论文部分内容阅读
[摘 要]随着计算机的晋及，光纤技术和更多新的概念进入到了通信技术的领域，光通信无疑成为通信的必要阶段，光通信系统在工矿企业中的专用网中得到了广泛的应用；
[关键词]光纤技术 光通信 技术特点 应用
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）06-0539-01
0 前言
随着技术的进步，通信设备的推陈出新，人们对于通信系统所能提供的功能要求的提高，传统的电缆通信系统已经越来越不能满足人们的需求。光通信无疑成为通信的必要阶段，光通信的特点可以满足通信的所有的要求。
1 运输通信系统现状
铁路运输部现有的通信系统包括：电话交换网、电话会议网、调度电话网、调度监督系统、调度运输管理系统和视频监控系统等，除了视频监控系统采用光纤为传输介质外，其他系统均是采用通信市话电缆传输。由于铜缆传输有一定的局限性，造成各个系统的运行存在着一定问题：电话交换系统南部自动电话由于距离远无法接通，电话会议网兴安站只能采用四线传输即浪费资源，效果又差。调度电话网由于电缆损耗大，造成南部各车站不能接人调度网。调度监督系统竣德站的数据传输时断时续，造成数据丢失。调度运输管理系统南部只能在大陆站增加一级中继接力，这样传输还不是太稳定。这些问题亟待解决。
2 现代技术
2.1 通信技术
来源于满足人与人之间交流的需要。电话，交换，编码，电缆，电线构成了通信技术的主干。今天，随着计算机的普及，光纤技术和更多新的概念进入到了通信技术的领域，已经不是原来简单的用电压、电流来粗略描述的事物了。
2.2 光纤通信
20世纪光纤的发明和应用从根本上改变了人们的观念。随着相关技术的进步，并逐渐变成现实。计算机技术的发展对光纤通信技术的形成和发展起到了推动和催化的作用，过去由电信号完成的事情，现在已经完全由新型技术替代完成，并且作的更好，成本更低。简单的描述光纤通信技术就是用光信号代替电信号传递信息的技术。
3 光通信的技术特点及应用实例
3.1 技术特点
（1）远距离。光纤分为2种：多模和单模。多模光纤特点是距离不够远，只适合在比较近的距离上传递大容量的编码信号。单模光纤是非常纯净的石英玻璃制造的，光损耗非常小，即使经过远距离后仍然可以达到相当的强度。编码信号传递可以轻松达到50～60km。
（2）数字化。提到数字化就不能避开编码，电报的发明就是编码技术的开始，随后的电话以及一切的电器电信技术的发明和应用无不来源于此。由于光信号的最现实的识别方式既有与无的识别方式，正好符合二进制的 规律，所以光纤通信符合所有计算机通信的基础，数字化代表了光纤通信基础特征。
（3）高容量。随着光电器件的制造技术的进步，毫无疑问光通信技术在一路光纤上传递信号的能力与日俱增。现在用最普通的技术即可满足有限容量的要求，而且随着新技术商品价格的下降，能力更强的通信产品将极大的提高容量方面的需求，整个系统能力的提高可以通过少量个别配件即可实现，光缆无需更换。
（4）高度安全性。通过新老技术可对比，可以发现光通信技术与生俱来的具有高度的安全特点。从保密，防雷，抵抗多种自然因素，防电磁等方面的优越性都是决定性的。老的通信技术无法与之相比。
