光纖通信的優缺點范文

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關鍵詞：OFDM技術 光纖通信系統 運用

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0042-01

1 我國對OFDM技術研究的現狀

跟國外相比，我國國內對光OFDM技術研究得相對較晚。在21世紀初，北京郵電大學、清華大學和電子科技大學等高校和研究院已經開始在國內外的學術雜志上發表有關光OFDM技術研究的相關文章。我國高度關注光OFDM技術的研究和發展，近年來一直加大對光OFDM技術研究的資金投入，并把它設置成國家重點支持項目。很多大公司，如華為技術有限公司和烽火通信科技股份有限公司等，開始研究光OFDM技術的運用，進行了大量的實驗，并努力爭取實現正式的大規模的商用。

2 對OFDM技術的簡介

2.1 基本原理

高速串行的數據流可以通過OFDM技術轉換成低速的并行數據流，可以在多個相互正交的子載波上傳輸，從而使子載波上的符號速率得到降低，使符號的持續時間得到加長。因此，OFDM技術具有較強的抗窄帶干擾和抗多徑效應的能力。雖然子載波的頻率會相互重疊，但同時也是相互正交的，可以通過子載波間的相關性在接收端把它分離出來，不會引入載波間干擾，這就大大地提高了頻帶的利用率。

2.2 OFDM調制包含的技術

在多進制相移鍵控調制中，四進制相移鍵控調制的應用最廣泛，其優點是：抗干擾能力較強和很高的頻譜利用率，主要利用載波的不同相位狀態來表示相位信號。

星座圖也是描述多進制數字調制的技術中的一種，其關鍵是：傳輸比特和星座點之間的對應關系為一種映射。調制方式對誤碼率等系統性能的影響也可以通過星座圖很直觀得看出來。

IFFT/FFT是OFDM技術的核心部分，也是區分OFDM系統和單載波系統間不同的關鍵點。可以在實際應用中用IFFT/FFT來對傳輸信號進行調制，對接收信號進行解調。

由于在光纖通信系統中色散色度和偏振模色散產生的符號間的串擾較嚴重，需要在每個OFDM符號前加上循環前綴，來消除符號間的串擾。

OFDM系統中的同步技術由符號偏移、載波、相位偏移和采樣時鐘偏移三大要素共同決定。若發射端和接收端沒有相同的時間參量，則會產生符號偏移；若發送端和接收端的本地振蕩器具有相位差，則會產生載波、相位偏移；若發送端和接收端的振蕩器的時鐘信號不同，則會產生采樣時鐘偏移。

2.3 OFDM技術的優缺點

OFDM技術的優點有很多，首先，抗衰落能力強，抗信道衰落和抗脈沖噪聲的能力很強；其次，由于OFDM系統的信道是重疊的正交子載波，不需要保護頻帶對子信道的分離，所以其頻帶利用率較高；另外，OFDM可以適用于高速數據傳輸，且抗碼間干擾能力較強。

3 光纖通信系統的優點

（1）通信容量大。從理論上來說，一根光纖可以同時傳輸1000億個話路，實際上雖然沒達到那么多，但也可以同時傳輸24萬個話路。（2）損耗較小，傳輸距離長。（3）抗電磁干擾能力強。

4 光纖傳輸的特性

（1）光纖衰減。光纖會對光能量產生輻射損耗、吸收損耗和散射損耗，這些都會導致光纖的衰減。（2）色散。在光纖通信系統中，由于傳輸不同波長光信號的群速度不同，會使延時不同而產生光纖色散這種物理效應。（3）非線性效應。受激散射和非線性折射率調制是光纖中的兩種非線性效應。

5 光OFDM系統中包含的技術

首先是光相干檢測技術。光相干檢測技術的原理是在接收端的光電檢測器前面，用本地激光器生成的波長穩定和譜線狹窄的光信號與接收端的光信號進行相干混頻。另外，線性上變換的光I、Q調制和線性下變換的光I、Q的解調以及CO-OFDM接收機的靈敏度也是光OFDM系統中的關鍵技術。在對光OFDM系統進行仿真和性能分析的過程中，可以采用直接檢測光OFDM系統、相干檢測光OFDM系統和偏振復用CO-OFDM系統等。

6 結語

抗非線性能力、抗色度散度的能力、抗偏振模色散的能力以及較高的頻譜利用率是光OFDM技術的主要優點。本文簡要介紹了OFDM系統，包括它的基本原理及包含的相關技術及其優缺點，還介紹了光纖通信系統的優勢及光纖的傳輸特性，最后介紹了光OFDM系統中的關鍵技術。如今，數字信號處理技術發展得很迅猛，在具有大容量、高速率、傳輸距離超長的光纖通信系統中，光OFDM技術的應用成為目前研究的熱點。光OFDM技術結合OFDM技術和光纖通信二者的優點于一身，為將來的高速傳輸系統的發展奠定了基礎。

參考文獻

[1]程敏捷.OFDM技術在光纖通信系統中的應用探究[J].通信電源技術，2015，32（2）：97-98，120.

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關鍵詞：通信；光纖；數據傳輸

中圖分類號：S972.7+6 文獻標識碼：A

光傳輸理論于上世紀六十年代的高錕提出，真正產品的實現是在十年之后的1976年，出現了實用化的光纖傳輸產品。上世紀八十年代開始有規模的使用PDH了，二十世紀九十年代初組建和完善了SDH標準，其主力仍然為PDH。在1994年的時候，通信傳輸的首選設備就是SDH了，到了1998年，開始建設了DWDM網絡，同時開始探討ASON技術，也著手研究ASON了。在上世紀末的時候，開始大規模的對DWDM進行組建，出現了全光網的試驗工作。到了本世紀初，開始出現了MSTP技術，并在工業生產中逐漸投入了試運行，到了2003年的時候，人們已經在通信技術中使用了ASON/OADM技術。同時在2005年的時候，大規模的建設和運用ASON技術，同時在骨干網絡傳輸介質中也出現了ROADM技術。這時候，光纖通信技術就逐漸出現在了很多行業，我國各行各業現在都使用過光纖通信傳輸技術，并且很多地方都是采用光纖技術來進行數據傳輸的。

1 通信中的光通信技術

光通信傳輸技術近幾十年興起的一種新技術，在網絡發達的今天，利用光通信技術來進行數據交換，使用很頻繁。所謂的光通信，是一種以光的波為媒介來進行傳輸信息的通信方式。無線電波是發源比較早的通信傳輸數據技術，光波和無線電波一樣都屬于電磁波，但光波的頻率比無線電波的頻率高，波長比無線電波的波長要短一些。因此，相比之下光波具有傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強和通信數據量大的優點。根據光波波長的長短，可以分為紫外光、可見光和紅外光。其中只有可見光才能為人所看得見，其他波長的光是人看不見的。但是這些不同波長的光都能用來傳輸數據。如果從光源的特性上來分，可以將光分為非激光通信和激光通信。如果按照廣的傳輸媒介來區分，可以將光分為有線光通信和無線光通信。常說的光通信傳輸，一般有這五種：紫外線通信、紅外線通信、大氣激光通信、藍綠光通信和光纖通信。

2 光纖通信技術內涵

文章中的光通信傳輸技術在專業領域的應用主要是指在油氣田和長輸管線上的傳輸。文章將光通信傳輸介質的四種不同技術進行對比分析，這四種技術是：RPR技術（也叫光以太網彈性分組環技術）、ATM技術（Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術）、OTN技術（光傳送網技術）、SDH及基于SDH的多業務傳送平臺(MSTP技術)。SDH也稱為同步數字體系。

