【有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9200字】

PAGE3有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)174441引言 1108902有線通信相關(guān)概述 2126522.1有線通信概述 2320562.2光纖通信技術(shù)的概念 231753有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 428963.1有線通信光纖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 4155233.1.1相干檢測(cè)及光數(shù)字處理 4174583.1.2可軟件定義收發(fā)器和彈性波分網(wǎng)絡(luò) 4107213.1.3電層及光層技術(shù) 4222573.1.4高速光電器技術(shù) 4317023.2光纖通信在鐵路通信上的運(yùn)用 5301073.2.1PDH光纖通信階段 5186533.2.2SDH光纖通信階段 5244753.2.3DWDM光纖通信 6131253.3光纖通信對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 6215763.3.1WDM對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 6128443.3.2OTN系統(tǒng)對(duì)鐵路通信的優(yōu)勢(shì) 7222444有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 8271364.1自動(dòng)控制化 8142284.2開(kāi)放協(xié)同化 8230584.3物聯(lián)智慧化 8125695結(jié)論 104081參考文獻(xiàn) 1110579致謝 12PAGE61引言光纖通信技術(shù)的出現(xiàn)給社會(huì)、科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大變化。作為激光技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用，激光信息技術(shù)在光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)上建立了一個(gè)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，并成為現(xiàn)代信息傳輸系統(tǒng)的重要部分。作為當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)世界的一股重要力量，光纖通信技術(shù)是促進(jìn)信息時(shí)代發(fā)展的基本技術(shù)之一。光纖通信技術(shù)主要由三個(gè)要素組成：光源、光纖和檢測(cè)器。其中，最常用的光源是激光，光纖是最重要的運(yùn)輸線路，具有很高的運(yùn)輸效率。最終的光電探測(cè)是連接接收器的主要組成部分。當(dāng)前信息的傳遞基本上需要依靠通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而光纖通信技術(shù)可以連接不同的通信網(wǎng)絡(luò)，并在實(shí)現(xiàn)信息傳輸過(guò)程中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、城市網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等。在這些不同的網(wǎng)絡(luò)中，所有都依靠光纖登陸技術(shù)，可以說(shuō)光纖通信結(jié)構(gòu)將不同的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，使網(wǎng)絡(luò)能夠直接連接到網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，光學(xué)接口目前是最常用的方法，即利用光纖連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)中心之間的信息傳輸?？梢灾赋?，光纖通信技術(shù)不僅是當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要道路，而且還作為若干主要次要道路運(yùn)作。了；另外基于現(xiàn)在的鐵路通信的需求，光纖通信系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷的研究和發(fā)展，使鐵路交通的發(fā)展更完善更便捷?？梢哉f(shuō)，通過(guò)光纖通信技術(shù)建立的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)是其他商務(wù)網(wǎng)絡(luò)的主要有效載荷，本文對(duì)通信光纖技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展加以分析，希望能夠?yàn)楦玫貞?yīng)用通信光纖技術(shù)提供一些有益思路。