蔣世君

【摘要】光纖具有材質輕便、抗干擾性強、不易串音等優(yōu)點，在遠距離數(shù)據(jù)傳輸當中起著重要作用。在這個網(wǎng)絡全球化的時代，光纖技術不但滿足了人們日常通信的需求，給人們的工作和生活帶來了巨大的便利，而且在各種軍事領域、商業(yè)領域也發(fā)揮著關鍵性的作用。基于此，對光纖通信系統(tǒng)中光纖技術的主要特征和常見的故障問題進行了總結，并結合實際應用，對光技術和設計應用措施開展了分析與探討。

【關鍵詞】通信工程;光纖技術;設計

中圖分類號：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.01.006

光傳輸是一項將光信號實時傳輸、共享的信息化技術，具有抗干擾強、損耗低、保密性高和頻帶寬等顯著的應用優(yōu)勢，在光纖通信系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位。但在技術應用過程中時常會出現(xiàn)各類光傳輸設備運行故障問題，影響通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。

1. 通信光纖技術概述

OAN技術又稱作光纖入網(wǎng)技術，這項技術主要是將光纖作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕浇?，將多種信息有效轉化并向千家萬戶輸送。通過OLT（光纖終端）同目標節(jié)點相連，再通過ONU（光纖網(wǎng)絡單元）同用戶相接。光纖入網(wǎng)工序包含遠程設備（光纖網(wǎng)絡單元）和局域設備（光纖終端），彼此通過特定設備相連。光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)主要由OLT和ONU構成，它們在網(wǎng)絡工作中按照相關協(xié)議將SNI（任務節(jié)點）向UNI（用戶網(wǎng)絡端口）轉換。接入設備具備維護和監(jiān)督控制功能，通過光纖網(wǎng)絡構建出維護管理網(wǎng)絡，并按照對應的網(wǎng)絡管理要求統(tǒng)一管理。有線通信光纖入網(wǎng)拓撲結構中傳輸線路和傳輸節(jié)點按照一定規(guī)則排列成幾何圖形，清晰展示網(wǎng)絡節(jié)點位置和連接狀況。

2. 在實踐中技術的應用不足

在通信工程中，有線傳輸技術的多種類型在其中得到應用，都表現(xiàn)出不同的傳輸優(yōu)勢，基于光纖類型的傳輸技術發(fā)展非?？煊葹槊黠@，所以本文針對有線傳輸技術的應用進行分析，選擇光纖類型展開深入探究。光纖傳輸技術有單模、多模兩種，在有線傳輸技術應用中，與其他類型的技術相比，有更高的絕緣性能，傳播速率較高的特點，這也是本文將該技術作為案例進行分析的原因所在。受媒體特性影響，光纖傳輸技術的運用，必須保證其信道與信號相匹配。隨著傳輸技術日漸成熟，對光纖的應用已經(jīng)普及，同時，其傳輸信號的高速率、精準性也已具備，成本相對較低。盡管光纖傳輸技術具有非常高的帶寬能力優(yōu)勢，但難以達到構建要求是其存在的不足之處。如果在傳輸過程需要穿越建筑物，出現(xiàn)這種狀況時必然會改變有線傳輸路徑，無疑在人力、物力、時間上都要有較大的投入。而無線傳輸技術能夠彌補其短板，在有任何障礙物的狀況下，仍然在其中自由傳輸。由于有線傳輸對線路需要鋪設，但綜合布線有非常大的難度，后續(xù)的線路檢修特別麻煩，加之長距離傳輸是有線傳輸?shù)亩贪?，這些對有線傳輸技術的發(fā)展有一定的制約。

3. 通信工程中光纖技術

3.1 對稱電纜傳輸技術

對稱電纜頻率中包括高頻及低頻，低頻電纜的頻帶比較窄，高頻對稱電纜的頻帶寬，能夠在較多的領域中進行應用。高頻對稱電纜中有非屏蔽雙絞線與屏蔽雙絞線，兩者在使用中成本相差較大，屏蔽雙絞線具有重量大的特點，相比花費要更多。因此，在實際應用中，應對對稱電纜進行合理地選擇。

