李鋼

摘 要 當(dāng)今社會由于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，新型的通信技術(shù)不斷出現(xiàn)，其中最為典型的是40G技術(shù)、PIN技術(shù)以及OTN技術(shù)。這些新型技術(shù)的出現(xiàn)推動了光傳送網(wǎng)逐步向智能化方向、分組化方向以及大寬帶容量方向發(fā)展。本文以40G技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，全面分析通信計量的工作方向，深入探討通信計量支撐高速光傳送網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)的有效方法。

關(guān)鍵詞 40G；通信計量；高速光傳網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)；有效方法

中圖分類號 TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）186-0037-02

現(xiàn)階段，由于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，移動業(yè)務(wù)也呈現(xiàn)出猛烈增長的趨勢，世界網(wǎng)絡(luò)帶寬需求每年都出現(xiàn)較高的增長率。這些種類繁多的業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展對電信網(wǎng)的基礎(chǔ)（即光傳送網(wǎng)）提出了新的要求，迫使光傳送網(wǎng)不得不就容量方面、性能方面和功能方面作出適時的革新與變化。另外以40G技術(shù)、PIN技術(shù)和OTN技術(shù)為代表的新型通信技術(shù)的大量涌現(xiàn)，也極大地推動了光傳送網(wǎng)朝智能化方向、分組化方向以及大寬容量方向轉(zhuǎn)發(fā)展。這又為相關(guān)的通信計量工作提出了新的工作內(nèi)容，確立了新的工作目標(biāo)。

1 40G光傳送網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，40G光傳送技術(shù)正處在逐步完善過程中，其技術(shù)條件已經(jīng)可以投入商用，而且有關(guān)部門也已經(jīng)制定了40G技術(shù)商用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時值得關(guān)注的是，由于光纖到戶（FTTH）和其他新型業(yè)務(wù)以及各類融合業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)容量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求，用戶的需求也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越以10G為代表的單通道速率。如果運(yùn)營商想更好地滿足廣大用戶在通信容量方面的各種新需求，必須提高傳輸速率。所以，40G光傳送技術(shù)一定會成為運(yùn)營商提高傳輸速率的首選技術(shù)。

雖然40G光傳送技術(shù)與2.5G技術(shù)和10G技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)勢，但將其大量商用也面臨著一些新的挑戰(zhàn)。因?yàn)?0G光傳送技術(shù)是以密集波分傳輸系統(tǒng)為主要應(yīng)用模式的，對這種系統(tǒng)而言，那些在低速率、短距離傳輸條件下可以忽略的各種不利因素，又重新出現(xiàn)并有所加重。比如，在目前這種網(wǎng)絡(luò)條件下，如果要40G光傳送技術(shù)擁有類似10G或2.5G系統(tǒng)的傳輸距離與傳輸質(zhì)量，則它必須對上述被忽略的各種因素容忍度更高。所以傳輸設(shè)備在朝著40G的轉(zhuǎn)變中需要增加大量的新部件，同時對系統(tǒng)中的原有各個部件參數(shù)必須進(jìn)行精確細(xì)致的優(yōu)化升級?？傊?，工程應(yīng)用是現(xiàn)階段40G光傳送技術(shù)投入商用的最大挑戰(zhàn)[ 1 ]。

2 通信計量的工作方向

2.1 準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性是進(jìn)行計量活動的根本基礎(chǔ)，只有以準(zhǔn)確為實(shí)施前提，才能獲得一致的計量值。一般為了符合測試的各類預(yù)定要求，各種測試儀器一定要具備嚴(yán)格的計量學(xué)特性，并且可以按照規(guī)定準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)與精確保存、及時傳遞計量單位值。只有計量單位值準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)計量的一致性，所得出的測試結(jié)果才具有一定的實(shí)用價值。所以，對測試儀表的量值進(jìn)行準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)是通信計量支撐高速光傳送網(wǎng)建設(shè)、維護(hù)的基本任務(wù)。

2.2 法治性

法治性是工作人員進(jìn)行計量活動的主要方法，也是實(shí)施計量的目的。在我國，政府是要對計量工作進(jìn)行一定的法治管理的。同時通信計量自身也需要一定的法律法規(guī)做保障。比如通信計量部門編制的各種通信計量檢定規(guī)程或者通信計量校準(zhǔn)規(guī)范都必須首先由政府的計量管理部門進(jìn)行審批，批準(zhǔn)通過后，才能開始實(shí)施。

2.3 一致性

一致性是工作人員進(jìn)行計量活動的最基本任務(wù)，也是工作人員實(shí)施計量活動的最終目的。通常計量的一致性由計量單位統(tǒng)一與計量單位量值統(tǒng)一兩部分組成。在這兩部分中，計量單位統(tǒng)一是基礎(chǔ)，它是單位量值統(tǒng)一的前提。要實(shí)現(xiàn)計量的一致性，必須依據(jù)規(guī)定的要求設(shè)置相關(guān)的計量標(biāo)準(zhǔn)，同時把有關(guān)的測量方法、各種計量儀的計量特性以及多種評定方式制作成規(guī)范化的文件，以該文件為計量實(shí)施規(guī)范，對計量全過程嚴(yán)格檢定，精確校準(zhǔn)[ 2 ]。