2.1 光以太網彈性分組環技術

光以太網彈性分組環技術（RPR技術）對于實時性的時分復用業務，RPR技術定義了協議,在實際中需要得到進一步的驗證。對于數據業務而言，RPR技術具備絕對的優勢，可以根據用戶的需求來分配帶寬，該技術支持統計復用技術和空間復用技術，在網絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對SDH網絡提高3-4倍。RPR技術還可以對數據業務進行優化，能有效的支持IP的突發特性。

2.2 光傳送網

光傳送網也就是OTN技術，它是采用基于TDM體制的一種復用技術，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，有獨特的幀結構，可以區分不同等級速率，還能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議，對于非實時性業務和實時性業務都能提供相應的承載，該技術實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。該技術的傳輸設備可以直接提供工業標準的通信協議接口，不需要借助其他的接入設備。缺點是該技術被壟斷，設備的維護受原廠家的束縛，與其他非OTN網絡進行連接總會有些莫名其妙的故障，設備的兼容性比較差。

2.3 異步傳輸模式

異步傳輸模式技術也稱為ATM技術，ATM雖然可以承載實時性業務中的時分復用業務，但每一個節點的延時都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時系統切換時間較SDH傳輸制式長，所以一般在時分復用業務的承載方面不用ATM技術。

2.4 MSTP技術

MSTP技術是SDH及基于SDH的多業務傳送平臺的縮寫，該技術也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊為基本概念，其模塊由三部分構成：段開銷(SOH)、管理單元指針（AU）和信息凈負荷。MSTP技術的特點有：第一，克服了SDH設備中的一些不足，多數情況下不需要額外的接入設備，但新技術產品的增加可能會需要增加新的接入設備。第二，能利用虛容器方式來兼容各種PDH的體系。第三，SDH傳輸網具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監控維護管理的能力比較強、光接口的標準相對統一。

3 光纖通信傳輸技術的應用

根據上文所描述，可知這四種技術各有優缺點。在實際應用中應該充分考慮各個技術的特點綜合性的來運用這些技術服務于生產。在實際生產中，一般將光纖通信傳輸技術與實際的工程情況相結合，進行核算，計算出合理的工程成本。計算中需要參考光纖通信傳輸介質的各項參數，如表1所示。

根據實際情況參數比對表中的參數，經過分析在具體的通信傳輸中，其設計思路如下。先進行優化設計，選擇跟實際情況相匹配的數據傳輸技術，其次根據實際情況和相關費用，計算出合情合理的投資費用，最后根據實際情況來選擇相應的光纖傳輸方式，進行實地使用。既節約了成本，又保證了通信數據傳輸的順暢和安全。

參考文獻

[1]高嵩，裴麗，祁春慧，安麗靖，李卓軒，趙瑞峰. 色散對ROF系統性能的影響[J].光電技術應用，2009，(06).

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關鍵詞 廣播電視；微波傳輸；光纖傳輸；衛星傳輸；維護

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0070-02

目前，廣播電視信號的主要傳輸方式包括光纖、微波、衛星和互聯網等4種傳輸方式。由于這四傳輸方式有各自的優缺點，采用了許多精密的高科技技術設備，系統非常復雜，所以在傳播信號的時候需要注意，并做好傳輸系統的維護工作。

1 光纖技術在廣播電視信號傳輸中的應用與維護

1.1 光纖傳輸系統

光纖傳輸系統主要由光發射機、光纖光纜和光接收機3部分組成，光發射機一般由調制器、光源以及驅動器組成，實現對信號源光波的調制，將光信號耦合進光纖中傳輸，主要負責電光信號的轉換。光接收機主要由光放大器與光檢測器組成，主要負責光電轉換。把以光纖為載體傳輸的信號進行轉換，把光信號轉換為電信號，再經過放大電路對微弱的電信號進行放大，然后傳送到用戶端。

1.2 光纖通信應用技術

光纖通信應用技術主要包括復用技術和光纖接入技術。復用技術是指光波復用、光信號復用和副載波復用，光波復用經常用于復用波分和空分，光信號復用一般用來復用時分和頻分，副載波復用是把要傳輸的信號調制成一個射頻波，再用射頻波來發生光源。光纖接入技術是指光纖到樓或者到戶等。

1.3 光纖通信的維護措施

光纖通信比微信通信和微波傳輸的通信容量大，不易受大氣的干擾，具有抗電磁干擾能力，絕緣性能好，重量比較輕，占空較小，一般不會串話，保密性很強，是廣播電視最為有力的傳輸方式。但是，光纖通信存在強度低、質地脆、切斷熔接技術與耦合復雜、市政建設時容易挖斷和光纖彎曲的半徑不能過小等缺點，因此，需要提高光纖的質地與機械強度，遵循高內聚與低耦合的原則。

2 微波傳輸在廣播電視信號傳輸中的應用與維護

2.1 微波通信技術

微波通信直接以微波作為介質進行的通信，當下使用的微波通信技術主要為數字微波技術，在廣播電視信號的傳輸中具有傳輸能力強、傳輸容量大、傳輸可靠性強的特點。數字微波傳輸網絡系統主要包括發信設備和接收設備。發信設備分為直接調制式發信機和中頻調制式發信機，接收設備由數字微波的收信設備和解調設備組成。目前，微波通信主要是靠QAM技術和自適應時域均衡技術來傳輸信號，可以降低多徑傳輸效應導致的正交干擾、多徑衰落和碼間干擾。

2.2 微波傳輸的維護措施

微博傳輸技術有許多優點，也存在不少的缺點，其優點是不需要固體介質就能夠進行直線通信，規劃頻率，傳輸質量好，信號穩定可靠，抵抗自然災害的能力很強。但是，該技術在電波波束方向不能受到阻擋，容易受到地球曲面的影響和空間傳輸的損耗，所以，要在每隔幾十千米的位置建立中繼站，方能延伸電波。而且，微波電路建設工程要在無線電管理部門的嚴格管理之下進行，不能在同一微波電路上使用相同的頻率。

3 衛星傳輸技術在廣播電視信號傳輸中的應用

3.1 衛星傳輸在廣播電視信號傳輸中發揮的作用

衛星在廣播電視信號傳輸中發揮著重要作用，衛星傳輸信息逐步向數字化方向發展。我國在衛星傳輸和有線傳輸方面均采用DVB標準，DVB是一套有關數字電視廣播系統諸多要素的統一標準。該系統可以靈活傳送MPEG-2標準的視頻、音頻和其它數據，提供廣播節目的信息數據。

3.2 衛星傳輸應用技術

數字壓縮技術是衛星傳輸方式經常使用的一種技術，該技術簡稱為數字技術。與此同時，衛星傳輸也會使用數字編碼壓縮技術和多路復用技術，這兩種技術可以將信號傳輸到上行站。

3.3 衛星傳輸的維護措施

衛星傳輸的優點是電波傳輸比較穩定，成本比較低，但是，衛星傳輸存在星蝕、日凌中斷和雨衰現象，節目信號在這種現象的影響下會受到嚴重干擾，所以，要將衛星鏈路建設在大氣層以上的宇宙空間，建立多條衛星路徑，這樣才可以保證衛星傳輸不受星蝕和雨催等自然現象的影響，維持衛星傳輸的遠距離傳播。

