡(luò)體系主要由智能光傳輸設(shè)備、智能光交換設(shè)備和智能光終端設(shè)備組成,并通過專門的智能化的分布式控制軟件平成ASON內(nèi)的自動連接和交換的控制。ASON通過將網(wǎng)元智能化,改集中式管理為分布式管理,將原來網(wǎng)管的許多功能下放到各網(wǎng)元中,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)管理。使許多原來需要人工參與的工作使得網(wǎng)絡(luò)本身去完成,這極大地增強(qiáng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率,使ASON能夠給用戶提供靈活、快速的服務(wù)。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)
引言
近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢,現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因?yàn)楣庑盘栃孤┒鴵?dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?,特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個(gè)長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢,即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點(diǎn)對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段,無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
從光纖技術(shù)的使用狀況進(jìn)行分析,光纖通信技術(shù)作為激光通信技術(shù)的一部分,效率高、便捷、成本低是其基本特點(diǎn),被各領(lǐng)域廣泛使用。最初的通信行業(yè)中,作為電磁波的光就已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用,這使得通信的技術(shù)水準(zhǔn)上了一個(gè)新的臺階。通常來講,主要有兩種不同的情況通過光進(jìn)行通信,一是激光大氣,其光源是激光,主要是將信息經(jīng)過調(diào)制光的機(jī)器轉(zhuǎn)變成信號,然后通過光學(xué)天線進(jìn)行發(fā)送,接受信息的設(shè)備也是匹配的,如此信息就通過激光完成了傳播。此類通信方式受溫度和大氣的制約,傳輸?shù)木嚯x不宜過大,所以,這種通信方式多適用于指定區(qū)域內(nèi)。二是導(dǎo)光纖維,這種纖維通過玻璃拉直后進(jìn)行信息的傳輸,也就是我們通常所指的光纖通信。
2、電力通信網(wǎng)的構(gòu)成及特點(diǎn)
微波、光纖以及衛(wèi)星電路是當(dāng)前電力通信技術(shù)中的主要干線,電力系統(tǒng)特有的光纜和電力線載波等方式是不同支路完成通信的主要載體,并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機(jī)、調(diào)度總機(jī)等設(shè)備組成的多用戶、多功能的綜合通信網(wǎng)。電力通信的主要包括以下幾種方式。
2.1電力線載波通信
對工頻電流的傳輸是電力線路的工作重點(diǎn)。電力線載波完成通信的工作原理是:利用載波機(jī)將需要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為高頻的弱電流,然后通過電力線路完成傳輸,其特點(diǎn)是:投資少、可靠性強(qiáng)、收效快,并且可以與電網(wǎng)同步發(fā)展建設(shè)。另外,此類通信方法還可以通過電力線將底線架空的方式來實(shí)現(xiàn)載波信號的傳送,這叫絕緣地線載波法,這種載波方法與傳統(tǒng)方法相比,具有脫離線路故障以及線路停電等因素的制約的優(yōu)勢,同時(shí),這種絕緣地線還可以在很大程度上起到省電的作用。
2.2光纖通信
由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn),它一問世便首先在電力部門得到應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外,一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。電力通信不僅包括上面兩種,還包括音頻電纜、曾經(jīng)的明線電話和當(dāng)前流行的擴(kuò)頻通信等。與專供通信的專門網(wǎng)絡(luò)不通,電力通信的主要特點(diǎn)是:對靈活性與可靠性提出了更高的要求;種類繁多、信息傳輸量少、強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性;抗沖擊性強(qiáng);具有更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造;機(jī)房多為無人看守、通信的范圍廣大。
