光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)范文
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篇1
關(guān)鍵詞:OFDM技術(shù) 光纖通信系統(tǒng) 運(yùn)用
中圖分類號(hào):TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)06-0042-01
1 我國(guó)對(duì)OFDM技術(shù)研究的現(xiàn)狀
跟國(guó)外相比,我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)光OFDM技術(shù)研究得相對(duì)較晚。在21世紀(jì)初,北京郵電大學(xué)、清華大學(xué)和電子科技大學(xué)等高校和研究院已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表有關(guān)光OFDM技術(shù)研究的相關(guān)文章。我國(guó)高度關(guān)注光OFDM技術(shù)的研究和發(fā)展,近年來(lái)一直加大對(duì)光OFDM技術(shù)研究的資金投入,并把它設(shè)置成國(guó)家重點(diǎn)支持項(xiàng)目。很多大公司,如華為技術(shù)有限公司和烽火通信科技股份有限公司等,開(kāi)始研究光OFDM技術(shù)的運(yùn)用,進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),并努力爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)正式的大規(guī)模的商用。
2 對(duì)OFDM技術(shù)的簡(jiǎn)介
2.1 基本原理
高速串行的數(shù)據(jù)流可以通過(guò)OFDM技術(shù)轉(zhuǎn)換成低速的并行數(shù)據(jù)流,可以在多個(gè)相互正交的子載波上傳輸,從而使子載波上的符號(hào)速率得到降低,使符號(hào)的持續(xù)時(shí)間得到加長(zhǎng)。因此,OFDM技術(shù)具有較強(qiáng)的抗窄帶干擾和抗多徑效應(yīng)的能力。雖然子載波的頻率會(huì)相互重疊,但同時(shí)也是相互正交的,可以通過(guò)子載波間的相關(guān)性在接收端把它分離出來(lái),不會(huì)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(diào)制包含的技術(shù)
在多進(jìn)制相移鍵控調(diào)制中,四進(jìn)制相移鍵控調(diào)制的應(yīng)用最廣泛,其優(yōu)點(diǎn)是:抗干擾能力較強(qiáng)和很高的頻譜利用率,主要利用載波的不同相位狀態(tài)來(lái)表示相位信號(hào)。
星座圖也是描述多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的技術(shù)中的一種,其關(guān)鍵是:傳輸比特和星座點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一種映射。調(diào)制方式對(duì)誤碼率等系統(tǒng)性能的影響也可以通過(guò)星座圖很直觀得看出來(lái)。
IFFT/FFT是OFDM技術(shù)的核心部分,也是區(qū)分OFDM系統(tǒng)和單載波系統(tǒng)間不同的關(guān)鍵點(diǎn)??梢栽趯?shí)際應(yīng)用中用IFFT/FFT來(lái)對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
由于在光纖通信系統(tǒng)中色散色度和偏振模色散產(chǎn)生的符號(hào)間的串?dāng)_較嚴(yán)重,需要在每個(gè)OFDM符號(hào)前加上循環(huán)前綴,來(lái)消除符號(hào)間的串?dāng)_。
OFDM系統(tǒng)中的同步技術(shù)由符號(hào)偏移、載波、相位偏移和采樣時(shí)鐘偏移三大要素共同決定。若發(fā)射端和接收端沒(méi)有相同的時(shí)間參量,則會(huì)產(chǎn)生符號(hào)偏移;若發(fā)送端和接收端的本地振蕩器具有相位差,則會(huì)產(chǎn)生載波、相位偏移;若發(fā)送端和接收端的振蕩器的時(shí)鐘信號(hào)不同,則會(huì)產(chǎn)生采樣時(shí)鐘偏移。
2.3 OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多,首先,抗衰落能力強(qiáng),抗信道衰落和抗脈沖噪聲的能力很強(qiáng);其次,由于OFDM系統(tǒng)的信道是重疊的正交子載波,不需要保護(hù)頻帶對(duì)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(shù)據(jù)傳輸,且抗碼間干擾能力較強(qiáng)。
3 光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
(1)通信容量大。從理論上來(lái)說(shuō),一根光纖可以同時(shí)傳輸1000億個(gè)話路,實(shí)際上雖然沒(méi)達(dá)到那么多,但也可以同時(shí)傳輸24萬(wàn)個(gè)話路。(2)損耗較小,傳輸距離長(zhǎng)。(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)。
4 光纖傳輸?shù)奶匦?/p>
(1)光纖衰減。光纖會(huì)對(duì)光能量產(chǎn)生輻射損耗、吸收損耗和散射損耗,這些都會(huì)導(dǎo)致光纖的衰減。(2)色散。在光纖通信系統(tǒng)中,由于傳輸不同波長(zhǎng)光信號(hào)的群速度不同,會(huì)使延時(shí)不同而產(chǎn)生光纖色散這種物理效應(yīng)。(3)非線性效應(yīng)。受激散射和非線性折射率調(diào)制是光纖中的兩種非線性效應(yīng)。
5 光OFDM系統(tǒng)中包含的技術(shù)
首先是光相干檢測(cè)技術(shù)。光相干檢測(cè)技術(shù)的原理是在接收端的光電檢測(cè)器前面,用本地激光器生成的波長(zhǎng)穩(wěn)定和譜線狹窄的光信號(hào)與接收端的光信號(hào)進(jìn)行相干混頻。另外,線性上變換的光I、Q調(diào)制和線性下變換的光I、Q的解調(diào)以及CO-OFDM接收機(jī)的靈敏度也是光OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。在對(duì)光OFDM系統(tǒng)進(jìn)行仿真和性能分析的過(guò)程中,可以采用直接檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)、相干檢測(cè)光OFDM系統(tǒng)和偏振復(fù)用CO-OFDM系統(tǒng)等。