4 互聯網傳輸方式的應用和維護

4.1 互聯網傳輸方式的應用技術

隨著網絡時代的到來，互聯網傳輸方式日益普及，逐漸成為最常見的傳輸方式。互聯網傳輸主要使用的是軟件技術、寬帶技術與IP技術。

4.2 互聯網傳輸的維護措施

互聯網傳輸可以存儲并傳輸海量信息，不受時間與空間的限制，但是，技術設備的要求很高，成本比較高，而且，保密性比較差，容易受到病毒攻擊。因此，需要提高技術含量，降低成本，加強保密功能，做好信息數據的備份工作，包括操作系統備份、服務器配置參數備份和其他應用軟件備份等。另外，互聯網傳輸離不開電腦主機的輔助，因此，要做好主機的維護工作，在維修電腦的時候要切斷電源，拔掉主機的所有外接線，檢查所有零件是否完好無損，用柔軟的刷子輕輕擦除主機內部的灰塵，然后用吸塵器再次進行清除，才能將所有的灰塵清理干凈。清潔完畢以后，應該檢查主機的內部零件組成是否有松動現象，如果有就要立即修復，然后再給電腦通電并開機，檢查電腦是否可以正常運行，使用的電腦的時候要注意保持散熱系統的暢通以維持計算機的適當溫度。維護鼠標的時候需要先斷開與主機的連接，再用柔軟干凈的棉布蘸有少量酒精擦拭鼠標。

5 結論

在廣播電視信號傳輸中，主要使用的傳輸方式包括光纖傳輸、微波傳輸、衛星傳輸和互聯網傳輸等。光纖傳輸的強度比較低、切斷熔接技術與耦合復雜、市政建設時容易被挖斷；微波則會隨著距離增大而損耗增加、信號容易受高樓與山體阻擋；衛星傳輸存在星蝕、日凌中斷和雨衰現象；互聯網傳輸的保密性比較差，容易受到病毒攻擊。因此，需要提高光纖的質地與機械強度，遵循高內聚與低耦合的原則；將衛星鏈路建設在大氣層以上的宇宙空間，建立多條衛星路徑；提高網絡技術含量，降低成本，加強保密功能，做好主機的維護工作，這樣才可以提高廣播電視信號的傳播質量。

參考文獻

[1]饒東.當前廣播電視傳輸新技術的應用思考[J].西部廣播電視，2015（3）：179-180.

[2]林健鳴.淺談廣播電視中無線傳輸技術[J].科協論壇（下半月），2013（2）：92-93.

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筆者認為，光纖通信技術尚有很大的發展空間，今后會有很大的需求和市場。主要是:光纖到家庭FTTH、光交換和集成光電子器件方面會有較大的發展。在此主要討論光纖通信的發展趨勢和市場。

光纖通信的發展趨勢

1、光纖到家庭(FTTH)的發展

FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認為是理想的接入方式，對于實現信息社會有重要作用，還需要大規模推廣和建設。FTTH所需要的光纖可能是現有已敷光纖的2～3倍。過去由于FTTH成本高，缺少寬帶視頻業務和寬帶內容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗。近來，由于光電子器件的進步，光收發模塊和光纖的價格大大降低;加上寬帶內容有所緩解，都加速了FTTH的實用化進程。

發達國家對FTTH的看法不完全相同:美國AT&T認為FTTH市場較小，在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場。美國運行商Verizon和Sprint比較積極，要在10—12年內采用FTTH改造網絡。日本NTT發展FTTH最早，現在已經有近200萬用戶。目前中國FTTH處于試點階段。

FTTH[遇到的挑戰:現在廣泛采用的ADSL技術提供寬帶業務尚有一定優勢。與FTTH相比:①價格便宜②利用原有銅線網使工程建設簡單③對于目前1Mbps—500kbps影視節目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。

對于不久的將來要發展的寬帶業務，如:網上教育，網上辦公，會議電視，網上游戲，遠程診療等雙向業務和HDTV高清數字電視，上下行傳輸不對稱的業務，AD8L就難以滿足。尤其是HDTV，經過壓縮，目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術開發，可壓縮到5～6Mbps。通常認為對QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps，仍難以傳輸HDTV。可以認為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業務到來時，非FTTH不可。

FTTH的解決方案:通常有P2P點對點和PON無源光網絡兩大類。

F2P方案一一優點:各用戶獨立傳輸，互不影響，體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點:為了減少用戶直接到局的光纖和管道，需要在用戶區安置1個匯總用戶的有源節點。

PON方案——優點:無源網絡維護簡單;原則上可以節省光電子器件和光纖。缺點:需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區分用戶距離不同的電子模塊，以避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用，如果用戶帶寬得不到保證時，不單是要網絡擴容，還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。(按照目前市場價格，PEP比PON經濟)。

PON有多種，一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON，適合ATM交換網絡。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網技術的PON，0EPON是千兆畢以太網的PON。(5)WDM-PON:采用波分復用來區分用戶的PON，由于用戶與波長有關，使維護不便，在FTTH中很少采用。

發達國家發展FTTH的計劃和技術方案，根據各國具體情況有所不同。美國主要采用A-PON，因為ATM交換在美國應用廣泛。日本NTT有一個B-FLETts計劃，采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術。SCM-PON:是采用副載波調制作為多信道復用的PON。

中國ATM使用遠比STM的SDH少，一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優缺點前面已經說過，目前比較經濟，使用靈活，傳輸距離遠等;宜采用。而比較GPON和EPON，各有利弊。GPON:采用GFP技術網絡效率高;可以有電話，適合SDH網絡，與IP結合沒有EPON好，但目前GPON技術不很成熟。EPON:與IP結合好，可用戶電話，如用電話需要借助lAD技術。目前，中國的FTTH試點采用EPON比較多。FTTH技術方案的采用，還需要根據用戶的具體情況不同而不同。

近來，無線接入技術發展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g協議，傳輸帶寬可達54Mbps，覆蓋范圍達100米以上，目前已可商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數據傳輸，包括:上下行數據和點播電視VOD的上行數據，對于一般用戶其上行不大，IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，當然在需要時也可包含一些下行數據。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網絡。這種家庭網絡，如果采用PON，就特別簡單，因為此PON無上行信號，就不需要測距的電子模塊，成本大大降低，維護簡單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用，那么可不必建設專用的WLAN。接入網采用無線是趨勢，但無線接入網仍需要密布于用戶臨近的光纖網來支撐，與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入是未來的發展趨勢。

2、光交換的發展什么是通信?