2有線通信相關(guān)概述2.1有線通信概述有線傳輸技術(shù)已在基礎(chǔ)學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用，隨著基礎(chǔ)科學(xué)的不斷發(fā)展,信息傳輸技術(shù)也獲得了創(chuàng)新，推動(dòng)了通信工程的發(fā)展，但有線傳輸技術(shù)在通信工程建設(shè)中依然占據(jù)著不可替代的位置。常見(jiàn)的有線傳輸技術(shù)包括同軸電纜技術(shù)，光纖傳輸技術(shù)，雙絞線傳輸技術(shù)和架空明線技術(shù)，關(guān)鍵作用體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息安全的維護(hù)上。利用有線傳輸技術(shù)可以提高互聯(lián)網(wǎng)資源的利用率，充分發(fā)揮互通性的優(yōu)勢(shì)，并在通信資源級(jí)別上滿足不同客戶的需求。另外，利用有線傳輸技術(shù)還可以加快業(yè)務(wù)流程服務(wù)項(xiàng)目的遷移，減輕互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)膲毫Α?.2光纖通信技術(shù)的概念光纖通信是利用光導(dǎo)纖維來(lái)進(jìn)行通信，從而使信息更準(zhǔn)確地到達(dá)網(wǎng)站。光纖的主要成分是油漆、纖芯以及包層。纖芯非常小，一般來(lái)說(shuō)只有幾十個(gè)微子，直徑比頭發(fā)直徑小。涂層是中層，油漆使光纖更加靈活，主要用于保護(hù)光纖。在光纖通信系統(tǒng)中，將有無(wú)數(shù)光纖，傳播頻率非常高，同時(shí)擴(kuò)散頻率也非常寬，容量很大。在通信技術(shù)工程中，光纖有許多優(yōu)點(diǎn)，體積小，重量輕，使用的金屬材料較少，能夠抵抗電磁干擾?？捎脕?lái)制造光纖的材料也很多，這樣可以減少金屬，使光纖更輕。光纖通信系統(tǒng)主要有光發(fā)送機(jī)、光纖線路、光中繼器和光接收機(jī)。目前數(shù)字光纖上所需要傳送的信號(hào)以數(shù)字化信號(hào)方式為主。光信號(hào)發(fā)送機(jī)位于光纖通信系統(tǒng)的起點(diǎn)端,其主要作用之一就是將從電子發(fā)送機(jī)向光源發(fā)射過(guò)來(lái)的數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)化為碼流。當(dāng)光發(fā)送機(jī)向外界發(fā)射的光信號(hào)向其他物體傳輸時(shí),不僅幅值被損耗,脈沖波形被展寬還夾雜著許多噪聲。光中繼器的作用是補(bǔ)償光信號(hào)的幅度損耗，對(duì)畸變失真的信號(hào)波形進(jìn)行整形,恢復(fù)光信號(hào)的形狀。光接收機(jī)一般位于各種光纖通信控制系統(tǒng)的光纖末端,它輸出一個(gè)非常適宜于定時(shí)數(shù)據(jù)判決的激光脈沖式電信號(hào)至它的終端接收電路,使之?dāng)?shù)據(jù)能夠正確地進(jìn)行修復(fù)后再輸出原始的脈沖電信號(hào),送到位于終端線路電子中的接收機(jī)。光纖通信之所以得到了快速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。其就在于它本身具有以下突出的優(yōu)勢(shì):（1）頻帶寬，通信容量大。理論上,光纖的數(shù)據(jù)傳輸頻帶可以變?yōu)闊o(wú)窮大。載波頻率越高,所能攜帶的信息量就越大。（2）損耗低，中繼距離長(zhǎng)。由于這個(gè)特性，電纜的中綜更離不超過(guò)500m。而光纖的損耗特性僅與材料的純度有關(guān)，在相當(dāng)寬的頻帶內(nèi)，損耗幾乎不隨頻率的增加而變化。目前通信用單模光纖的最低損耗在0.2dB/km以下。目前常用的單模光纖最大天線中繼連續(xù)距離一般可達(dá)200km。（3）抗電磁干擾性強(qiáng)。（4）光泄漏較小，具有良好的保密性。由于沒(méi)有專門的工具,光纖不能進(jìn)行分接,即使是在光纖彎曲處,也極少向外輻射,無(wú)法被竊聽(tīng),保密性能好。（5）重量輕，體積小。這種光纖的直徑極細(xì),僅大概有幾百微米長(zhǎng)。制造生產(chǎn)成功的光纜后,相對(duì)于容量相同的電纜,光纖的重量可能要小幾十倍,甚至上百倍,便于進(jìn)行施工與維護(hù)。（6）節(jié)約大量的有色金屬。sio2在自然界中資源豐富,可以節(jié)約電纜所用的銅、鋁等有色金屬。塑料光纖的主要原料為透光的聚合物原材料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉。除了以上的這些優(yōu)點(diǎn)以外,光纖通信也同樣仍然存在著一些主要缺陷:（1）光纖質(zhì)地脆,不可彎曲太大,機(jī)械運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度低。光纖彎曲半徑不易過(guò)小，否則會(huì)增加傳輸損耗，重時(shí)會(huì)造成光纖斷裂。（2）光纖接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。