3、光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用
(1)光纖具有比電纜以及銅線更寬的頻帶面,傳輸?shù)膶拵л^大,這對傳輸?shù)男畔⒘亢蛡鬏斔俣榷际钟欣H祟惖男枨笤谛畔⒓夹g(shù)的推動下日益增加,這也對電力通信的網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,使其面臨的任務(wù)更加艱巨。當(dāng)前電力系統(tǒng)飛速發(fā)展、電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化建設(shè)日趨完善,這對電力系統(tǒng)的信息量傳輸提出了更高的要求。因此,在整個(gè)電力通信中,具有較大傳輸量優(yōu)勢的光纖通信技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用。
(2)光纖通信技術(shù)在信息的傳輸過程中損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他材質(zhì)的傳輸材料,還有光纖可以長距離傳輸,也就是說光纖通信技術(shù)可以在脫離中繼站的情況下實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸,大大的減少了中繼站的建設(shè)費(fèi)用。在國家經(jīng)濟(jì)的推動下,電力通信設(shè)計(jì)的范圍也越來越廣,常見的事例有:偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村日益發(fā)展的有線電視,不斷更新的數(shù)字電視等,當(dāng)前中國,電信干線傳輸、電力通信和廣播電視等網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積越來越廣,規(guī)模越來越大,工程體系越來越繁雜。大規(guī)模的使用光纖通信技術(shù),可以降低傳輸損耗、降低中繼站數(shù)量,節(jié)省建站資金等。
(3)光纖具有抗腐蝕和絕緣的特性,并且在傳輸信號的過程中具有抗干擾、防竊聽、防泄漏信息的優(yōu)勢,這在很大程度上對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全起了保護(hù)作用,這對社會運(yùn)行的正常與否也有決定性的作用。
(4)相對于其他公用網(wǎng)公司,電力系統(tǒng)在通信技術(shù)方面有著自己的要求,所以通常電力通信在建設(shè)過程中,會根據(jù)其特有的要求采用不同類型的光纖進(jìn)行通信建設(shè)。ADSS與OPGW是當(dāng)前中國特種光纜的類型,這種特種通信光纜主要服務(wù)于電力通信。其與眾不同的結(jié)構(gòu)與安裝情況決定了其與其他光纜的不同,這種材料的價(jià)格成本比較昂貴,但它具有低損耗、長壽命、較強(qiáng)安全性和與地線復(fù)合等優(yōu)勢,這在很大程度上節(jié)省了建設(shè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的成本,并且使電力通信的質(zhì)量得到了質(zhì)的飛越。
4、結(jié)語
【關(guān)鍵詞】廣播電視無線發(fā)射技術(shù)創(chuàng)新分析
廣播電視(Radioandtelevision),它主要是利用無線的電波或?qū)Ь€來向廣大地區(qū)進(jìn)行圖像節(jié)目、音響播送等傳播性的媒介,統(tǒng)稱廣播。而只進(jìn)行聲音播送的則稱之為有聲音廣播。既可播送聲音,又播送圖像的則稱之為電視廣播。在一定程度上,雖然自媒體時(shí)代下,對于我國廣播電視業(yè)帶來了巨大的發(fā)展性沖擊,我國的廣播電視業(yè)也深受打擊急需尋求新的突破性發(fā)展路徑。但是,無論自媒體如何引領(lǐng)新時(shí)代的發(fā)展浪潮,人們對于廣播電視業(yè)的熱衷也不曾削減,廣播電視一直都是人們所熱衷的媒介。那么,對于我國廣播電視業(yè)來說,要想不被自媒體所淘汰,不負(fù)眾望尋求新的發(fā)展性突破,就必須提高對無線發(fā)射性技術(shù)的重視程度,對該項(xiàng)技術(shù)予以深度的分析,研究出其最佳的應(yīng)用路徑,以通過無線發(fā)射性技術(shù)新的創(chuàng)新發(fā)展,來引領(lǐng)我國廣播媒體開辟發(fā)展蹊徑。
1技術(shù)概述
廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù),其具有著便捷性的接收、較為的成本投入、較為簡潔化的技術(shù)操作、較廣大輻射范圍等特征。目前,在我國一些較為偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)應(yīng)用的較為普遍,是偏遠(yuǎn)地區(qū)廣播電視主要的應(yīng)用方式。在一定程度上,伴隨著我國廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)日新月異的發(fā)展,可謂是給廣大偏遠(yuǎn)地區(qū)人們帶來了眾多的福利,他們能夠在遙遠(yuǎn)的山區(qū)就可觀看到豐富多彩的廣播電視節(jié)目,為我國廣播電視業(yè)服務(wù)網(wǎng)全覆蓋性發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了重要的基礎(chǔ),重要性較為突出。同時(shí),通過無線發(fā)射性技術(shù)在我國廣播電視業(yè)當(dāng)中有效的應(yīng)用,還能夠極大的減輕廣大廣播電視人的工作量,可實(shí)現(xiàn)人工智能化的廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸及接收,為廣播電視業(yè)的全智能化操控及發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ),讓我國的廣播電視業(yè)能夠?yàn)槭鼙娞峁┳罹攥F(xiàn)代化的服務(wù)。
2技術(shù)創(chuàng)新研究
2.1注重感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā)
在廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù),其主要強(qiáng)調(diào)的是期間各類頻譜性資源的有效性利用。但是,從廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況來看,無線的電頻譜的查找存在著較大的難度性,且會對于廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生一定的阻礙性作用,不利于我國廣播電視業(yè)為廣大受眾提供高質(zhì)量的服務(wù)。那么,針對這一問題就需要我國廣播電視業(yè)在進(jìn)行無線發(fā)射性技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間,注重感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā)。在一定程度上,通過對感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā),就能夠通過感知性無線電技術(shù)進(jìn)行廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的查詢,還可進(jìn)行閑置性無線電相應(yīng)頻譜的合理連接,大大提升了無線電其頻譜性資料實(shí)際的利用效率,可有針對性的處理有效性頻率的連接性問題,提高廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)智能性及靈活性,讓我國的廣播電視業(yè)為廣大受眾提供全方位的服務(wù)。
2.2注重?zé)o線電空中技術(shù)的開發(fā)
無線電空中技術(shù),其早期主要應(yīng)用軍事作戰(zhàn)當(dāng)中。那么,伴隨著我國無線電空中技術(shù)日新月異的發(fā)展,無線電空中技術(shù)也被各高端行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了有效性應(yīng)用。而對于我國廣播電視業(yè)來說,也可適當(dāng)向著無線電空中技術(shù)的方向進(jìn)行有效性的開發(fā)及研究,以進(jìn)一步提升我國廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,保證廣播電視信號的穩(wěn)定性,提供廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始百|(zhì)量,為廣播電視的廣大受眾提供更為高質(zhì)量的服務(wù)。
2.3科學(xué)設(shè)置高空光纜架設(shè)的高度
在一定程度上,廣播電視的信號傳輸其主要是依靠于高空的光纜,它是廣播電視的信號傳輸基礎(chǔ),更是信號實(shí)現(xiàn)高速發(fā)射的根本保證。那么,我國的廣播電視業(yè)要想進(jìn)一步提高無線發(fā)射性技術(shù)的應(yīng)用效果,就應(yīng)當(dāng)科學(xué)設(shè)置高空光纜架設(shè)的高度,以為無線發(fā)射性技術(shù)的有效性應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ),保證在利用無線發(fā)射性技術(shù)進(jìn)行廣播電視的信號傳輸時(shí),可以高質(zhì)量的完成,盡最大可能地保證廣播電視的信號傳輸效率。
2.4注重防雷設(shè)施的合理化設(shè)置