實際上可表示為:通信輸+交換。

光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光的交換問題。過去，通信網都是由金屬線纜構成的，傳輸的是電子信號，交換是采用電子交換機。現在，通信網除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸的是光信號。合理的方法應該采用光交換。但目前，由于目前光開關器件不成熟，只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網的交換，即把光信號變成電信號，用電子交換后，再變還光信號。顯然是不合理的辦法，是效串不高和不經濟的。正在開發大容量的光開關，以實現光交換網絡，特別是所謂ASON-自動交換光網絡。

通常在光網里傳輸的信息，一般速度都是xGbps的，電子開關不能勝任。一般要在低次群中實現電子交換。而光交換可實現高速XGbDs的交換。當然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號的交換，應采用成熟的電子交換，沒有必要采用不成熟的

大容量的光交換。當前，在數據網中，信號以“包”的形式出現，采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小，可采用電子交換。然而，在大量同方向的包匯總后，數量很大時，就應該采用容量大的光交換。

目前，少通道大容量的光交換已有實用。如用于保護、下路和小量通路調度等。一般采用機械光開關、熱光開關來實現。目前，由于這些光開關的體積、功耗和集成度的限制，通路數一般在8—16個。

電子交換一般有“空分”和“時分”方式。在光交換中有“空分”、“時分”和“波長交換”。光纖通信很少采用光時分交換。

光空分交換:一般采用光開關可以把光信號從某一光纖轉到另一光纖。空分的光開關有機械的、半導體的和熱光開關等。近來，采用集成技術，開發出MEM微電機光開關，其體積小到mm。已開發出1296x1296MEM光交換機(Lucent)，屬于試驗性質的。

光波長交換:是對各交換對象賦于1個特定的波長。于是，發送某1特定波長就可對某特定對象通信。實現光波長交換的關鍵是需要開發實用化的可變波長的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關陣列等。已開發出640x640半導體光開關+AWG的空分與波長的相結合的交叉連接試驗系統(corning)。采用光空分和光波分可構成非常靈活的光交換網。日本NTT在Chitose市進行了采用波長路由交換的現場試驗，半徑5公里，共有43個終端節，(試用5個節點)，速率為2.5Gbps。

自動交換的光網，稱為ASON，是進一步發展的方向。

3、集成光電子器件的發展

如同電子器件那樣，光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會有相當的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在發展的PLC-平面光波導線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子器件組裝于其上，也可以直接集成為一個光電子器件。要實現FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、體積小的和廉價的和集成的光電子器件。

日本NTT采用PLO技術研制出16x16熱光開關;1x128熱光開關陣列;用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監測集成在一起;8波長每波速串為80Gbps的WDM的復用和去復用分別集成在1塊芯片上，尺寸僅15x7mm，如圖1。NTT采用以上集成器件構成32通路的OADM。其中有些已經商用。近幾年，集成光電子器件有比較大的改進。

中國的集成光電子器件也有一定進展。集成的小通道光開關和屬于PLO技術的AWG有所突破。但與發達國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上，就會重復如同微電子落后的被動局面。

光纖通信的市場

眾所周知，2000年IT行業泡沫，使光纖通信產業生產規模爆炸性地發展，產品生產過剩。無論是光傳輸設備，光電子器件和光纖的價格都狂跌。特別是光纖，每公里泡沫時期價格為羊1200，現在價格Y100左右1公里，比銅線還便宜。光纖通信的市場何時能恢復?

根據RHK的對北美通信產業投入的統計和預測，如圖2.在2002年是最低谷，相當于倒退4年。現在有所回升，但還不能恢復。按此推測，在2007-2008年才能復元。光纖通信的市場也隨IT市場好轉。這些好轉，在相當大的程度是由FTTH和寬帶數字電視所帶動的。

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【關鍵詞】光纖無線傳輸對比優點缺點比較 方案的可行性

中圖分類號：TN818文獻標識碼： A

【引 言】天津南環鐵路有限公司是由原鐵道部控股的合資鐵路公司，由北京鐵路局負責對其進行總體調度指揮及相關工作的指導，南環公司目前管轄車站8個，地理位置均處在天津市西青區、大港區及塘沽區的管轄區域內。在網絡技術飛速發展的信息時代，對于騰飛猛進的中國鐵路來說，網絡技術已經是鐵路正常運轉的必要保障，從客票網購到貨車申請，從調度指揮到信息上傳，從數據統計到資金清算等等一些列的工作都已經離不開網絡支持。而天津南環鐵路有限公司與相隔幾百公里以外的北京鐵路局間的信息溝通，淋漓盡致的體現了網絡技術的重要性。

一、光纖傳輸與無線傳輸對比

1.1、概念

光纖通信光纖通信：以光波為載波，以光導纖維為傳輸媒質的一種通信方式。它首先是在發射端將需傳送的聲音，文字，圖像等數據信息進行光電轉換，即將電信號轉為光信號，再經光纖傳輸到接收端，接收端再將接收到的光信號轉換成電信號，最后還原成原信號。簡單的說就是信息由光發射機到光纖再到光接收機的過程。

無線通信：利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波，它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬，通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛星通信是利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯系。近些年信息通信領域中，發展最快、應用最廣的就是無線通信技術。

1.2、光纖通信與無線通信的優缺點比較

光纖通信 優點:(1)通信容量大、傳輸距離遠； (2)信號串擾小、保密性能好; (3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。 (4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設和運輸; (5)材料來源豐富,環境保護好，有利于節約有色金屬銅。 (6)無輻射,難于竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。 (7)光纜適應性強,壽命長。缺點:(1)質地脆，機械強度差。 (2)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。 (3)分路、耦合不靈活。 (4)光纖光纜的彎曲半徑不能過小（>20cm） （5）有供電困難問題。

無線通信 優點：(1)成本廉價。無線數傳模塊建立專用無線數據傳輸方式，節省了人力物力，投資是相當節省的。 (2)建設工程周期短。用數傳模塊建立專用無線數據傳輸的方式，只需要架設適當高度的天線，工程周期只需要幾天或者幾周就可以，相比之下，無線的方式可以迅速組建起通信鏈路，工程周期大大縮短。 (3)適應性好。 用無線數傳模塊建立專用無線數據傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應性，幾乎不受地理環境限制。 (4)擴展性好。采用無線數傳電臺建立專用無線數據傳輸方式，只需將新增設備與無線數傳電臺相連接就可以實現系統的擴充了，有更好的擴展性。 (5)設備維護上更容易實現。采用無線數傳模塊建立專用無線數據傳輸方式只需維護數傳模塊，出現故障時則能快速找出原因，恢復線路。

二、缺點：（1）只能在視線范圍內建立鏈。 兩個通信點之間視線范圍內必須無遮擋，必要的時候需要考慮線路中間將來可能出現的樹木，建筑物的遮擋。 （2）通信距離受限。 目前用于地面民用無線通信的設備所能達到的距離一般為200m到6000m,受安全發送功率、數據速率、天氣等條件的限制，實際使用的距離要短一些。 （3）天氣影響鏈路的可靠性。 天氣因素尤其是大霧所引起的光的色散影響激光通信的可靠性。據測算，當距離在200～500米之間時，全球大部分地區均可達到99.999%的通信要求。 （4）安裝點的晃動影響激光對準 樓頂晃動(受日光，風力的影響)將影響兩個點之間的激光對準，使鏈路質量下降。 （5）意外因素使通信鏈路的阻斷，可用性受限制 點對點及點對多點模式中，如有一條鏈路被隔斷(如飛鳥經過鏈路空間)，通信將受阻。

三、天津南環忒路有限公司網絡發展需求及無線方案

目前南環公司為了保證光纖通道以外中斷后，能夠繼續保障信息的暢通，需增加備用網絡通道，并需在主通道中斷后自動切換至備用通道，運用既有光纖通道做備份不能避免主備通道同時終端，同時通過光纖與無線的對比不難看出鋪設光纖通道的資金大、工程量大等缺點，因此架設無線網絡備份通道是優先選擇的對象。

3.1、備用網絡通道位置選擇

為了保證架設備用通道后的網絡安全，設計通過南環公司管內官港站作為通道的出口，通過北京鐵路局管轄的咸水沽站等車站繞行至北京鐵路局天津信息中心后，與南環公司信息中心對接，形成安全的環形網絡備份，