要使光纖連接損耗小，接續(xù)時(shí)要求兩根光纖的纖芯嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)，需要使用光纖塔接機(jī)或型連接器來(lái)完成，比電纜接續(xù)復(fù)雜。（3）分路、耦合不靈活。光纖分路和耦合需要使用專門的耦合器來(lái)完成。從綜合來(lái)看，光纖通信系統(tǒng)能夠很好地滿足鐵道通信傳輸中的要求。3有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀3.1有線通信光纖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.1.1相干檢測(cè)及光數(shù)字處理在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，早期的光學(xué)通信系統(tǒng)使用了被迫調(diào)整/直接探測(cè)技術(shù)進(jìn)行光學(xué)傳輸。在40千兆/秒的WDM系統(tǒng)中，雙向和四相分制在直接探測(cè)基礎(chǔ)上具有顯著的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。在100千兆/秒波長(zhǎng)分系統(tǒng)中，一致光學(xué)技術(shù)通常用于高速光通信系統(tǒng)。目前，我國(guó)已經(jīng)大規(guī)模部署了100千兆/秒的連接器，同時(shí)400千兆/秒正在投入運(yùn)行，此外，從目前的實(shí)際情況來(lái)看，整個(gè)行業(yè)目前的發(fā)展方向，有可能加強(qiáng)極低纖維+拉曼擴(kuò)增技術(shù)、DSP超級(jí)技術(shù)等，促進(jìn)未來(lái)光通信系統(tǒng)傳輸能力的持續(xù)發(fā)展。此外，ODSP技術(shù)在光學(xué)通信系統(tǒng)傳輸技術(shù)中非常重要，這主要反映在這一技術(shù)將光學(xué)網(wǎng)絡(luò)引向數(shù)字光學(xué)時(shí)代，這是對(duì)以前的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)的干擾。時(shí)代。在連貫的通信系統(tǒng)的出現(xiàn)和快速發(fā)展過(guò)程中，ODSP技術(shù)也發(fā)展得非?？臁Ｒ环矫?，這種技術(shù)可以彌補(bǔ)運(yùn)河的損壞，例如相噪音、非線性、分散性等；另一方面，他也可以彌補(bǔ)接收器、發(fā)射機(jī)等設(shè)備損壞。3.1.2可軟件定義收發(fā)器和彈性波分網(wǎng)絡(luò)關(guān)于目前的ODSP技術(shù)，其靈活的改造方法是多樣的，可以靈活變通。根據(jù)不同的情況和傳輸距離，可以使用不同的調(diào)整格式和不同的渠道，以便大功率光學(xué)傳輸更有效。使用通道疏遠(yuǎn)可以大大減少波長(zhǎng)50千兆赫的波長(zhǎng)，其中波長(zhǎng)可以縮小到37.5千兆赫，有些波長(zhǎng)甚至減少到33千兆赫，從而大大增加了c波段的波長(zhǎng)。迄今為止，ODSP（16納米）可以為100千兆/秒（QPSK）、400千兆/秒（64q）等提供有效支持。傳輸距離各不相同，所使用的調(diào)整技術(shù)也各不相同，但可能符合同樣的頻譜效率，因此大大提高了QPSK至64QAM的效率，后者約為前三倍。由于同時(shí)對(duì)發(fā)件人和未來(lái)應(yīng)用ODSP，發(fā)射器和接收器可以通過(guò)一個(gè)靈活波長(zhǎng)分配網(wǎng)絡(luò)的方案識(shí)別。3.1.3電層及光層技術(shù)自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，不斷發(fā)展的光網(wǎng)功能使該系統(tǒng)更加復(fù)雜，導(dǎo)致出現(xiàn)了多層環(huán)形結(jié)構(gòu)，在這種情況下，需要有多層光學(xué)開(kāi)關(guān)。然而，隨著近年來(lái)大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，電路層轉(zhuǎn)換技術(shù)比光學(xué)開(kāi)關(guān)技術(shù)先進(jìn)，該系統(tǒng)還出現(xiàn)了光網(wǎng)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是轉(zhuǎn)換電層的技術(shù)。是OTN.通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行全面的技術(shù)改造。在隨后的發(fā)展中，特別是在2010年之后，光網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜，OTN技術(shù)不斷得到改進(jìn)和改進(jìn)。后來(lái)，為了充分適應(yīng)最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)在原始技術(shù)基礎(chǔ)上造成的結(jié)構(gòu)和技術(shù)變化，出現(xiàn)了改良技術(shù)。