3.2 同軸電纜傳輸技術

同軸電纜傳輸技術中芯線多使用銅線，將銅管以同軸的形式包裹住芯線，借助芯線進行信息傳輸。同軸電纜電磁波的支持能夠使傳輸?shù)男Ч玫奖Ｕ?，提升了傳輸?shù)男?。該技術在應用中不容易受到外部因素的影響，同時在信道頻帶的設計上，同軸電纜傳輸技術可實現(xiàn)10GHz，因此使用的效果能夠大大加強，可在電視等通信技術中進行應用，保證了傳輸?shù)男Ч?/p>

3.3 光纖接入技術

光纖接入技術也是現(xiàn)代光纖通信傳輸技術應用的重要內容。光纖接入技術分為兩種類型：主干傳輸以及用戶接入。首先，接入的用戶端口包含了很多類型，例如PC、座機、打印機等等，通過光纖接入技術對光電信號進行相互之間的不斷轉化，從而達到主干信息傳輸?shù)哪康模瑯嫵捎行У耐ㄐ帕鞒?。其次，光通信系統(tǒng)也有很多種類型，其中包括光檢測器、光源等，他們之間是相互關聯(lián)的狀態(tài)，通過光通信終端發(fā)出信息，PC段對光信號加以接收來實現(xiàn)信息之間的有效轉換。從我國目前的發(fā)展情況看，隨著國家政策的推進，光纖接入技術已經(jīng)廣泛普及。

3.4 雙絞線傳輸技術

雙絞線傳輸技術在通信網(wǎng)絡建設工程中的使用十分常見，主要分為屏蔽式和非屏蔽式這兩種類型。在一些比較復雜的通信網(wǎng)絡建設中，這兩種雙絞線傳輸技術的應用優(yōu)勢明顯。雙絞線傳輸技術的傳播介質有兩種，并且可以實現(xiàn)相互絕緣與交融，運用在信號傳輸中，可以起到抵消電波的作用。此外，雙絞線傳輸技術還有更多的優(yōu)勢，比如，布線方式更為簡潔、線纜利用率大等。在常規(guī)的超五類網(wǎng)線布置中，有四對雙絞線，可以同步進行四路視頻信號的傳輸，或是同時進行三路視頻信號和一路控制信號的傳輸。相對于同軸電纜的建設而言，雙絞線傳輸技術的網(wǎng)線敷設相對簡單，成本投入相對較少，具有較好的經(jīng)濟性優(yōu)勢。常規(guī)形式的超五類網(wǎng)線成本投入更低，可以有效節(jié)約通信網(wǎng)絡架設的投入。雙絞線傳輸技術在應對外界環(huán)境影響方面也有較好的表現(xiàn)，可以有效保障信息傳輸?shù)陌踩?，同時信號傳輸?shù)倪^程也比較穩(wěn)定，相對于其他的有線傳輸技術，在應用價值方面更具優(yōu)勢。但是，在實踐應用中，雙絞線傳輸技術也存在一定缺點，比如非屏蔽式的雙絞線在信號傳輸時可能會出現(xiàn)被不法分子竊取信息的情況;屏蔽式的雙絞線安裝方式相對比較復雜，成本投入較大，需要做好敷設接地，應用難度也相對較高。

4. 淺談通信工程中光纖技術的設計應用措施

4.1 延長傳輸距離

在社會不斷發(fā)展下，各領域都對通信工程提出了嚴格的要求，這就促使其必須及時提升傳輸效率和質量。由于通信工程是傳輸信號和信息資源的重要憑證，因此只有將其傳輸距離進一步延長，才可以滿足使用者的基本要求。當前，各種跨海域光纖以及電纜工程逐漸增多，整體與國際市場相接軌，這就更需要確?？绾Ｓ蛐畔⒌姆€(wěn)定性以及高效傳播。在這之中要實現(xiàn)有線傳輸技術的有效應用，還需在確保信息安全的前提下不斷完善建設方案，適當延長傳輸距離，并在不影響傳輸效率的基礎上擴大傳輸覆蓋面積。為達到延長傳輸距離的目標，還應選擇適合的設備，比如選用光功率放大器，該設備一般分為外置和內置兩種，如果是大容量和長距離，還應選用前后置放大器、板卡以及色散光補償器?，F(xiàn)階段，光纖基本以G.652C和G.652D為主，如果想要換置其他光纖類型達到長距離傳輸?shù)南嚓P要求比較困難，特別是要重點對使用環(huán)境和成本等問題進行考慮。但未來隨著各種新型通信光纖的發(fā)展，還可能會衍生出更多適合長距離、大容量和低成本的光纖。