3.2、地理方面，鄧善沽車站與東大沽車站直線距離為5.97公里，之間無明顯障礙物。東大沽車站有通信塔，塔高20米左右。鄧善沽車站有通訊塔，塔高25米左右。鄧善沽與官港站之間直線距離4.77公里，兩者之間有津晉高速穿過，高速高架橋高20米左右，有部分遮擋。官港站也有通信塔，塔高20米左右。咸水沽站距離官港站最近，但是還是本項目中的最遠距離，具體直線距離數值為9.81公里，而且兩者之間有兩個村落、兩條高速遮擋。其中中興村較小，村中建筑基本為平房，遮擋較弱。鄧岑子村較大，村中建筑多為樓房，而且正好有一片5、6層高的樓房在鏈路中間，遮擋十分嚴重。咸水沽站有通信塔，但塔高較矮只有15米左右。

3.3、方案設計

1）在鄧善沽車站和東大沽車站各加裝一臺PTP300非視距無線網橋，做一跳無線連接，保證帶寬在10M左右。然后在主交換機上做設置：以無線鏈路為備份鏈路，把原來的銅軸專線作為主鏈路，形成環網。為了能很快進行通信，設備之間通過雙極化定向天線進行通信。

2）在官港車站和鄧善沽車站各加裝一臺PTP300非視距無線網橋，做一跳無線連接，保證帶寬在10M左右。然后在主交換機上做設置：以官港—鄧善沽—東大沽無線鏈路為備份鏈路，把原來直接鏈接東大沽的DDN專線作為主鏈路，形成環網。為了能有穩定的帶寬，設備之間通過雙極化定向天線進行通信。

3）由于距離較遠且遮擋比較嚴重，在咸水沽車站和官港車站各加裝一臺PTP500非視距無線網橋，做一跳無線連接，保證帶寬在10M左右。為了能有更好的非視距繞射性能和穩定的帶寬，我們在此條鏈路應用了冗余帶寬更大的PTP500，而且設備之間也是通過雙極化定向天線進行通信。

4）由于咸水沽車站原來有路網光纖上聯，那么無線鏈路：咸水沽—官港—鄧善沽—東大沽鏈路在此節點正常應該作為備份鏈路進行設置。

5、非視距無線網橋的引入

由于在部分區段有障礙物遮擋，因此為了保證無線網橋能夠繞過障礙物達到信息對接，不得不引入非視距無線網橋。繞過建筑物進行傳播的方式，來促進2個點之間的聯通，兩點之間也可以通過按預先設定的系統號撥打，網絡之間的互相訪問如同在同一所建筑物內訪問一樣便捷。

四、方案的可行性

4.1、通過對現場地理位置實地踏勘，并進行非視距無線網橋的試驗連接，基本能夠保證通道不受障礙物遮擋等因素影響，通過實際檢測，技術指標基本穩定。

4.2、通過對官港出口至北京局天津信息中心間路由器遠程登錄查看，相關配置滿足搭建無線網橋的需求。

4.3、通過對搭建外線網橋費用測算，遠遠低于沿線架設光纖的高額費用。同時充分體現了其架設周期短，速度快的特點。

【結束語】：無線網橋的發展趨勢 ，由于天津南環鐵路有限公司管轄車站地理位置比較特殊，同時沿海車站鋪設光纖困難等陰虛影響，在無線備份網絡通道架設運用后，作為成功案例，必將在南環公司范圍內進行廣泛推廣！

參考文獻：

[1] 樊昌信.《通信原理》[M].國防工業出版社，2001.5

篇6

關鍵詞：色散；微波副載波；光倍頻；馬赫-曾德爾干涉儀

Researching of the chromatic dispersion effects

on the Optical Frequency Multiplication Technology

Based On Intensity Modulater And Mach-Zehnder Interferometer

Wang ming-ye Su yan-ru Xue de-you

（Air force Da lian communication sergeangt academy information network departmeng）

Abstract：In first，this text introduced the conventional Optical Frequency Multiplication technology，a nem system Optical Frequency Multiplication systems based on modulater and Mach-Zehnder interferometer is founded， and then reseached the technique， otherthan studied on the chromatic dispersion effect on the Optical Frequency Multiplication Technology.

Key words：Chromatic；Microwave subcarrier；OFM；MZI

1 引言

隨著寬帶的進入，人們對通信容量也有了越來越多的要求，結合光纖通信技術的低傳輸損耗和巨大帶寬資源使人們將目光轉向光纖通信與微波技術的結合，由此微波光纖傳輸（ROF）技術應運而生。這種組合通信方式利用光纖鏈路代替大氣介質來傳送微波射頻信號，兼具了光纖通信和微波通信的優點，成為滿足人們對寬帶業務需求的極具競爭力的解決方案。近年來，ROF系統中利用光倍頻技術（OFM）實現微波副載波更是尤為矚目。傳統的OFM是將低頻射頻信號通過相位調制器光處理實現微波信號[1]，美中不足的是色散也對系統存在一定影響。本文提出一種改進式的倍頻技術――基于強度調制器和MZI的倍頻技術，系統中色散對其影響也得到進一步改善。

2 OFM系統實現原理

2.1 系統結構

基于強度調制器和MZI倍頻系統由兩部分組成：頭端和遠程接入單元，結構如圖1所示。系統仍是通過激光二極管實現光信號，但在頭端主要采用強度調制器處理低射頻掃描信號，掃描電信號經過調制器調制到激光二極管產生的光波上，調制后的信號以光波形式通過馬赫-曾德爾干涉儀的周期濾波作用變頻至微波段，再由光纖傳送到遠程接入單元；在遠程接入單元進行光電轉換，產生的電信號中含有原掃描信號的高階諧波，最后帶通濾波器獲取所需的微波副載波。

2.2 系統原理

強度調制器可選如鈮酸鋰（LiNbO3）強度調制器，比較于相位調制器，LiNbO3強度調制器帶寬較寬，理論上可獲得寬度達100GHz的寬帶頻率輸出，還具有可抑制啁啾，低成本， 高可靠性等眾多優點[2]。LiNbO3強度調制器的外加電信號通過兩個干涉臂加到光波導上，對光載波進行強度調制，輸入光波在Y型分路器被分成相等的兩部分，每部分光波分別通過光波導的兩個支路，然后在Y型和路器匯合成一個光波。在強度調制器的兩臂上加上電壓后，由于電光作用使得兩支路中的波導折射率發生變化，輸入光波也隨之發生變化。理想條件下，兩個干涉臂完全對稱，且兩臂上的電信號等幅反相，不產生頻率啁啾[2]。但在實際上，兩干涉臂和外加信號不完全對稱，需要補償。補償后系統輸出副載波信號強度如公式（1）。觀察公式（1），發現式中除了含有支流分量外，還含有一些掃描信號頻率的2n倍和2n+1倍的一些分量。也就是說，經過系統可產生一些掃描信號的高階分量，實現更高頻率微波副載波的輸出。

3 色散對系統的影響研究

3.1 色散的形成

色散是光纖的傳輸特性之一。由于不同波長光脈沖在光纖中具有不同的傳播速度，造成了一系列脈沖展寬，導致脈沖與脈沖之間的重疊，產生干擾，形成色散，因此色散與光信號沿著光纖傳播時產生的脈沖展寬有關，展寬越寬色散越大。單模光纖的色散主要是材料色散、波導色散和偏振模色散，在許多實例中，材料色散具有主要影響[3]。