2013年，在制定國(guó)家OTN技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，包括更換包間和改進(jìn)后的設(shè)備的交叉點(diǎn)，以及有效整合的三種工作安排功能方面，了進(jìn)展。目前，100千兆/秒的傳輸技術(shù)剛剛開(kāi)始，該技術(shù)相對(duì)成熟，可用于商業(yè)使用。相關(guān)行業(yè)已投入大量人力、物力和財(cái)政資源，研究和探索100千兆/秒的光學(xué)傳輸技術(shù)。將來(lái)，OTN技術(shù)的吸收能力必須達(dá)到能夠接受任何服務(wù)的水平。與此同時(shí)，隨著光層通道分散技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，OTN的技術(shù)靈活性肯定會(huì)大大提高。視傳輸距離和服務(wù)流而定，選擇視像調(diào)整等參數(shù)可以非常靈活，這樣網(wǎng)絡(luò)組成可以達(dá)到最有效的狀態(tài)。3.1.4高速光電器技術(shù)為了使光通信系統(tǒng)保持相對(duì)較高的性能，首先必須確保光學(xué)系統(tǒng)的性能、設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)過(guò)程，這三個(gè)方面也是整個(gè)光通信行業(yè)鏈的基礎(chǔ)。對(duì)于傳統(tǒng)光學(xué)儀器，必須使用不同的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，在這種情況下，有許多光學(xué)儀器的生產(chǎn)聯(lián)系，必須手工完成大量核查和校正工作，從而光學(xué)儀器的生產(chǎn)效率非常低，價(jià)格仍然很高。然而，光合技術(shù)的使用可以有效地打破上述各種瓶頸，不僅可以大幅度降低成本，而且還可以有效地改進(jìn)光學(xué)儀器的整合，同時(shí)大幅度減少光學(xué)儀器的能源消耗。3.2光纖通信在鐵路通信上的運(yùn)用新中國(guó)成立初期在推進(jìn)鐵路長(zhǎng)途專用載波通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)方面,將全路列車調(diào)度、各路火車站、養(yǎng)路等專用通信傳輸系統(tǒng)基本轉(zhuǎn)變成成為具有鐵路專用支流載波脈沖和可選擇呼叫的通信方式。90年代末全國(guó)鐵路長(zhǎng)途數(shù)據(jù)交換網(wǎng)基本全部建成,在全國(guó)鐵路運(yùn)輸分組數(shù)據(jù)交換信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面充分靈據(jù)全國(guó)鐵路運(yùn)輸分組管理數(shù)據(jù)信息服務(wù)系統(tǒng)(TMIS)、旅客單程票價(jià)信息訂購(gòu)和車票發(fā)售服務(wù)信息系統(tǒng)和全國(guó)鐵路其它運(yùn)輸信息系統(tǒng)服務(wù)的實(shí)際應(yīng)用需求,建設(shè)了第一個(gè)全國(guó)鐵路運(yùn)輸分組長(zhǎng)途數(shù)據(jù)交換信息網(wǎng)絡(luò)。隨著現(xiàn)代社會(huì)人們物質(zhì)和精神水平的不斷提高,對(duì)于鐵道交通運(yùn)輸中的安全事故、服務(wù)方面等問(wèn)題日益受到廣泛的關(guān)注。這為鐵路交通運(yùn)輸增添了很大的負(fù)擔(dān)。在目前的我國(guó),把光纖技術(shù)應(yīng)用到鐵路交通運(yùn)輸領(lǐng)域的時(shí)間雖然不很短,但是卻仍然發(fā)揮著非常重大的作用和價(jià)值。鐵路上的有線通信主要是用于解決鐵路沿線的長(zhǎng)途客運(yùn)干線和中短程各個(gè)地區(qū)之間的信息傳輸。有線通信方面:在鐵路通信中至今仍以電話和語(yǔ)音通信為主要內(nèi)容，并且完成了與工作人員之間的關(guān)系、調(diào)度和運(yùn)營(yíng)等各項(xiàng)命令的發(fā)出以及情況匯報(bào)等，雖然無(wú)限通信對(duì)于鐵路通信也有很多好處，但是今天我們主要講講有線通信中光纖通信在鐵路通信中運(yùn)用光纖技術(shù)被廣泛地運(yùn)用于鐵路交通當(dāng)中,主要是經(jīng)歷三個(gè)主要的發(fā)展過(guò)程:

PDH光纖通信、SDH光纖通信，以及DWDM光纖通信。這三個(gè)階段都對(duì)當(dāng)時(shí)鐵路運(yùn)輸信息系統(tǒng)起到了巨大的作用。但是每個(gè)階段也都存在著一定的問(wèn)題。3.2.1PDH光纖通信階段我國(guó)已經(jīng)從別國(guó)的電子信息科學(xué)和通信技術(shù)發(fā)展方面當(dāng)中找到了一些新的研究發(fā)現(xiàn)。自早在上個(gè)世紀(jì)七七八十年代起,我國(guó)就已經(jīng)逐步開(kāi)始積極著手研究探討了和研究如何把現(xiàn)代鐵路建筑光纖網(wǎng)絡(luò)通信通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代我國(guó)鐵路建筑工程的相關(guān)理論和技術(shù)方法。