對于廣播電視業(yè)來說,防雷設(shè)施的合理化設(shè)備,也是提升無線發(fā)射性技術(shù)的應(yīng)用效果的創(chuàng)新舉措之一,也可進(jìn)一步提升無線發(fā)射性技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中的安全性及可靠性。因而,這就需要我國的廣播電視業(yè)應(yīng)當(dāng)尤為注重防雷設(shè)施的合理化設(shè)置。(1)進(jìn)行避雷帶網(wǎng)與避雷針等這些傳統(tǒng)避雷設(shè)施的合理化設(shè)置。在設(shè)置期間,應(yīng)當(dāng)注意天線與避雷針之間間距的控制。通常情況下,通信的天性應(yīng)當(dāng)安裝于避雷針的外線1.5個(gè)波長之外,為天線與避雷針?biāo)幬恢玫闹髦弥?;?)進(jìn)行無線防雷覆蓋性接地,設(shè)置好接地網(wǎng)。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家的相關(guān)要求,避雷針的接地性電阻應(yīng)當(dāng)小于10Ω,且不超過4Ω設(shè)備的地網(wǎng)性電阻;(3)將發(fā)射性信號線防護(hù)的相關(guān)工作做好。在信號線位置上進(jìn)行避雷針的安裝,以實(shí)現(xiàn)對所有信號線的屏蔽,避免其與外界發(fā)生接觸情況。從而進(jìn)一步提升廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的安全性及穩(wěn)定性,保障廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果。
3結(jié)語
綜上所述,當(dāng)前是我國廣播電視業(yè)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。為了能夠進(jìn)一步推動我國廣播電視業(yè)的快速發(fā)展,就需要對廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù),進(jìn)行綜合性的分析及研究,探索出廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)在新時(shí)期突破創(chuàng)新的有效性路徑。從而能夠不斷提升廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)綜合水準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)廣播電視中無線發(fā)射性技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化,為我國廣播電視業(yè)在新時(shí)期的蓬勃性發(fā)展提供重要的技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代藝術(shù);廣告設(shè)計(jì)文化;視覺現(xiàn)代性
國內(nèi)設(shè)計(jì)史家王受之先生在《世界現(xiàn)代面設(shè)計(jì)史1800-1998》中把現(xiàn)代主義藝術(shù)對現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)從觀念價(jià)值、意識形態(tài)到設(shè)計(jì)藝術(shù)語言的影響置入一個(gè)決定性的地位,并把這些影響精確地歸結(jié)為:“立體主義的形式、未來主義的思想觀念、達(dá)達(dá)主義的版面編排、超現(xiàn)實(shí)主義對于版面和插圖的影響.
它們或是在意識形態(tài)上提供了現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)的營養(yǎng),或是在形式上提供了改革的借鑒,對現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)總體來說具有相當(dāng)重要的促進(jìn)。”[1]142的確,現(xiàn)代主義繪畫帶來了藝術(shù)觀念和藝術(shù)語匯的現(xiàn)代轉(zhuǎn)折,從而深深地影響了平面視覺形態(tài)的變化,然而在他的論述中似乎忽視了另一股以俄國構(gòu)成主義和荷蘭風(fēng)格派為主的更為前衛(wèi)的現(xiàn)代藝術(shù)精神的力量,正是他們對藝術(shù)形式的更為持久和深入探尋,成為塑造現(xiàn)代主義藝術(shù)設(shè)計(jì)語言特征的重要力量之一,并最終促成了現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)現(xiàn)代性內(nèi)涵的定型,以廣告設(shè)計(jì)為代表的平面設(shè)計(jì)也在這個(gè)轉(zhuǎn)折中走向具有現(xiàn)代性質(zhì)的審美風(fēng)尚和視覺形態(tài)。本文正是以此為基點(diǎn)展開論述.