（5）多功能。在铜缆通信的时代，要想实现一种通信应用往往要经过多年技术发展和积累，而且不容易得到普遍性的性能满足。现在比较普遍的技术是应用ADSL技术，这是XDSL技术的一种应用，为的是在铜缆上实 现8Mdit用户流量。而现实情况是不是每个用户都能享受理论上8Mdit的速度，原因只在于即使在同一条铜线电缆中，不同的线对间可靠传递信息的速率也是不同的。而XDSL技术是发展了十几年以后才产生的，原因是由于铜线电缆的传输特性决定另外技术难度，技术难度推迟了新技术的产生。在光纤通信领域不存在这一问题，增加一种应用原则上只是增加了一种编码和解码的方式，只存在需求上和应用理论上的限制，技术成本上限制，技术难度相对较低，不太受物理因素的影響，而且一旦技术上得到实现即能取得所有相关应用一致的理想效果，不会因为物理因素，造成使用效果的不同。现在光通信技术的发展已经可以完全替代电缆通信完成的功能。
（6）可扩展性。比对两种技术可以发现，在扩展性方面，光通信技术具有无可比拟的优点。在最普通的情况下扩大1倍电话容量，电缆系统需要增加通话接口设备的同时，需要增加电缆的芯数。也就是还需要增加越来 越昂贵的铜线数量，而这在光缆系统中是完全不必要的。在今天电缆可能还能满足需求，但是今后的某些时候产生厂更加先进的应用需要大密度的通信带宽，而且距离足够远，到那时电缆系统能否保证在物理层面满足应用的需求就是不可预计的，而光缆系统则不存在这样的问题。
（7）经济性。电缆通信系统的固有问题是容量的相对固定。一旦在某一范围之内形成了规模应用，也就相对固定了整个系统的容量。在技术进步如此迅猛的今天，排除其它只衡量容量这一因素，就已经无法满足新技术应用的要求。扩容的成本随着时间的推移将越来越大。有限资源的依赖和技术的相对落后决定了投入和产出将出现越来越大的不平衡，继续使用这种技术将会产生巨大的负面效应，而光通信系统则不同。首先技术进步将带动设备价格下降，光缆本身价格同样越来越便宜，扩容和增加功能只要增加相应配套接口器件，即可完成。不必增加光缆，架设费用等不必要的开支。其实比较经济性，只需要知道，铜有色金属越来越贵。
（8）维护性能。光缆系统维护性能相对较高。节省大量的人力物力，可以远程非接触维护，光缆本身没有铜，被割现象较少。可以利用现有的电缆架空资源，可以利用原有的各种通信设备资源，系统本身自动化程度较 高，长期使用通信质量下降很小，可以满足各种应用需求。出现的各种故障可以及时得到系统反馈并且可以在线排除。
3.2 应用
3.2.1 组网
光缆主干网络的拓扑结构沿用有线铜线网络拓扑结构无改变。以运输部机房为中心向两端辐射，采用符合SDH标准的中心局端设备构成光缆系统中心集合点。干线光缆采用6芯或8芯架空光缆，在每个车站进行断引熔接尾纤设置和接口转换盒，每站设置符合SDH标准的单体远端设备，具备一定的扩口能力，以交换中心为切点在网络两端引回光路形成闭合物理光回路。提高光路联接冗余，中心局端设备可根据需要设置不同数量的各种接口板以满足现在和将来的各种需求。6芯或8芯光缆使用——芯作为主干，一芯作为环路备份，其余可用于其它用途。由于光端机选择了可扩展功能的类型，则一般的应用都可以使用。主干网基本功能提供的资源用尽后，还有一定的可扩充能力，最大限度地节约了资源。
3.2.2 实例
（1）解决调度网通信的应用。应用数字调度电话系统可以在本光端网络利用网络提供的E1接口实现全运输部系统内调度电话，程控电话交换等等一切与话音通信有关的功能，并可以附带得到原来调度电话没有的附加功能，实现智能PCM应用。
（2）解决闭塞问题的应用。利用本光缆系统提供的E1接口或备用芯，或降低安全级别利用PCM提供的数字通信通道甚至话音专线话路，加上专用的64D闭塞光传输转换设备，都可以实现在光通道上传输闭塞信号。
（3）解决音频、视频传输。利用备用光芯，选择专用音、视频光端机与相应的音、视频设备即可实现。
（4）解决运输管理系统、调度监督系统等的传输。可以直接利用光缆提供的以太网口进行组网。
4 结束语