至此,PDH光纖連接技術(shù)的研發(fā)階段也已經(jīng)正式開(kāi)始。我國(guó)首先以首都北京市郊區(qū)作為一個(gè)適宜發(fā)射地點(diǎn),開(kāi)發(fā)了一條長(zhǎng)度最大可達(dá)15km的無(wú)線光纖。此次對(duì)短波光纖系統(tǒng)進(jìn)行的短波實(shí)驗(yàn),主要目的是嘗試運(yùn)用一種短波新型光纖,這種新型的短波光纖技術(shù)可以直接讓二次群系統(tǒng)一直保持在一個(gè)完全開(kāi)啟的關(guān)閉狀態(tài)。從嚴(yán)格的技術(shù)意義上說(shuō)來(lái)看,我國(guó)最早一批采用了PDH等光纖無(wú)線通信傳輸技術(shù)的高速鐵路,應(yīng)該是隸屬于我國(guó)大秦鐵路。大秦鐵路對(duì)于我們來(lái)說(shuō),肩負(fù)著非常重大的鐵路交通運(yùn)輸管理工作。在2009年大秦鐵路重載雙線電氣化當(dāng)中,主要的光纖運(yùn)用的是八芯單模的超短波射頻光纖。這類新型光纖的廣泛應(yīng)用在當(dāng)時(shí)已經(jīng)很明顯有先進(jìn)之處。在各類大型鐵路和車站以及其他地區(qū)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,所需要采用的各種無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理裝置都通常是PCM。同時(shí)還可能需要使用配備8Mb/sPDH的二芯。這樣的高速光纖通信傳輸模式,也直接標(biāo)志著目前我國(guó)高速鐵路光纖通信傳輸裝置已經(jīng)基本開(kāi)始正式步入采用光纖快捷高速的通信時(shí)代。PDH系統(tǒng)在投入使用之后已經(jīng)產(chǎn)生了較大的影響,它們還有個(gè)非常突出的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),那就是:我們能夠在很短的一段時(shí)間內(nèi),就可以監(jiān)控得到當(dāng)前我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)中普遍存在的安全漏洞。PDH光纖通信技術(shù)要具備比較復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu),才可以起到支撐其高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?。并?其內(nèi)部的各個(gè)領(lǐng)域都應(yīng)該有著獨(dú)特的個(gè)性化標(biāo)準(zhǔn)。并且由于PDH技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)管理可靠度比較低。這些優(yōu)點(diǎn)和缺陷均極大地制約了PDH光纖通信技術(shù)的更進(jìn)一步地發(fā)展與推廣。3.2.2SDH光纖通信階段SDH作為一個(gè)相當(dāng)于目前PDF高速光纖通信信息系統(tǒng)的一個(gè)更加完善和新的升級(jí)版,它已經(jīng)完全能夠有效地徹底彌補(bǔ)目前PDH高速光纖通信的諸多缺點(diǎn),SDH高速光纖網(wǎng)絡(luò)通信信息技術(shù)也大大促進(jìn)了目前我國(guó)高速鐵路光纖通信信息技術(shù)的快速發(fā)展。sdh高速光纖全球通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)光纖作為一種基于全球現(xiàn)代高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和工業(yè)發(fā)展的新型現(xiàn)代數(shù)字化全球通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其將在未來(lái)的任何信息電子科技和工業(yè)發(fā)展中都將可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)全球數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信息化的實(shí)時(shí)全球信息同步和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化,將所必要的數(shù)字信號(hào)直接采集固定在特定通信機(jī)構(gòu)之中。SDH新型光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前具有以下幾個(gè)主要應(yīng)用方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì):（1）技術(shù)可以為不同類型工業(yè)通信廠家的設(shè)備和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)之間能夠進(jìn)行無(wú)縫連接創(chuàng)造條件,使得進(jìn)行光纖通信所有的需要設(shè)備采用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和比特率都必須能夠完全采用相同的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（2）簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)支路的字節(jié)復(fù)接。