试论光纤在通信中的监测与发展
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现代信息全球化的推动,突飞猛进的信息化建设,使光缆信息通信技术在信息化建设中占有越来越重要的地位。承担着整个通信网络九成以上通信业务的光纤传输网,不仅有超大的容量,也逐渐成为通信网络的关键结构部分。光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。保证光纤的正常运行和畅通并及时发现故障,为下一步的维护做出基本保障。准确判断故障的地点和时间,保障通信信息有效传输。
1 我国光纤光缆发展的现状
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。
1.5 电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。
2光缆监测系统简述
所谓光缆监测系统,就是通过对光缆进行监测,进而做出光缆运行是否正常的判断;当出现不正常情况时,就会进行报警,并进行相应的测试,以准确定位故障发生点。跟传统的肉眼监测相比,电子自动化监测具有高效、准确的优点。因为监测是最基本的维护行为,维护的最终目标是能够进行评价和诊断。
3光缆监测系统的结构和功能
3.1监测系统组成结构
光缆监测系统主要由监测中心、RTU远端检测站和操作终端3部分组成。
3.2监测系统功能
3.2.1 多项测试功能。包括点名测试、定期测试、障碍告警测试。点名测试是指监测员选择和遥控远端监测站对某段光缆进行快速及时测试。定期测试是指远端监测站根据远程装置装的相关测试性能如测试参数、测试起始时刻和测试周期的设置要求,对光缆线路中的光纤实施周期自动测试。当所监测的光缆线路发生故障时,或分析过滤或接受的光功率比门限值要低或与所监测的光缆连接网管系统提供报警信号并判断出光缆线路出现障碍的时候,监测员就要启动远端监控站来对光纤进行监测,并对测试数据进行回传。
3.2.2 配置。配置系统中有设备的地址、名称和注释信息,需要配置光纤线路的起始和方位;可以选用列表或图形来表示配置数据和对象的相关特征;具有检查功能以及对数据进行检索、查询和打印的功能。配置的一致是指,监测系统能检查本地和远端数据相应数据是否一致,在此基础上会显示出相对应的信息。
3.2.3 光缆监测系统能够通过实时、远程和在线的方式对新增加的远端监控站设备进行监测。如果被检测线路出现故障,远端监控站能及时准确地报告故障发生的地点,并及时传到监测中心。
3.2.4 RTU。RTU负责管理监测站的TSC操作,GIS里的图形,可以进行缩小、放大、漫游、整图和选择的操作。
4 光缆监测系统在信息传输中的监测方式
当前,光缆网络在通信传输中的实现通过3种方式来完成:OTDR定位监测方式、监测光功率方式、OTDR定位监测与光功率监测相结合的方式。
4.1 OTDR定位。可以通过在线监测和备纤监测。在线监测是监测业务纤。利用光波分开WDM,然后将OTDR发出的光传到业务纤上。测试光的波长是传到业务纤没有使用的窗口上。如,某根光纤上有1 450nm的窗口来传输业务纤数据,它可以通过1 300nm的OTDR,在发出端对WDM进行复用,这样就使得这条光纤同一时间负荷两种光波,这两种光波波长不一样,到了接收端,WDM将会将这两种光波分开。备纤监测的原理是光尾纤从OSW引出,接到ODF,在此完成与备纤的连接。这种光缆监测系统只监测备纤,这样系统的价格就比较低。
4.2 光功率监测是利用两个监测站进行的,在这两个站中心设立独立的光源,检测站内设置光功率的检测模式,并设置报警门限。若光功率消耗超过了报警门限,就会产生报警信号,刺激启动测试,进而确定故障信息。
4.3 两者结合。两者是指OTDR和光功率,这样就可以利用二者的优点,互补操作监测系统,完成信息传输功能。
5结论
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。光缆网络的快速发展速度使得现时的维护力量和人工水平难以适应,这对传统的维护和抢修方式提出挑战。这就需要采用最新的科学技术对监测系统信息传输进行管理,以动态的方式观察光纤的传输性能,准确判断故障的地点和时间,保障通信信息有效传输。
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