6 結(jié)語(yǔ)
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(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要介紹了OFDM系統(tǒng),包括它的基本原理及包含的相關(guān)技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn),還介紹了光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及光纖的傳輸特性,最后介紹了光OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。如今,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展得很迅猛,在具有大容量、高速率、傳輸距離超長(zhǎng)的光纖通信系統(tǒng)中,光OFDM技術(shù)的應(yīng)用成為目前研究的熱點(diǎn)。光OFDM技術(shù)結(jié)合OFDM技術(shù)和光纖通信二者的優(yōu)點(diǎn)于一身,為將來(lái)的高速傳輸系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]程敏捷.OFDM技術(shù)在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用探究[J].通信電源技術(shù),2015,32(2):97-98,120.
篇2
關(guān)鍵詞:通信;光纖;數(shù)據(jù)傳輸
中圖分類號(hào):S972.7+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
光傳輸理論于上世紀(jì)六十年代的高錕提出,真正產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)是在十年之后的1976年,出現(xiàn)了實(shí)用化的光纖傳輸產(chǎn)品。上世紀(jì)八十年代開(kāi)始有規(guī)模的使用PDH了,二十世紀(jì)九十年代初組建和完善了SDH標(biāo)準(zhǔn),其主力仍然為PDH。在1994年的時(shí)候,通信傳輸?shù)氖走x設(shè)備就是SDH了,到了1998年,開(kāi)始建設(shè)了DWDM網(wǎng)絡(luò),同時(shí)開(kāi)始探討ASON技術(shù),也著手研究ASON了。在上世紀(jì)末的時(shí)候,開(kāi)始大規(guī)模的對(duì)DWDM進(jìn)行組建,出現(xiàn)了全光網(wǎng)的試驗(yàn)工作。到了本世紀(jì)初,開(kāi)始出現(xiàn)了MSTP技術(shù),并在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸投入了試運(yùn)行,到了2003年的時(shí)候,人們已經(jīng)在通信技術(shù)中使用了ASON/OADM技術(shù)。同時(shí)在2005年的時(shí)候,大規(guī)模的建設(shè)和運(yùn)用ASON技術(shù),同時(shí)在骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中也出現(xiàn)了ROADM技術(shù)。這時(shí)候,光纖通信技術(shù)就逐漸出現(xiàn)在了很多行業(yè),我國(guó)各行各業(yè)現(xiàn)在都使用過(guò)光纖通信傳輸技術(shù),并且很多地方都是采用光纖技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>
1 通信中的光通信技術(shù)
光通信傳輸技術(shù)近幾十年興起的一種新技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天,利用光通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,使用很頻繁。所謂的光通信,是一種以光的波為媒介來(lái)進(jìn)行傳輸信息的通信方式。無(wú)線電波是發(fā)源比較早的通信傳輸數(shù)據(jù)技術(shù),光波和無(wú)線電波一樣都屬于電磁波,但光波的頻率比無(wú)線電波的頻率高,波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)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(qiáng)和通信數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)光波波長(zhǎng)的長(zhǎng)短,可以分為紫外光、可見(jiàn)光和紅外光。其中只有可見(jiàn)光才能為人所看得見(jiàn),其他波長(zhǎng)的光是人看不見(jiàn)的。但是這些不同波長(zhǎng)的光都能用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。如果從光源的特性上來(lái)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(lái)區(qū)分,可以將光分為有線光通信和無(wú)線光通信。常說(shuō)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(lán)綠光通信和光纖通信。
2 光纖通信技術(shù)內(nèi)涵
文章中的光通信傳輸技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指在油氣田和長(zhǎng)輸管線上的傳輸。文章將光通信傳輸介質(zhì)的四種不同技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,這四種技術(shù)是:RPR技術(shù)(也叫光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù))、ATM技術(shù)(Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術(shù))、OTN技術(shù)(光傳送網(wǎng)技術(shù))、SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP技術(shù))。SDH也稱為同步數(shù)字體系。