（3）SDH具有強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)和自我改進(jìn)功能,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生中斷時(shí),可以自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)。（4）SDH光纖通信系統(tǒng)具備很強(qiáng)大的自我控制功能,并且可以為高速鐵路網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸和通信提供安全、可靠的服務(wù)。SDH是一種已經(jīng)取代了PDH的新型光纖通信傳輸體系,主要是面向光纖的傳輸,這種技術(shù)是在SONE的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展而來(lái)的。光纖作為一種無(wú)線通信技術(shù)來(lái)講,其將會(huì)逐漸發(fā)展為未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)主流,為了適應(yīng)時(shí)代要求,我們現(xiàn)在所采用的光纖技術(shù)仍然不斷創(chuàng)新。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)之一就是容量高、傳輸距離長(zhǎng)。光纖通信在給人民群眾生活帶來(lái)了便利的同時(shí),也將更加有利于我們國(guó)家的信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。3.2.3DWDM光纖通信WDM是波分復(fù)用技術(shù)，OTN是一種標(biāo)準(zhǔn)，只不過(guò)OTN設(shè)備都采用基于WDM技術(shù)罷了。當(dāng)然從設(shè)備功能的角度講，也可以這樣說(shuō)，OTN設(shè)備是一種采用OTN標(biāo)準(zhǔn)的帶有交叉連接的WDM設(shè)備。OTN設(shè)備基本上都是WDM設(shè)備，但不是所有WDM設(shè)備都叫OTN。DWDM這種技術(shù)主要是在一個(gè)波長(zhǎng)1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，選用密集的但相互又可以具備一定不同波長(zhǎng)頻率間距的多路光發(fā)射載波這些多路光發(fā)射載波各自復(fù)合可以同時(shí)承受不同信號(hào)類型的各種數(shù)字信號(hào)的射頻調(diào)制,復(fù)合可以在不同一根多路光纖上同時(shí)進(jìn)行數(shù)字傳輸.從而大大提高了每根多路光纖的數(shù)字傳輸信號(hào)質(zhì)量。典型單向發(fā)射DWDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括是由光發(fā)射機(jī)、光中繼器、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)五部分組成。3.3光纖通信對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)3.3.1WDM對(duì)鐵路通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)波分復(fù)用主要是區(qū)別于傳統(tǒng)的單模光纖在進(jìn)行傳輸信號(hào)時(shí)所受到的損耗狀態(tài),波分復(fù)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以給其帶來(lái)較大的數(shù)字化傳輸帶寬。并且根據(jù)各種光波頻率及其波長(zhǎng),選取相應(yīng)的通信信道進(jìn)行傳輸。各個(gè)波長(zhǎng)上的光載波信號(hào)都是相互獨(dú)立的。在傳送的過(guò)程中并不會(huì)發(fā)生相互之間產(chǎn)生干擾。而一根光纖卻能同時(shí)把多路光信號(hào)復(fù)用并傳輸。在次傳送的過(guò)程中,既能夠達(dá)到實(shí)現(xiàn)以往多次傳送的效果,也可以大幅度地改善了通信信號(hào)的傳送效率。目前以來(lái),波分式復(fù)用技術(shù)在鐵路運(yùn)行的通信系統(tǒng)中,已經(jīng)獲得了一個(gè)相對(duì)較為普遍的應(yīng)用。并且獲利于其自身獨(dú)有的信號(hào)傳送獨(dú)立性的優(yōu)點(diǎn),不同波長(zhǎng)及所傳送的信號(hào)都不會(huì)被接收或者受到惡劣的天氣、環(huán)境及電磁等信號(hào)所干擾,能夠高度地保證信息傳送的完整性以及傳輸時(shí)間的穩(wěn)定。并且也從根本上有效改善和大大提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的信息傳播處理效率。