2.4 溯源性

一般通信計量的溯源性是指任何一條單獨(dú)的計量值都能夠在一條連續(xù)比較鏈中成功聯(lián)系到最高計量基和計量標(biāo)準(zhǔn)。溯源性是實(shí)施計量活動，保證確保計量單位統(tǒng)一以及各種計量值準(zhǔn)的重要方法。如果一個計量值在溯源上現(xiàn)出多源或多頭現(xiàn)象，那么它一定在技術(shù)方面和管理方面存在錯誤或混亂。

3 通信計量支撐高速光傳送網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)的有效方法

3.1 業(yè)界常用法

對于擁有較多光接口的光網(wǎng)絡(luò)測試儀，要校準(zhǔn)其光接口參數(shù)，可以采用通信計量界常用的方法。即用光功率計儀器、通信信號分析儀設(shè)備以及光譜分析儀設(shè)備和光回?fù)p測試儀設(shè)備等直接測量其有關(guān)的光接口參數(shù)。這些參數(shù)一般包括日常輸出平均光功率、輸出波長以及輸出譜寬、輸出光信號消光比和各類接收機(jī)靈敏度、各類接收機(jī)反射系數(shù)等。通常這些儀表設(shè)備都已經(jīng)在一定的計量標(biāo)準(zhǔn)條件下檢定或校準(zhǔn)過，而這些檢定或校準(zhǔn)過的計量標(biāo)準(zhǔn)又符合國家標(biāo)準(zhǔn)，所以光網(wǎng)絡(luò)測試儀的各個光接口參數(shù)也都比較符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 一致性檢查方法

一般如果要校準(zhǔn)各種功能性一致的光接口，就可以大膽采用一致性檢查方法來校準(zhǔn)40G光網(wǎng)絡(luò)測試儀。此校準(zhǔn)方法實(shí)施的前提是待校準(zhǔn)的各個光接口在40G光網(wǎng)絡(luò)測試儀上發(fā)揮著相同或相似的功能。

3.3 頻譜分析法

借助頻譜分析法可以精確校準(zhǔn)正弦調(diào)制的日常抖動幅度。目前就溯源抖動幅度的方式而言，它主要有兩種類型，即時域法與頻域法。通常時域法屬于一種直接溯源的方法，而頻域法屬于一種時域與頻域進(jìn)行轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)精確量值的溯源方法。一般頻譜分析法就是指頻域法。它首先對調(diào)相信號相關(guān)的頻譜特性進(jìn)行分析，再對調(diào)相信號的相關(guān)的邊頻幅值進(jìn)行測量，最終推算出相應(yīng)的抖動幅度值。通過頻譜分析法可以對有關(guān)的相位抖動進(jìn)行精確測量。相關(guān)通信計量研究人員已經(jīng)通過大量實(shí)驗(yàn)證明，借助頻譜分析法可精確校準(zhǔn)40Gbit/s光信號調(diào)制的各種抖動幅度。所以研究人員正在準(zhǔn)備創(chuàng)建新的校準(zhǔn)系統(tǒng)。新校準(zhǔn)系統(tǒng)由50GHz頻譜分析儀以及50GHz的帶寬光電變換器兩種基礎(chǔ)儀器組成。同時這兩種基礎(chǔ)儀器測量出基本值后再進(jìn)行電平讀取工作、相應(yīng)抖動幅度計算工作，最后實(shí)現(xiàn)半自動的校準(zhǔn)功能[ 3 ]。

3.4 驗(yàn)證系統(tǒng)法

驗(yàn)證系統(tǒng)法是一種由國際電信聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)化組織在其有關(guān)的建議文件中提出的方法，此方法是一種測量驗(yàn)證抖動接收機(jī)誤差的有效方法。在系統(tǒng)驗(yàn)證法中，工作人員把信號源設(shè)置在一個參考發(fā)射器上，而后有效控制了該信號源所輸出的相應(yīng)抖動幅度。另外，它也可以對該信號源所輸出的相應(yīng)抖動幅度值實(shí)施有效消除。一般有效控制是指可以借助一定的方法探知信號源所輸出的相應(yīng)抖動幅度；而有效消除是指對信號源進(jìn)行一定設(shè)計后，信號發(fā)生轉(zhuǎn)變，這時所信號所輸出的抖動幅度比0.01UIpp（此時濾波器帶寬要大于16MHz小于320MHz）還要小，直接可以忽略不計。抖動接收機(jī)在對這種信號進(jìn)行測試后，可以大致確定自身在測量方面的固有誤差。

4 結(jié)論

綜上所述，做好通信計量工作可以為高速光傳送網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐?，F(xiàn)階段，我們在高速光傳送網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)工作方面已取得了一定的工作成績，但是由于通信知識的局限與相關(guān)科研水平的制約，通信計量在高速光傳網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)方面其支撐方法還十分有限。但是未來，隨著通信計量的不斷發(fā)展，它對高速光傳送網(wǎng)的支撐方法將會變得越來越寬泛，通信計量的技術(shù)手段也會越來越先進(jìn)，從而更好地為光傳網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)事業(yè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙敬偉.淺談如何更好地做好通信計量工作[J].數(shù)字通信世界，2016（3）：313.

[2]王凱.無線通信計量自動測試系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].杭州：中國計量學(xué)院，2013.

[3]李鷹，陳巖.高速光傳送網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J].通信技術(shù)，2013（6）：75-77，81.