為了分析OFM系統在單模光纖中傳輸所受色散的影響，搭建了分析色散影響的OFM系統模型，主要觀察分析了0～50公里之間基于強度調制器和MZI的OFM系統射頻信號輸出情況。仿真進行在1550nm，并且色散參數為16ps/nm?km，相當于標準單模硅光纖，分析系統在單模光纖中傳輸諧波強度所受色散的影響。如圖2所示，光纖鏈路選取50公里時，系統產生諧波輸出情況，發現經過50公里的光纖鏈路，仍然有高階諧波輸出，其中前12階諧波還能夠很好的檢測到。

3.2 色散影響分析

圖3是搭建的仿真模型，以前六階諧波微波信號為例，分析了單模光纖中色散對系統的影響，結果如下表所示。對比表1所得參數，信號經過50km長的光纖鏈路，傳輸中沒有出現零值點，可正常傳輸，也就是說系統實現的前六階諧波的傳輸距離可以超過50km。此外，發現信號在前40公里范圍內傳輸衰落損耗很小，并且在20公里左右位置上幅度達到峰值，40公里～50公里之間出現衰落較大，大約有11.8dB損耗。

3.3 系統傳輸分析

為了分析基于強度調制器和MZI光倍頻技術的ROF系統的信號質量，測試了頻率500MHz數字信號，在掃描信號頻率 =5GHz系統中傳輸的信號質量。測試結果顯示，系統實現的15GHz信號，傳輸50公里后接收信號質量很好，檢測結果如圖4、圖5、圖6所示。此外，在70公里處檢測到的眼圖仍是張開的，但是張度已經很小，可見信號在單模光纖中傳輸70公里后損耗是非常大的。最后檢測了傳輸80公里后的信號眼圖，發現完全沒有張度，也就是說，該系統暫時還無法將信號傳輸超越80公里。

4 結束語

基于強度調制器和MZI倍頻系統信號在單模光纖中傳輸，色散對其影響非常小，因此該技術可以在單模光纖中推廣應用。在以后的開發研究中可能會發現更多的優缺點，希望能取其長棄其短，使該技術得到發展，廣泛地應用到無線寬帶網通信領域中以及更多領域。

[參考文獻]

[1]A.Ng'oma.Radio-over-Fibre Technology for Broadband Wireless Communication Systems.Eindhoven University of Technology【J】.2005.

篇7

國網河南西平縣供電公司18個鄉供電所的生產辦公、營銷自動化等業務是租用運營商提供的通道，其缺點是實際使用帶寬低，網速慢，不穩定，故障率高。其安全性、時效性，經濟性較差。利用變電站光通信剩余資源，對站所合一鄉供電所開通光通信通道，用來傳輸供電所生產辦公、營銷自動化等業務。

一、現狀調查

國網河南西平縣供電公司共有18個鄉供電所，均未建立自有的專用通信通道，營業網點的生產辦公、營銷自動化等業務是租用運營商提供的數據、語音通道，其缺點是電路實際使用帶寬低，網速慢，不穩定，故障率高。其安全性、時效性，經濟性較差。安全性要求，供電所營業網點生產辦公自動化、營銷自動化通信通道要盡可能采用自有專用通道，否則，網絡容易被攻擊；時效性要求，要求網絡穩定，且帶寬、速率要高；經濟性要求，供電所通信網絡通道改造要求，在保證現有變電站數據通信業務的基礎上，利用剩余通信資源解決鄉所生產辦公營銷自動化業務，這樣可為企業節約資金。目前縣公司所有供電所網絡傳輸通道是租用的2M業務。電路速率低，網速慢，下載速率平均只有120bit/s左右，而且電路不穩定，故障率高。另外還需付不少數目的租金。

二、租用光通信情況調查

以查閱資料、實地調查的方式，查找近年供電所租用光纖通信缺陷問題。現將我公司租用光通信設備，在2011年-2013年期間故障原因及中斷時間作出如下統計。

租用光纖外力破壞引起的網絡中斷時間，分別是2110分鐘、2060分鐘、2070分鐘；租用設備故障引起的網絡中斷時間，分別是1002分鐘、1200分鐘、1480分鐘。經現場測試租用通信設備傳輸速率平均為120kbit/s，影響供電所數據業務的正常傳輸。

三、改變供電所通信方式可行性分析

通過現場調查分析，有8個是變電站和供電所二合一，這8個站所合一單位中，有6個變電站擁有電力系統自有光通信系統。可充分利用變電站光通信系統剩余資源，開通這六個變電站相對應的供電所到局端專用通信通道。這樣可提升網速，降低設備故障率，節約資金。通信方式改變后，經測算試驗，網絡傳輸速率不低于200kbit/s。

四、租用光纖通信缺陷分析

1、光纖中斷故障，搶修不及時。光纖為租用光纖，無管轄權，有故障時，搶修及時得不到保障；2、設備故障，設備在租方基站內，搶修時，首先搶修自己設備故障，完成后，忘記恢復租用設備；3、租用2M設備檔案不清晰。搶修完設備后，經常錯接或忘記接2M線；4、租用2M實際帶寬遠達不到標準，由于租用2M與社會容量共用，在上網高峰時，容量帶寬被稀釋，遠達不到2M應有的帶寬和網速；5、存在出入公網瓶頸現象。由于是租用公用網，傳輸數據時，內網要先入公網，再出公網入內網，存在2個出入公網瓶頸，導致網速過慢；6、由于內外要兩次出入外網，信息安全得不到保證；7、存在要交租金問題，經濟上要受損失。

五、提出解決問題方案并確定最佳方案

針對以上原因分析，以信息網絡安全、時效、經濟運行為前提，使用租用設備，不能根本解決網絡傳輸速率低的原因，因此從網絡通道的可靠性、便捷性、經濟性等方面決定采用變電站剩余光纖資源對鄉所合一單位通信方式進行改進。改進后，停用租用設備。對通信方式改進候選方案進行比較分析，具體如下：

對提出的四種方案分別從經濟性、優缺點和預期效果方面進行分析與評估，得出第四種方案利用變電站SDH，E1+協議轉換器方式為最佳方案。

六、解決問題

結合變電站和供電所的實際情況，并聯系咨詢相關設備廠家，制定出具體的施工方案和材料計劃方案。

1、材料價格的咨詢和購買情況如

（1）以這6個供電所年租金的2倍即約4萬元左右為基礎投資購買材料，完成改進項目。（2）購買材料，通過網上查詢價格和聯系廠家共購買了6套（12臺）E1-10/100M協議轉換器，700米8芯高頻電纜，共花費4萬元。

2、項目的施工安裝調試與開通。

（1）從變電站到供電所進行敷設電纜。（2）連接并調試開通局端光端機到E1-10/100M協議轉換器2M業務。（3）連接調試開通變電站光端機到E1-10/100M協議轉換器2M業務。（4）調試開通局端到供電所通信網絡業務。（5）停用供電所租用設備，并與移動公司解除租用合同。

七、解決問題的成效

1、安全性：通信方式改進后，由于內部網絡徹底與外網物理隔離起來，信息的安全性得到了極大的保證，通過了電力系統信息安全性評價。

2、時效性：經過現場測試，網絡穩定，傳輸數據速率平均提高到240kbit/s，為原來的2倍。

3、經濟性：我們保守估算，依此次設備使用周期為10年來計算，投運10年內6個供電所可節約租金為21.6萬元，可節約電話費為21.6萬元；而本次實施一次性消耗的物資共計4萬元，為企業節省成本39.2萬元，具有明顯的經濟效益。