特別主要是由于DWDM技術(shù)正在在目前包含高速鐵路運(yùn)輸和移動(dòng)通信通信系統(tǒng)等許多相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用中都已經(jīng)成功完成了一些其在相關(guān)應(yīng)用技術(shù)上的重大創(chuàng)新。一種全新的現(xiàn)代光纖無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使它能夠把無(wú)線電磁輻射信號(hào)和無(wú)線光波發(fā)射頻率等多種數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合和交互。以纜等多種形式的線來(lái)連接實(shí)現(xiàn)了在光纖上的數(shù)據(jù)以及信息的實(shí)時(shí)傳輸。且由于設(shè)備受到室外環(huán)境的變化影響很少,所以對(duì)于設(shè)備本身有一定的環(huán)境限制性和性能要求不高。只要你需要自己擁有一個(gè)EDFA的WDM(或者DWDM)就可以能夠直接進(jìn)行比較長(zhǎng)時(shí)間距離的直接光輻射數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸,而不必再進(jìn)行需要光數(shù)據(jù)信號(hào)的直接中繼。3.3.2OTN系統(tǒng)對(duì)鐵路通信的優(yōu)勢(shì)因?yàn)闊o(wú)法很好地使得我國(guó)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量和效率水平有所提升,所以我們就需要尋找一種全新的技術(shù)和形式,來(lái)有效地協(xié)助于通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理工作,OTN幀結(jié)構(gòu)的引入，很大程度上提高了光傳送網(wǎng)組網(wǎng)能力。此外，OTN使基于電層和光層業(yè)務(wù)保護(hù)工作能力更加靈活，根據(jù)業(yè)務(wù)要求可靈活選擇保護(hù)機(jī)制。由于要負(fù)載比2.5Gb/s顆粒大的傳送網(wǎng)任務(wù)，OTN技術(shù)建議主要應(yīng)用在骨干傳送網(wǎng)絡(luò)和路局內(nèi)匯聚層的網(wǎng)絡(luò)傳送工作上。骨干層節(jié)點(diǎn)設(shè)置選擇基本應(yīng)該是部局所在地區(qū)、局交界處、大型樞紐處。路局匯而聚層OTN節(jié)點(diǎn)基本應(yīng)選在業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)、鐵道交匯點(diǎn)、各個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)。OTN技術(shù)可應(yīng)用鏈型、星型、環(huán)型、環(huán)帶鏈型等組網(wǎng)形式。由鐵道業(yè)務(wù)的流向來(lái)分析，鐵道業(yè)務(wù)大多是采用集中式，跨子網(wǎng)的業(yè)務(wù)，而且鐵道業(yè)務(wù)要求較高的安全可靠性能，所以鐵道OTN技術(shù)任務(wù)不適合用環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式。鐵道OTN技術(shù)適合采取光監(jiān)控信道模式，這樣能確保監(jiān)控到任意一個(gè)站點(diǎn)。鐵路發(fā)展對(duì)鐵路安全通信網(wǎng)提出了更高的要求，所以務(wù)必采取對(duì)通信光傳送網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，來(lái)滿足鐵道信息化發(fā)展要求。OTN技術(shù)在鐵路通信的關(guān)鍵技術(shù)各個(gè)環(huán)節(jié)中的廣泛應(yīng)用,由此可見(jiàn),OTN技術(shù)的確已經(jīng)能夠提升和優(yōu)化我國(guó)現(xiàn)有的鐵路通信系統(tǒng)的性能和質(zhì)量水平,因此我們需要引起廣大專業(yè)技術(shù)人員的重視。

4有線通信光纖技術(shù)應(yīng)用未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)4.1自動(dòng)控制化二十一世紀(jì)以前，網(wǎng)絡(luò)管理的手工管理系統(tǒng)是SDH光網(wǎng)的基礎(chǔ)。在二十一世紀(jì)，因特網(wǎng)工作的不斷增加使光網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越依賴因特網(wǎng)協(xié)議，在我國(guó)正在建立廣泛的網(wǎng)絡(luò)。該行業(yè)還開(kāi)始在光網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用ASON控制技術(shù)，從而可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)，包括自動(dòng)發(fā)現(xiàn)資源和自動(dòng)提供服務(wù)。