2.1 光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)
光以太網(wǎng)彈性分組環(huán)技術(shù)(RPR技術(shù))對(duì)于實(shí)時(shí)性的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù),RPR技術(shù)定義了協(xié)議,在實(shí)際中需要得到進(jìn)一步的驗(yàn)證。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言,RPR技術(shù)具備絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),可以根據(jù)用戶的需求來(lái)分配帶寬,該技術(shù)支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)和空間復(fù)用技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的情況下,可使帶寬利用率相對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR技術(shù)還可以對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,能有效的支持IP的突發(fā)特性。
2.2 光傳送網(wǎng)
光傳送網(wǎng)也就是OTN技術(shù),它是采用基于TDM體制的一種復(fù)用技術(shù),每路信號(hào)占用在時(shí)間上固定的比特位組,信道通過(guò)位置進(jìn)行標(biāo)識(shí),有獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu),可以區(qū)分不同等級(jí)速率,還能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,對(duì)于非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)的承載,該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。該技術(shù)的傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口,不需要借助其他的接入設(shè)備。缺點(diǎn)是該技術(shù)被壟斷,設(shè)備的維護(hù)受原廠家的束縛,與其他非OTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接總會(huì)有些莫名其妙的故障,設(shè)備的兼容性比較差。
2.3 異步傳輸模式
異步傳輸模式技術(shù)也稱為ATM技術(shù),ATM雖然可以承載實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù),但每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時(shí)系統(tǒng)切換時(shí)間較SDH傳輸制式長(zhǎng),所以一般在時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載方面不用ATM技術(shù)。
2.4 MSTP技術(shù)
MSTP技術(shù)是SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的縮寫(xiě),該技術(shù)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(gòu)成:段開(kāi)銷(SOH)、管理單元指針(AU)和信息凈負(fù)荷。MSTP技術(shù)的特點(diǎn)有:第一,克服了SDH設(shè)備中的一些不足,多數(shù)情況下不需要額外的接入設(shè)備,但新技術(shù)產(chǎn)品的增加可能會(huì)需要增加新的接入設(shè)備。第二,能利用虛容器方式來(lái)兼容各種PDH的體系。第三,SDH傳輸網(wǎng)具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監(jiān)控維護(hù)管理的能力比較強(qiáng)、光接口的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)統(tǒng)一。
3 光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用
根據(jù)上文所描述,可知這四種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該充分考慮各個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)綜合性的來(lái)運(yùn)用這些技術(shù)服務(wù)于生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中,一般將光纖通信傳輸技術(shù)與實(shí)際的工程情況相結(jié)合,進(jìn)行核算,計(jì)算出合理的工程成本。計(jì)算中需要參考光纖通信傳輸介質(zhì)的各項(xiàng)參數(shù),如表1所示。
根據(jù)實(shí)際情況參數(shù)比對(duì)表中的參數(shù),經(jīng)過(guò)分析在具體的通信傳輸中,其設(shè)計(jì)思路如下。先進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇跟實(shí)際情況相匹配的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),其次根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)費(fèi)用,計(jì)算出合情合理的投資費(fèi)用,最后根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇相應(yīng)的光纖傳輸方式,進(jìn)行實(shí)地使用。既節(jié)約了成本,又保證了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙澈桶踩?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]高嵩,裴麗,祁春慧,安麗靖,李卓軒,趙瑞峰. 色散對(duì)ROF系統(tǒng)性能的影響[J].光電技術(shù)應(yīng)用,2009,(06).