八、結束語

篇8

【關鍵詞】 微波通信 抗干擾 抗截獲

一、概述

雖然光纖通信的傳輸容量大，無泄漏，但其埋設/架空位置固定，極易遭到物理摧毀。科索沃戰爭中，以美軍為首的北約公然違背國際法準則，大肆轟炸南斯拉夫的民用設施，充分說明民用設施，包括民用光纖通信在戰時只能利用，不能依賴。

微波通信作為主要的無線通信手段，因為其具有很強的頑存性和機動性及抗干擾性能，架設簡便，物理目標小，發射功率小，費用低等特點。在當今電子戰日趨激烈之時，在軍事通信中占有極其重要的地位，也應當是戰時軍事通信的主傳輸手段。

微波通信有著許多獨有的特點，因而廣泛地應用在節點引接、近距離中繼鏈路傳輸等場合。以下我們著重討論電子戰中如何偵測微波信號、微波通信又是如何對抗干擾，以及微波通信各種干擾技術的優缺點。

二、電子戰中對微波通信信號的偵察、測量和干擾

2.1微波通信信號的偵查、測量

要干擾敵方信號，首先需要測量出敵方通信所在地，才能有效地將干擾功率最大限度地施加在敵方通信天線上。

單站偵察接收機采用雙振子（或多振子）天線，在同一波前上分別接收來自同一通信信號發射機（通信機A）的微波信號，低噪聲放大后，鏡頻抑制混頻至中頻頻率上，進行一定增益的放大（保證信號不會飽和），對其分別進行數據采集和分析。當接收天線與通信機A發射天線正好相對時，兩者接收信號的幅/相相同；當接收天線與通信機A發射天線之間存在一夾角時，兩者的幅/相不同。由兩者的幅/相差，計算出夾角大小，從而判別出發射信號的方向。其原理類似于信標接收機。

從微波通信的特點看，其天線波束窄，電波方向性強，與軍用戰術電臺廣播式發射電波截然不同。軍用微波通信普遍配備直序擴頻/跳頻抗干擾措施、功率自適應抗截獲措施，因此到達偵測接收機天線的譜密度低。此外，出于機動性的考慮，軍用微波通信天線架設所采用的天線桿高度都有限，車載式偵測接收需在其電波延長線上，機載式偵測接收需在其天線波束的旁瓣方向或遠距離的主瓣方向上接收電波。電波延長線上，會因天線高度受限產生較大的阻擋損耗，天線波束的旁瓣方向上會因旁瓣抑制度引入較大的損耗，都會加劇譜密度降低的嚴重程度。如果測量站距通信站B較近，則B站發射信號譜密度稍高些，偵測相對容易一些，如果測量站距通信站B較遠，由于天線的前后比較高，B站信號發射譜密度低也會很嚴重。

事實上，軍用微波通信通常采用頻分雙工方式，雖然測量站可以偵測出通信機A的位置和發射頻率，但偵測和通信站B的位置或通信站A的收端工作頻率的難度較大。由此看來，軍用微波通信信號的測量難度較大，除非近距離測量。

2.2微波通信信號的干擾

假定通過近距離測量解決了信號偵收的電平問題和通過數據處理分析知道通信設備的具置，那么還需通過數據采集和分析，知道具體頻率（或頻段），才可能實施干擾。能夠知道更詳細的制度參數，反其道而行之，則干擾效果更好。

不管是直序擴頻還是多進制擴頻抗干擾，由于其信號譜是連續發送的，信號的接收相對容易一些。單音的直序擴頻信號通過平方率計算，可以直接將寬帶擴頻信號壓縮成單音信號，提高其信雜比，得出載頻頻率。

由于各種信息調制體制的直序擴頻，雖然分析其發射中心頻率有些復雜，但仍然可以通過平方率計算，將寬帶擴頻信號壓縮成窄帶信息調制譜，提高其信雜比，在進一步分析得到載頻頻率。然后經過數據采集和分析，分析出其擴頻碼序列。在此基礎上，設置干擾頻率和干擾調制體制，得到最佳的干擾效果。

對跳頻而言，低速跳頻時，因發射駐留時間長，分析能力較高的測量設備可以在較短的時間內搜索并分析出載頻頻率，立即對干擾機進行設置，此時由于擾方尚未更改頻率，還在原來的頻率上通信，所以干擾是有效的。

通常這種跟蹤接收機分析完頻率時，擾方已經發送完跳頻同步頭，開始發送信息部分了，所以通常跳頻同步頭不會受到損傷，但會影響到信息的正確傳輸，嚴重的可以影響到位同步的提取，從而破壞跳頻同步。高速跳頻時，測量設備尚未分析完畢，發射機已經改變載頻頻率了，難以有效地進行干擾。

篇9

通信平臺支撐的業務主要有兩個類型，第一是自動化業務，第二是電信信息采集營銷業務。在進行輸變電自動化通信過程中，一般信息傳輸量非常大，對信息傳輸的可靠性和實時性要求比較高。因此建立的主控通信中心傳輸容量應該得到保障。就當前的配用電通信網而言，因為低壓輸變電站在的位置是供電末端。因此，具有受眾多、覆蓋范圍廣以及布局密等特點。當前，配用電通信網的組成方式有載波、光纖以及寬帶無線等。從中看出，這些傳輸方式各自存在優缺點，光纖通信相對于寬帶而言，損耗率比較低，在實際使用中抗干擾能力比較強，成本低等優勢，因此在電力通信中被廣泛使用。在多種無線通信技術的選擇上，寬帶無線接入技術，該技術尤其獨特的系統性能，例如：McWiLL。在我國已經被大量使用，該技術水平成熟度高。最有效的組網方式是將多種通信方式混合使用，發揮出組網優勢。

2配電通信網網絡架構

配電通信網絡承載的業務內容比較廣泛，有用電信息采集業務、配電自動化業務。其中，在電信信息采集業務中，有包含諸多業務，例如雙向營銷互動業務、視頻通訊業務等等。這個時候的網絡構架應該根據不同的網絡業務需求進行搭建，需要滿足實時性、安全性的組網技術要求。因此，在進行信息系統平臺搭建時，應該融入多網融合，這個融合可以包含專業的營銷管理系統，將該整個系統納入配電通信網內，進行科學規劃，這樣可以將配電信息快速傳輸到用戶營銷側，使得用戶及時掌握電網運行情況，從而進行用電調整。用戶接入網中的數據通過光纖、寬帶無線和電力線載波通信方式接入配電通信網。配電通信網中的lOkV變電站負責接收用戶用電信息。在整個輸變電絡中，有諸多組成，像配電室、開關站以及環網柜等等。選擇自動化配置和自動化配變檢測。當下，配電通訊網絡，一般選擇的是“光纖為主、無線寬帶為輔、公網為補充”組網方式，這個方式最大特點是將大量的數據匯集在通信骨干網中。營銷系統結合以后，就可以更加緊密關注變化。而且可以將更多注意力轉移到用戶中，了解用戶的需求，根據實際需求，進行配電調整，實現電網運行水平提高，保障精細化、合理化以及高效化管理目標實現。