一、構(gòu)成主義的視覺語言創(chuàng)新
俄國構(gòu)成主義設(shè)計(jì)運(yùn)動在藝術(shù)上也稱為“至上主義”,是一場具有前衛(wèi)精神的藝術(shù)運(yùn)動和設(shè)計(jì)運(yùn)動。它們在起源上具有相似性,至上主義和構(gòu)成主義有一個(gè)共同的藝術(shù)理念,這個(gè)理念闡述重點(diǎn)落實(shí)在了對藝術(shù)形式的革命性認(rèn)識:視覺藝術(shù)的某一要素,如線條、色彩、形式都具有其自身的表現(xiàn)力,從而獨(dú)立于世界表象的任何關(guān)系之外,這無疑突破了西方繪畫自文藝復(fù)興以來的傳統(tǒng)理念———形式因素只能是再現(xiàn)性繪畫造型的基本手段。馬列維奇(K.Malevich)、加伯(Gabo)、利西斯基(E.Lissitzky)、克利(Klee)等人,他們把最新奇的抽象藝術(shù)帶入構(gòu)成主義體系中來。二十世紀(jì)初的現(xiàn)代藝術(shù),尤其是立體主義和構(gòu)成主義雕塑的幾何造型和構(gòu)成形式,對二維藝術(shù)設(shè)計(jì)和建筑空間設(shè)計(jì)有很大參考價(jià)值。構(gòu)成主義對平面設(shè)計(jì)語言的貢獻(xiàn)主要在于:平面視覺圖形進(jìn)一步向更加簡單化和立體化的方向轉(zhuǎn)化.
(立體主義的理性化、絕對化和邏輯化)雖然,構(gòu)成主義藝術(shù)大師們的視覺探索往往來自于藝術(shù)表現(xiàn)的基本動機(jī)和具有獨(dú)特的意識形態(tài)內(nèi)涵,但是,構(gòu)成主義的平面結(jié)構(gòu)的理性處理、次序感最終奠定了現(xiàn)代版面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本模式.
構(gòu)成主義(Constructivism)認(rèn)為平面視覺元素具有明確的意識形態(tài)內(nèi)涵,設(shè)計(jì)是為無產(chǎn)階級和政治服務(wù)的。構(gòu)成主義認(rèn)為應(yīng)該拋棄表現(xiàn)主義的方式而轉(zhuǎn)向理性主義。在視覺形式上它是未來主義與立體主義的一種綜合,但是在意識形態(tài)內(nèi)涵上卻是藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師為新興的蘇維埃政權(quán)尋找視覺風(fēng)格的積.
和設(shè)計(jì)哲學(xué)說明了現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)的復(fù)雜性質(zhì),而至上主義在后來的發(fā)展中精神內(nèi)容和意識形態(tài)立場和構(gòu)成主義出現(xiàn)了分歧,它并不具有明確的意識形態(tài)內(nèi)涵,主張形式語言探索的第一價(jià)值。其構(gòu)成主義的代表人物馬列維奇(K.Malevich)崇尚至上主義的藝術(shù)觀。他否認(rèn)藝術(shù)上的實(shí)用主義的功能性和繪畫的再現(xiàn)性,主張?zhí)剿鹘^對的至上的形式構(gòu)成,甚至把藝術(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Y(jié)為單純的色彩要素的感覺效果。因此馬列維奇的至上主義藝術(shù)創(chuàng)作往往表現(xiàn)出立體主義的結(jié)構(gòu)、簡單的幾何形式以及鮮明的色彩對比,形式探索和組合成為藝術(shù)創(chuàng)作的唯一核心。這種視覺哲學(xué)直接催生出日后國際主義平面設(shè)計(jì)重視圖形的視覺風(fēng)格。同時(shí)與之理念相同的抽象表現(xiàn)主義大師康定斯基(WassilyKandinsky)也進(jìn)行了大規(guī)模的現(xiàn)代形式語言的探索,但是這種純粹視覺形式的探索雖然沒有社會政治的意識形態(tài)背景,取而代之的是更加耐人尋味和不可理解的神秘主義精神動機(jī)??刀ㄋ够男问教剿髟诂F(xiàn)代主義設(shè)計(jì)教育中心———包豪斯的基礎(chǔ)課程中發(fā)揚(yáng)光大,影響所及幾乎遍布每一個(gè)深受包豪斯熏染的現(xiàn)代主義風(fēng)格設(shè)計(jì)師的造型語言和視覺形態(tài)之中.