篇3
關(guān)鍵詞 廣播電視;微波傳輸;光纖傳輸;衛(wèi)星傳輸;維護(hù)
中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2016)160-0070-02
目前,廣播電視信號(hào)的主要傳輸方式包括光纖、微波、衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)等4種傳輸方式。由于這四傳輸方式有各自的優(yōu)缺點(diǎn),采用了許多精密的高科技技術(shù)設(shè)備,系統(tǒng)非常復(fù)雜,所以在傳播信號(hào)的時(shí)候需要注意,并做好傳輸系統(tǒng)的維護(hù)工作。
1 光纖技術(shù)在廣播電視信號(hào)傳輸中的應(yīng)用與維護(hù)
1.1 光纖傳輸系統(tǒng)
光纖傳輸系統(tǒng)主要由光發(fā)射機(jī)、光纖光纜和光接收機(jī)3部分組成,光發(fā)射機(jī)一般由調(diào)制器、光源以及驅(qū)動(dòng)器組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)源光波的調(diào)制,將光信號(hào)耦合進(jìn)光纖中傳輸,主要負(fù)責(zé)電光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光接收機(jī)主要由光放大器與光檢測(cè)器組成,主要負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)換。把以光纖為載體傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大電路對(duì)微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大,然后傳送到用戶端。
1.2 光纖通信應(yīng)用技術(shù)
光纖通信應(yīng)用技術(shù)主要包括復(fù)用技術(shù)和光纖接入技術(shù)。復(fù)用技術(shù)是指光波復(fù)用、光信號(hào)復(fù)用和副載波復(fù)用,光波復(fù)用經(jīng)常用于復(fù)用波分和空分,光信號(hào)復(fù)用一般用來(lái)復(fù)用時(shí)分和頻分,副載波復(fù)用是把要傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制成一個(gè)射頻波,再用射頻波來(lái)發(fā)生光源。光纖接入技術(shù)是指光纖到樓或者到戶等。
1.3 光纖通信的維護(hù)措施
光纖通信比微信通信和微波傳輸?shù)耐ㄐ湃萘看?,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(huì)串話,保密性很強(qiáng),是廣播電視最為有力的傳輸方式。但是,光纖通信存在強(qiáng)度低、質(zhì)地脆、切斷熔接技術(shù)與耦合復(fù)雜、市政建設(shè)時(shí)容易挖斷和光纖彎曲的半徑不能過(guò)小等缺點(diǎn),因此,需要提高光纖的質(zhì)地與機(jī)械強(qiáng)度,遵循高內(nèi)聚與低耦合的原則。
2 微波傳輸在廣播電視信號(hào)傳輸中的應(yīng)用與維護(hù)
2.1 微波通信技術(shù)
微波通信直接以微波作為介質(zhì)進(jìn)行的通信,當(dāng)下使用的微波通信技術(shù)主要為數(shù)字微波技術(shù),在廣播電視信號(hào)的傳輸中具有傳輸能力強(qiáng)、傳輸容量大、傳輸可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括發(fā)信設(shè)備和接收設(shè)備。發(fā)信設(shè)備分為直接調(diào)制式發(fā)信機(jī)和中頻調(diào)制式發(fā)信機(jī),接收設(shè)備由數(shù)字微波的收信設(shè)備和解調(diào)設(shè)備組成。目前,微波通信主要是靠QAM技術(shù)和自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù)來(lái)傳輸信號(hào),可以降低多徑傳輸效應(yīng)導(dǎo)致的正交干擾、多徑衰落和碼間干擾。
2.2 微波傳輸?shù)木S護(hù)措施
微博傳輸技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn),也存在不少的缺點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是不需要固體介質(zhì)就能夠進(jìn)行直線通信,規(guī)劃頻率,傳輸質(zhì)量好,信號(hào)穩(wěn)定可靠,抵抗自然災(zāi)害的能力很強(qiáng)。但是,該技術(shù)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?shù)膿p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(shè)工程要在無(wú)線電管理部門的嚴(yán)格管理之下進(jìn)行,不能在同一微波電路上使用相同的頻率。