這樣，光網(wǎng)成功地從以前的手動(dòng)管理轉(zhuǎn)向自動(dòng)化。4.2開(kāi)放協(xié)同化雖然引進(jìn)和應(yīng)用ASON及其他自動(dòng)控制技術(shù)有效地降低了操作和維護(hù)的復(fù)雜性，但在多個(gè)領(lǐng)域之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)仍然很困難。例如，在存在挑戰(zhàn)的情況下，難以實(shí)現(xiàn)跨層網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立運(yùn)作，而目前的運(yùn)輸系統(tǒng)幾乎無(wú)法維持。2008年，美國(guó)業(yè)界推出了SDN概念，這為智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展開(kāi)啟了一個(gè)新時(shí)代。在光網(wǎng)絡(luò)方面，T-SDN技術(shù)的誕生帶來(lái)了新的希望，因?yàn)檫\(yùn)輸系統(tǒng)的新一代結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)集中在控制器上。4.3物聯(lián)智慧化只有深入了解業(yè)務(wù)，未來(lái)的T-SDN技術(shù)才能進(jìn)一步發(fā)展。各種服務(wù)包含大量的交通數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)分析和預(yù)測(cè)這些數(shù)據(jù)信息自動(dòng)調(diào)整和改進(jìn)傳輸網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)能夠更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)變化，并最終使人工智能T-SDN解決方案意識(shí)到。但在萬(wàn)維網(wǎng)背后，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的頻繁，不可避免地影響到自己的控制和管理系統(tǒng)。（1）寬帶。超高頻帶寬時(shí)間安排將嚴(yán)重影響分配新網(wǎng)絡(luò)資源的合理性，這需要從全球角度對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整，并將大大測(cè)試管理和控制系統(tǒng)的處理能力。（2）反復(fù)變動(dòng)。未來(lái)的快速變化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將大大測(cè)試網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)的處理、升級(jí)和控制能力以及預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)變化的能力。（3）快速反應(yīng)。今后，許多服務(wù)將有大量的“無(wú)等待振興”和其他方面。在這種情況下，如果發(fā)生意外的網(wǎng)絡(luò)事件，網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)必須能夠迅速作出反應(yīng)。（4）有幾種類型。未來(lái)將是一個(gè)萬(wàn)維網(wǎng)時(shí)代，不同的人將有更多和更多樣化的網(wǎng)絡(luò)需求。在這種情況下，能夠下載新網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)必須符合用戶的實(shí)際需要。它也是對(duì)軟件平臺(tái)在線編程能力的測(cè)試。（5）高要求。在生產(chǎn)和未來(lái)生活中，網(wǎng)絡(luò)的重要性不亞于空氣和水。因此，如果緊急狀態(tài)切斷了該網(wǎng)絡(luò)的工作，它將對(duì)人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)必須享有更大的安全。網(wǎng)絡(luò)更可靠。與此同時(shí)，有必要在網(wǎng)絡(luò)突然中斷后制定對(duì)策，以減少網(wǎng)絡(luò)中斷造成的損失并影響人們的生活。（6）管理和控制已深入納入方案。將對(duì)地下層實(shí)物設(shè)備進(jìn)行深入的管理，并控制上層階級(jí)今后的工作。在這個(gè)“有機(jī)生活結(jié)構(gòu)”中，網(wǎng)絡(luò)控制功能單元將實(shí)現(xiàn)，每個(gè)功能單元之間的相互作用將使它們連接在一起。（7）自我學(xué)習(xí)和人工智能。今后，網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)一方面需要了解空間維度的基本業(yè)務(wù)和實(shí)物信息，另一方面還需要充分了解時(shí)間維度的網(wǎng)絡(luò)歷史數(shù)據(jù)，然后通過(guò)深入分析這些三維“四維”數(shù)據(jù)以及不斷積累的自我學(xué)習(xí)，使運(yùn)營(yíng)者能夠更快和更準(zhǔn)確地做出