構(gòu)成主義的形式語言探索有鮮明的藝術(shù)主張和理論基礎(chǔ),1922年亞歷克賽•甘(AlekseiGan)在《構(gòu)成主義宣言》中不僅闡述了構(gòu)成主義明確的意識形態(tài)追求,更為重要的是還提出了構(gòu)成主義視覺語言創(chuàng)造的三個(gè)基本原則:技術(shù)、肌理和構(gòu)成。技術(shù)是社會功能和實(shí)用價(jià)值,肌理是對現(xiàn)代材料的了解,構(gòu)成就是視覺元素的組織規(guī)律。這三個(gè)原則深深地滲透在了這個(gè)設(shè)計(jì)家群體幾乎所有的設(shè)計(jì)類型之中。利西斯基(E.Lissitzky)是構(gòu)成主義的集大成者,被視為現(xiàn)代主義平面設(shè)計(jì)風(fēng)格的創(chuàng)始人,他的貢獻(xiàn)主要在于對現(xiàn)代版面的理性基礎(chǔ)的探索和廣泛采用攝影拼貼。利西斯基安排視覺元素的出發(fā)點(diǎn)是結(jié)構(gòu),清晰的結(jié)構(gòu)本來源于建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)代視覺形態(tài)和技術(shù)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。然而,在利西斯基之后結(jié)構(gòu)的展示成為平面視覺形態(tài)的基本面貌。在構(gòu)成主義另一位重要人物羅欽科(AlexanderRodchenko)的平面視覺形態(tài)創(chuàng)造中仍然是將平面元素組織為清晰的結(jié)構(gòu),只是字體更為粗壯,圖形更為幾何化,線條更為抽象,對比和視覺規(guī)律、視覺流程一目了然.
二、荷蘭風(fēng)格派運(yùn)動的理性視覺編排
荷蘭風(fēng)格派運(yùn)動是立基于立體主義的理性化視。(Mondrian)、杜斯伯格(Doesburg)等風(fēng)格派畫家的繪畫探索創(chuàng)造出純粹抽象、高度簡單的幾何組合。這是一種新的觀察世界的視覺方式使然。這種視覺哲學(xué)認(rèn)為,世界是由縱橫兩種基本結(jié)構(gòu)組成,紅、黃、藍(lán)是構(gòu)成世界的三種基本色彩;所謂藝術(shù)真實(shí)在于從有機(jī)的運(yùn)動過程中尋找理性的平衡,這也是視覺藝術(shù)的靈魂與核心追求。這種藝術(shù)觀進(jìn)而影響到對平面版面編排風(fēng)格,出現(xiàn)視覺元素的高度抽象和理性化編排模式,強(qiáng)調(diào)縱橫編排的理性邏輯次序和簡單的色彩計(jì)劃。這種視覺哲學(xué)還認(rèn)為:立體主義還存在巨大的發(fā)展空間而延伸為真正的視覺藝術(shù),即通過有機(jī)運(yùn)動、在對抗中而達(dá)到高度的平衡與和諧。這個(gè)對抗于平衡的中介點(diǎn)對人類來說意義非凡,也是所有視覺形態(tài)的意義和價(jià)值所在。1925年包豪斯平面設(shè)計(jì)大師拉茲羅•莫霍伊—納吉(LaszloMoholy-Nagy)與風(fēng)格派大師西奧•凡•杜斯伯格(TheoVanDoesburg)合作出版《新格式塔的基本觀念》就是這種新的視覺方式和設(shè)計(jì)理念的理論集成。荷蘭風(fēng)格派是視覺語言現(xiàn)代性表述和現(xiàn)代轉(zhuǎn)折的界碑和中堅(jiān)力量,從繪畫而至現(xiàn)代設(shè)計(jì)的所有領(lǐng)域都受到構(gòu)成主義視覺哲學(xué)的影響和滲透:繪畫、雕塑、建筑、家具、工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)無所不包。它們的視覺形態(tài)完全擺脫裝飾動機(jī),被抽象出豐富的幾何單體元素,這些元素的組合、視覺流程和結(jié)構(gòu)清晰,在色彩計(jì)劃上原色和中間色廣泛應(yīng)用。這些視覺理念沒有被封存在形而上學(xué)的烏托邦之中,尤其在廣告設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛傳播、發(fā)揚(yáng)光大。這種影響在西方視覺語言創(chuàng)造中已經(jīng)成為一種千絲萬縷的文化基因至今揮之不去,共同塑造著當(dāng)代視覺環(huán)境和視覺形態(tài)的文化表述.