光通信系统在工矿企业中的专用网中得到了广泛的应用。该部现已利用光缆开通了远距离音频电话，运输管理系统和调度监督系统。随着光缆价格的降低和光缆技术的日渐成熟，用户将越来越多。
[关键词]光纤技术 光通信 技术特点 应用
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）06-0539-01
0 前言
随着技术的进步，通信设备的推陈出新，人们对于通信系统所能提供的功能要求的提高，传统的电缆通信系统已经越来越不能满足人们的需求。光通信无疑成为通信的必要阶段，光通信的特点可以满足通信的所有的要求。
1 运输通信系统现状
铁路运输部现有的通信系统包括：电话交换网、电话会议网、调度电话网、调度监督系统、调度运输管理系统和视频监控系统等，除了视频监控系统采用光纤为传输介质外，其他系统均是采用通信市话电缆传输。由于铜缆传输有一定的局限性，造成各个系统的运行存在着一定问题：电话交换系统南部自动电话由于距离远无法接通，电话会议网兴安站只能采用四线传输即浪费资源，效果又差。调度电话网由于电缆损耗大，造成南部各车站不能接人调度网。调度监督系统竣德站的数据传输时断时续，造成数据丢失。调度运输管理系统南部只能在大陆站增加一级中继接力，这样传输还不是太稳定。这些问题亟待解决。
2 现代技术
2.1 通信技术
来源于满足人与人之间交流的需要。电话，交换，编码，电缆，电线构成了通信技术的主干。今天，随着计算机的普及，光纤技术和更多新的概念进入到了通信技术的领域，已经不是原来简单的用电压、电流来粗略描述的事物了。
2.2 光纤通信
20世纪光纤的发明和应用从根本上改变了人们的观念。随着相关技术的进步，并逐渐变成现实。计算机技术的发展对光纤通信技术的形成和发展起到了推动和催化的作用，过去由电信号完成的事情，现在已经完全由新型技术替代完成，并且作的更好，成本更低。简单的描述光纤通信技术就是用光信号代替电信号传递信息的技术。
3 光通信的技术特点及应用实例
3.1 技术特点
（1）远距离。光纤分为2种：多模和单模。多模光纤特点是距离不够远，只适合在比较近的距离上传递大容量的编码信号。单模光纤是非常纯净的石英玻璃制造的，光损耗非常小，即使经过远距离后仍然可以达到相当的强度。编码信号传递可以轻松达到50～60km。
（2）数字化。提到数字化就不能避开编码，电报的发明就是编码技术的开始，随后的电话以及一切的电器电信技术的发明和应用无不来源于此。由于光信号的最现实的识别方式既有与无的识别方式，正好符合二进制的 规律，所以光纤通信符合所有计算机通信的基础，数字化代表了光纤通信基础特征。
（3）高容量。随着光电器件的制造技术的进步，毫无疑问光通信技术在一路光纤上传递信号的能力与日俱增。现在用最普通的技术即可满足有限容量的要求，而且随着新技术商品价格的下降，能力更强的通信产品将极大的提高容量方面的需求，整个系统能力的提高可以通过少量个别配件即可实现，光缆无需更换。
（4）高度安全性。通过新老技术可对比，可以发现光通信技术与生俱来的具有高度的安全特点。从保密，防雷，抵抗多种自然因素，防电磁等方面的优越性都是决定性的。老的通信技术无法与之相比。
（5）多功能。在铜缆通信的时代，要想实现一种通信应用往往要经过多年技术发展和积累，而且不容易得到普遍性的性能满足。现在比较普遍的技术是应用ADSL技术，这是XDSL技术的一种应用，为的是在铜缆上实 现8Mdit用户流量。而现实情况是不是每个用户都能享受理论上8Mdit的速度，原因只在于即使在同一条铜线电缆中，不同的线对间可靠传递信息的速率也是不同的。而XDSL技术是发展了十几年以后才产生的，原因是由于铜线电缆的传输特性决定另外技术难度，技术难度推迟了新技术的产生。在光纤通信领域不存在这一问题，增加一种应用原则上只是增加了一种编码和解码的方式，只存在需求上和应用理论上的限制，技术成本上限制，技术难度相对较低，不太受物理因素的影響，而且一旦技术上得到实现即能取得所有相关应用一致的理想效果，不会因为物理因素，造成使用效果的不同。现在光通信技术的发展已经可以完全替代电缆通信完成的功能。