3電力營銷與用戶接入網網絡架構

電力營銷以及用戶接入網過程中，已經形成一體化的信息通信平臺，這平臺能夠發揮出巨大作用。可以實現對于戶接入網監控目的，進行監控家用電器用電情況以及開關情況。最終的信息會于無線傳感網將其智能反應在外網上，這些信息的積累是實現主動營銷策略最關鍵依據。這個過程中，應該保障信息傳輸準確性和實時性。使用多個智能表計將其集中連接起來，實現對小區內用電信息進行采集，集中器會將前端設備進行屏蔽，給予統一的連接接口，最終傳輸到上層變電站中，這樣就可以整合整個小區用電信息，并且可以快速傳輸給電網。

4結束語

篇10

關鍵詞：配網自動化；合理規劃；集中智能模式；分布智能模式；

1 配電網的合理規劃

當某區域發生故障時,及時將分割該區域的開關跳開,隔離故障區域，隨后將因線路發生故障而失電的非故障區域迅速恢復供電,從而避免了因線路出現故障而導致整條線路連續失壓,大大減少了停電范圍,從而提高了供電可靠性。因此,配電自動化對配電網規劃提出了以下幾點基本要求:

(1) 供電線路要連接成環網,形成2-1、3-1等典型的接線模式，對重要用電區域可采用3供1備用的接線模式。

(2)線路干線須進行分段。避免線路某處出現故障導致整條線路都連續失壓,即通過分段開關的倒閘,將非故障區域負荷轉移。分段原則是:根據具體情況,或按負荷相等,或按線長相等,或按用戶數量均等原則。應考慮投資效益,一般線長在3km以內的宜分3段,線路更長時分段不超過5段，具體的分段應結合運行管理單位的運維特點進行劃分。

(3)若分段開關使用負荷開關,不使用斷路器，可節省部分一次設備的投資。線路發生故障后,分段開關的作用是隔離故障區域,而不是切除故障電流。當故障發生后,變電站內10kV出口斷路器分開,切除故障電流,此后,劃分故障區域的分段開關才跳開隔離故障,此時故障電流已經切除。

(4)分段開關可使用斷路器。目前我國開關生產廠家已經生產出分合負荷電流、過載電流及短路電流的10kV戶外真空斷路器。這種設備與計算機的遙控技術和數據傳輸終端設備連接后能夠實現遙控操作、數據信息通訊等功能。

2 開關設備的選型

開關設備作為配網自動化的關鍵設備，目前生產的廠家很多,但能夠生產出與計算機的遙控技術和數據傳輸終端設備連接,能夠實現遙控操作、數據信息通訊等功能的開關設備的生產廠家并不是很多。目前我國部分地區實現配網自動化的開關設備大都不具備這個功能。所以,要做到利用計算機網絡和通信技術,實現對配網正常運行的控制、檢測和故障時的快速處理(故障檢測、故障定位、隔離和非故障區的恢復供電) 以及配網的生產管理、設備管理的自動化,正確的開關設備的選型是關鍵。為實現控制中心和各分段開關進行數據通信,要求控制開關、斷路器不僅具備遠方的遙控操作和數據信息通訊等基本功能,同時還要具備獨立、完善的操作電源系統。為獲取負荷電流、過載電流及短路電流量，達到遙信、遙測、遙脈等功能，要求開關內置CT 和PT 等電氣設備,作為判斷過負荷、各種故障電流的電氣元件。

3 控制中心與各開關（斷路器）之間的數據通信網絡

配網自動化對通信系統的可靠性和通信速率要求很高，也是配網自動化建設的主要瓶頸。目前我國部分地區完成的配網自動化的通信方式大都采用載波通信、無線通信和光纖通信等幾種形式。從相關供電局配網自動化建設和運行的經驗來看,這幾種形式中,無線通信和載波通信受到很多因素的制約,不是十分穩定,但投資較少,適合小區域的城鎮配網自動化。對大、中等以上的城市來說,這兩種通信方式不能滿足要求。所以,要想實現大中城市的配網自動化,應該選用投資較大的光纖通信方式, 這種通信方式支持接口(RS232/ 485)和以太網等多種通信模式,具有通信速率快、可靠性高等優點,是配網自動化通信方式的首選。

操作電源的設計,一般選用交流220V 作為操作電源,一般有逆變電源屏、電池屏、充電屏和交流配電屏組成電源系統。為了滿足設計需要,在整個配電網絡中設置多套電源系統,具體的數量,要根據電壓降和電源線路的實際情況決定。

4 配網自動化實用化模式

根據故障處理的具體形式,配網自動化可以分為分布智能模式和集中智能模式兩種。

4. 1 分布智能模式

分布智能模式是指現場的開關（斷路器）具備自動故障判斷隔離及網絡重構的能力,不需要通信與主站系統參與。主要有電壓時間型(根據變電站保護重合閘到再次出現故障電流的時間確定故障區域) 和電流計數型(根據開斷故障電流重合器動作次數確定故障區域)兩種。其主要設備是FTU結合斷路器或負荷開關構成的具有重合功能的分段開關。

此類方法的顯著優點是成本低,不需要主站參與。但受原理的局限,不可避免地具有以下缺點:

(1) 故障處理及供電恢復速度慢,對系統及用戶沖擊大;

(2) 需改變變電站速斷保護定值及重合閘次數;

(3) 同一線路上、下級重合器動作缺乏選擇性。

此外,網絡重構后需改變重合器的整定參數,多電源多分支的復雜網絡,其參數配合困難。并且故障點后面的分段開關的重合閉鎖要依靠檢測故障時的異常電壓來作為閉鎖條件,而故障情況不同,異常電壓特征也變化較大,因此閉鎖條件較復雜。

綜上所述,這種方法適合于網架結構比較簡單,主要是2-1接線模式,以及不具備通信手段或通信條件不完善、可靠性要求相對較低的場合，適用于地廣人稀的鎮區電網規劃。

4. 2 集中智能模式

集中智能模式是指現場的開關（斷路器）將檢測的故障信息上傳給主站,由主站根據配電網的實時拓撲結構,按照一定的算法進行故障定位,下達命令給相關FTU 、開關（斷路器）跳閘隔離故障。此后主站通過計算,考慮網損、過負荷等情況確定最佳恢復方案,控制開關（斷路器）完成負荷轉供.這種模式的特點是適用于任意結構的配電網,并且可以處理一些特殊情況(如多重故障) 。

由于主站的故障處理算法是在配電網的實時拓撲結構基礎上完成的,因此,即使是多電源復雜的網絡同樣適用,并且時間上幾乎相同。

這種模式能適用于架空線路、電纜線路(包括環網柜方式、開閉所方式) 。它具有以下特點:

1) 作為電網調度自動化的一個子系統,能滿足電網調度自動化的總體設計要求,其配置、功能包括設備的布置都能滿足電網安全、優質、經濟運行以及信息分層傳輸、資源共享的要求。

2) 能夠將開關（斷路器）的開關量和電流、電壓等實時數據上傳到調度主站或控制中心,并且能夠對其進行遙控操作,具有很好的上行和下行通信功能。

3) 與繼電保護的整定、重合閘、備自投等配合,系統本身具有自動判斷故障點和自動切除故障點的功能,能夠將故障范圍縮小到最小程度。

4) 系統的正常運行方式和故障時的運行方式能夠實現自動最優化,調度靈活,也可以根據調度員或者操作員的指令(檢修狀態下的運行方式)選擇預定的運行方式。