三、傳播與意義:廣告設(shè)計(jì)文化功能的顯現(xiàn)
關(guān)鍵詞:光纖,語音,傳輸,光電檢測
1、光纖通信系統(tǒng)的基本組成
最基本的光纖通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端、光學(xué)信道和光接收機(jī)組成。其中數(shù)據(jù)源包括所有的信號源,它們是話音、圖象、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)經(jīng)過信源編碼所得到的信號;光發(fā)送機(jī)和調(diào)制器則負(fù)責(zé)將信號轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘枺群笥眠^的光波有0.85、1.31和1.55三個(gè)低損耗窗口。光學(xué)信道包括最基本的光纖,還有中繼放大器EDFA等;而光學(xué)接收機(jī)則接收光信號,并從中提取信息,然后轉(zhuǎn)變成電信號,最后得到對應(yīng)的話音、圖象、數(shù)據(jù)等信息。論文格式。在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖'0'碼和'1'碼,它由二進(jìn)制數(shù)字信號對光源進(jìn)行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱為PCM(pulse code modulation),即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號,由PCM電端機(jī)產(chǎn)生。光纖通信系統(tǒng)的基本組成原理圖如下圖1-1所示:
圖1-1光纖通信系統(tǒng)
1.1光發(fā)射端機(jī)
光發(fā)射機(jī)是實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。其功能是將來自于電端機(jī)的電信號對光源發(fā)出的光波進(jìn)行調(diào)制,成為已調(diào)光波,然后再將已調(diào)的光信號耦合到光纖或光纜中傳輸。電端機(jī)就是常規(guī)的電子通信設(shè)備。光發(fā)射機(jī)的原理圖如下圖1-2所示:
圖1-2光發(fā)射機(jī)原理框圖
光源是光發(fā)射機(jī)的核心,其性能好壞將對光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。目前光纖通信系統(tǒng)使用的光源都是由半導(dǎo)體材料制成的,而半導(dǎo)體光源分兩種:發(fā)光管LED和激光管LD。由于半導(dǎo)體激光器發(fā)出的是激光,發(fā)光功率大、譜線寬度窄,但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,溫度特性差。而半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出的是熒光,發(fā)光功率不大,譜線寬度寬,但電路結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價(jià)格便宜。在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常用到。
1.2光纖或光纜
光纖作為傳輸媒介,作用是將發(fā)射端機(jī)光源發(fā)出的光信號,經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后耦合到接收端機(jī)的檢測器,完成信息傳輸任務(wù)。在通信中使用的光纖通常是由石英玻璃制成的,由纖芯和包層組成。目前,塑料光纖應(yīng)用于低速、短距離的傳輸中。其構(gòu)成光纖的纖芯與包層都是塑料材料。與大芯徑50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纖相比,塑料光纖的芯徑高達(dá)200~1000μm,其接續(xù)時(shí)可使用不帶光纖定位套筒的便直注塑塑料連接器,即便是光纖接續(xù)中芯對準(zhǔn)產(chǎn)生 ±30μm偏差都不會影響耦合損耗。正是塑料光纖結(jié)構(gòu)賦予了其施工快捷,接續(xù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。另外,芯徑100μm或更大則能夠消除在石英玻璃多模光纖中存在的模間噪音。論文格式。
1.3中繼器
含有光中繼器的光纖傳輸系統(tǒng)成為光纖中繼通信。光信號在光纖中傳輸一定的距離后,由于受到光纖衰減和色散的影響會產(chǎn)生能量衰減和波形失真,為保證通信質(zhì)量,必須對衰減和失真達(dá)到一定程度的光信號及時(shí)進(jìn)行放大和恢復(fù)。中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個(gè):一個(gè)是補(bǔ)償光信號在光纖中傳輸時(shí)受到的衰減;另一個(gè)是對波形失真的脈沖進(jìn)行整形。