（6）可扩展性。比对两种技术可以发现，在扩展性方面，光通信技术具有无可比拟的优点。在最普通的情况下扩大1倍电话容量，电缆系统需要增加通话接口设备的同时，需要增加电缆的芯数。也就是还需要增加越来 越昂贵的铜线数量，而这在光缆系统中是完全不必要的。在今天电缆可能还能满足需求，但是今后的某些时候产生厂更加先进的应用需要大密度的通信带宽，而且距离足够远，到那时电缆系统能否保证在物理层面满足应用的需求就是不可预计的，而光缆系统则不存在这样的问题。
（7）经济性。电缆通信系统的固有问题是容量的相对固定。一旦在某一范围之内形成了规模应用，也就相对固定了整个系统的容量。在技术进步如此迅猛的今天，排除其它只衡量容量这一因素，就已经无法满足新技术应用的要求。扩容的成本随着时间的推移将越来越大。有限资源的依赖和技术的相对落后决定了投入和产出将出现越来越大的不平衡，继续使用这种技术将会产生巨大的负面效应，而光通信系统则不同。首先技术进步将带动设备价格下降，光缆本身价格同样越来越便宜，扩容和增加功能只要增加相应配套接口器件，即可完成。不必增加光缆，架设费用等不必要的开支。其实比较经济性，只需要知道，铜有色金属越来越贵。
（8）维护性能。光缆系统维护性能相对较高。节省大量的人力物力，可以远程非接触维护，光缆本身没有铜，被割现象较少。可以利用现有的电缆架空资源，可以利用原有的各种通信设备资源，系统本身自动化程度较 高，长期使用通信质量下降很小，可以满足各种应用需求。出现的各种故障可以及时得到系统反馈并且可以在线排除。
3.2 应用
3.2.1 组网
光缆主干网络的拓扑结构沿用有线铜线网络拓扑结构无改变。以运输部机房为中心向两端辐射，采用符合SDH标准的中心局端设备构成光缆系统中心集合点。干线光缆采用6芯或8芯架空光缆，在每个车站进行断引熔接尾纤设置和接口转换盒，每站设置符合SDH标准的单体远端设备，具备一定的扩口能力，以交换中心为切点在网络两端引回光路形成闭合物理光回路。提高光路联接冗余，中心局端设备可根据需要设置不同数量的各种接口板以满足现在和将来的各种需求。6芯或8芯光缆使用——芯作为主干，一芯作为环路备份，其余可用于其它用途。由于光端机选择了可扩展功能的类型，则一般的应用都可以使用。主干网基本功能提供的资源用尽后，还有一定的可扩充能力，最大限度地节约了资源。
3.2.2 实例
（1）解决调度网通信的应用。应用数字调度电话系统可以在本光端网络利用网络提供的E1接口实现全运输部系统内调度电话，程控电话交换等等一切与话音通信有关的功能，并可以附带得到原来调度电话没有的附加功能，实现智能PCM应用。
（2）解决闭塞问题的应用。利用本光缆系统提供的E1接口或备用芯，或降低安全级别利用PCM提供的数字通信通道甚至话音专线话路，加上专用的64D闭塞光传输转换设备，都可以实现在光通道上传输闭塞信号。
（3）解决音频、视频传输。利用备用光芯，选择专用音、视频光端机与相应的音、视频设备即可实现。
（4）解决运输管理系统、调度监督系统等的传输。可以直接利用光缆提供的以太网口进行组网。
4 结束语
光通信系统在工矿企业中的专用网中得到了广泛的应用。该部现已利用光缆开通了远距离音频电话，运输管理系统和调度监督系统。随着光缆价格的降低和光缆技术的日渐成熟，用户将越来越多。