4.2 進一步優(yōu)化光纖通信網(wǎng)絡交換系統(tǒng)

光纖通信網(wǎng)絡的內部結構比較復雜，包含了多個系統(tǒng)類型，不同系統(tǒng)之間的連接存在一定的交互性，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡交換系統(tǒng)存在較大的局限性，系統(tǒng)傳輸效率比較低，無法滿足現(xiàn)代化網(wǎng)絡通信需求，基于現(xiàn)實需求，我們要采用合適的方式進一步優(yōu)化光纖通信網(wǎng)絡交換系統(tǒng)，可以采用信令負荷的方式分化網(wǎng)絡體系，將網(wǎng)絡系統(tǒng)中的路由分化出來，形成一個獨立性通信結構，然后依次整合網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡交換系統(tǒng)的優(yōu)化更多的是要貼合通信實際需求，綜合考慮各個方面的影響因素，做好各個環(huán)節(jié)的準備工作，對網(wǎng)絡交換系統(tǒng)的優(yōu)化要全面，更要科學合理，要能體現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)化效果。我們可以合理選擇主次交換方式，當光纖通信網(wǎng)絡在運行的時候，內部系統(tǒng)處于一個動態(tài)變化的狀態(tài)，網(wǎng)絡交換系統(tǒng)的各項需求主要有路由進行實現(xiàn)，所以如果出現(xiàn)問題時需要第一時間規(guī)劃好網(wǎng)絡路由，第一路由不能使用就需要利用到備份路由，從而有效保證網(wǎng)絡交換系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，還有就是要不斷完善交換系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)類型選擇合適的中繼線方式，做好系統(tǒng)對接工。

4.3 通信系統(tǒng)的結構優(yōu)化

在目前的互聯(lián)網(wǎng)等通信工程中依然存在大量同軸線纜等傳統(tǒng)介質及相關設備，因此即便理論上光纖通信技術的應用可以讓系統(tǒng)容量、速率等上升到一定高度，但由于大量技術相對落后的通信節(jié)點的存在，制約了整體通信速率以及信號傳輸品質等指標的提高。所以，探索通信系統(tǒng)整體結構的優(yōu)化改進，使光纖通信技術的應用覆蓋到所有信息傳輸、轉換環(huán)節(jié)，是發(fā)揮光導纖維技術優(yōu)越性的關鍵。目前在光器件研發(fā)以及信號傳輸模式改進方面各個專業(yè)科研機構與大型通信產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)都投入很多資源，也不斷有新技術與產(chǎn)品在光纖通信工程中得到推廣應用，波分復用、相干光通信技術的應用分別大幅提高了系統(tǒng)通信容量與無中繼傳輸距離，已經(jīng)在通信工程中得到越來越多應用。

4.4 光導纖維材料與及光纜的研發(fā)應用

光導纖維作為光信號的傳輸載體，其性能對通信質量有決定性影響，所以光導纖維材料的研發(fā)是光纖通信技術進步的關鍵。目前以二氧化硅為主要成分的石英是最常見的原材料，而由于光波對介質材料成分的變化極其敏感，因此通過調整石英材料中不同元素的含量，或者添加具有特殊物理特性的微量元素可以改善光纜的信號傳輸性能。此外，光纜的結構設計和生產(chǎn)技術也是一個重要的研究方向，根據(jù)通信工程不同的設計要求可以選擇不同規(guī)格與結構形式的線纜。而其結構設計與生產(chǎn)技術的創(chuàng)新旨在進一步提升其環(huán)境適應性，滿足在復雜環(huán)境條件下的敷設要求并保障通信質量。所以，一些具有抗干擾、耐高溫高壓以及阻燃等功能的材料及技術被用于光纜的設計和生產(chǎn)。

5. 結束語

綜上所述，新時期的光纖通信工程光纜線路施工過程中，受到各種因素的影響經(jīng)常會發(fā)生施工質量問題、相關的缺陷隱患，難以確保工程的建設水平、成效。因此，在光纖通信工程領域中的光纜線路施工方面，應遵循技術要點、施工技術的應用標準要求，在各個環(huán)節(jié)嚴格運用規(guī)范性的施工技術、標準化的施工措施，增強工程建設質量、水平。

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