1.4光纖連接器、耦合器等無源器件
由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制,且光纖的拉制長度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是,光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合,對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。
1.5光接收端機(jī)
光收信機(jī)是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。 它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號,經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,然后,再將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端汲去。光接收機(jī)原理圖如下圖1-3所示:
圖1-3光接收機(jī)電路原理方框圖
2、光纖語音電路設(shè)計(jì)
光纖語音電路由三部分組成:光發(fā)射電路、光纖和光接收電路。論文格式。其工作原理是:音頻信號最初是聲波,由發(fā)送器的電子麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號。此信號由LM358組成的音頻放大器放大,并且借助于一個(gè)單獨(dú)的晶體管控制LED的端電壓,將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。光信號送入光纖或光纜。在光纖或光纜的另一端,光信號照射到接收器的光電檢測器上。光電檢測器再將其轉(zhuǎn)換為電信號。此信號被放大并送入揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲波恢復(fù)為原始信號。
2.1、發(fā)射器電路板
此電路主要是把音頻信號經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號,電信號經(jīng)濾波器、多級放大器把微弱的電流信號轉(zhuǎn)換為適合半導(dǎo)體二極管發(fā)光的電壓信號,在晶體管的調(diào)制下把電信號轉(zhuǎn)換為光信號送入光纖中進(jìn)行傳輸。在發(fā)射器電路上有一個(gè)話筒和調(diào)制LED發(fā)光的線路。LED裝在塑料殼中以便于連接光纖或光纜進(jìn)行發(fā)送信號。在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)操作可以使用200m長的塑料光纖傳送語音信號,也可以使用玻璃光纖在更遠(yuǎn)的距離內(nèi)通信。光纖語音發(fā)射器電路如下圖1-4所示:
圖1-4光纖語音發(fā)射電路
2.2、光電接收器電路板:
在接收器電路板上通過光電檢測器把光纖傳輸?shù)奈⑷醯墓庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)電容濾波、運(yùn)算放大器放大,把電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,放大到適合揚(yáng)聲器輸出的電壓,恢復(fù)原始的語音信號。光纖語音接收電路如下圖1-5所示:
圖1-5光纖語音接收電路
3、結(jié) 語
本文詳細(xì)的介紹了光纖通信系統(tǒng)的組成,為設(shè)計(jì)光纖語音傳輸電路提供理論基礎(chǔ)。在該電路系統(tǒng)中語音信號以光波形式在光纜內(nèi)傳輸、不受任何電場和磁場的影響。傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng)。每個(gè)電路板需要一個(gè)9V電池,元件簡單,易于實(shí)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)室就能操作完成。
參考文獻(xiàn)
[1] 顧畹儀,李國瑞.光纖通信系統(tǒng)[ M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2006.
[2]周增基,周洋溢,胡遼林,任光亮,周綺麗.光纖通信[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.12.
[3]田國棟.光纖通信技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.9.
[4]杜慶波,曾慶珠,李潔,王文軒.光纖通信技術(shù)與設(shè)備[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.2.
[5] 楊家德.光電技術(shù)使用電路精選[J]..四川:成都科技大學(xué)出版社,1996.
[6] ic37.com/