3 衛(wèi)星傳輸技術(shù)在廣播電視信號(hào)傳輸中的應(yīng)用
3.1 衛(wèi)星傳輸在廣播電視信號(hào)傳輸中發(fā)揮的作用
衛(wèi)星在廣播電視信號(hào)傳輸中發(fā)揮著重要作用,衛(wèi)星傳輸信息逐步向數(shù)字化方向發(fā)展。我國(guó)在衛(wèi)星傳輸和有線傳輸方面均采用DVB標(biāo)準(zhǔn),DVB是一套有關(guān)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)諸多要素的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)可以靈活傳送MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的視頻、音頻和其它數(shù)據(jù),提供廣播節(jié)目的信息數(shù)據(jù)。
3.2 衛(wèi)星傳輸應(yīng)用技術(shù)
數(shù)字壓縮技術(shù)是衛(wèi)星傳輸方式經(jīng)常使用的一種技術(shù),該技術(shù)簡(jiǎn)稱為數(shù)字技術(shù)。與此同時(shí),衛(wèi)星傳輸也會(huì)使用數(shù)字編碼壓縮技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù),這兩種技術(shù)可以將信號(hào)傳輸?shù)缴闲姓尽?/p>
3.3 衛(wèi)星傳輸?shù)木S護(hù)措施
衛(wèi)星傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是電波傳輸比較穩(wěn)定,成本比較低,但是,衛(wèi)星傳輸存在星蝕、日凌中斷和雨衰現(xiàn)象,節(jié)目信號(hào)在這種現(xiàn)象的影響下會(huì)受到嚴(yán)重干擾,所以,要將衛(wèi)星鏈路建設(shè)在大氣層以上的宇宙空間,建立多條衛(wèi)星路徑,這樣才可以保證衛(wèi)星傳輸不受星蝕和雨催等自然現(xiàn)象的影響,維持衛(wèi)星傳輸?shù)倪h(yuǎn)距離傳播。
4 互聯(lián)網(wǎng)傳輸方式的應(yīng)用和維護(hù)
4.1 互聯(lián)網(wǎng)傳輸方式的應(yīng)用技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),互聯(lián)網(wǎng)傳輸方式日益普及,逐漸成為最常見(jiàn)的傳輸方式?;ヂ?lián)網(wǎng)傳輸主要使用的是軟件技術(shù)、寬帶技術(shù)與IP技術(shù)。
4.2 互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)木S護(hù)措施
互聯(lián)網(wǎng)傳輸可以存儲(chǔ)并傳輸海量信息,不受時(shí)間與空間的限制,但是,技術(shù)設(shè)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(shù)含量,降低成本,加強(qiáng)保密功能,做好信息數(shù)據(jù)的備份工作,包括操作系統(tǒng)備份、服務(wù)器配置參數(shù)備份和其他應(yīng)用軟件備份等。另外,互聯(lián)網(wǎng)傳輸離不開(kāi)電腦主機(jī)的輔助,因此,要做好主機(jī)的維護(hù)工作,在維修電腦的時(shí)候要切斷電源,拔掉主機(jī)的所有外接線,檢查所有零件是否完好無(wú)損,用柔軟的刷子輕輕擦除主機(jī)內(nèi)部的灰塵,然后用吸塵器再次進(jìn)行清除,才能將所有的灰塵清理干凈。清潔完畢以后,應(yīng)該檢查主機(jī)的內(nèi)部零件組成是否有松動(dòng)現(xiàn)象,如果有就要立即修復(fù),然后再給電腦通電并開(kāi)機(jī),檢查電腦是否可以正常運(yùn)行,使用的電腦的時(shí)候要注意保持散熱系統(tǒng)的暢通以維持計(jì)算機(jī)的適當(dāng)溫度。維護(hù)鼠標(biāo)的時(shí)候需要先斷開(kāi)與主機(jī)的連接,再用柔軟干凈的棉布蘸有少量酒精擦拭鼠標(biāo)。
5 結(jié)論
在廣播電視信號(hào)傳輸中,主要使用的傳輸方式包括光纖傳輸、微波傳輸、衛(wèi)星傳輸和互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)?。光纖傳輸?shù)膹?qiáng)度比較低、切斷熔接技術(shù)與耦合復(fù)雜、市政建設(shè)時(shí)容易被挖斷;微波則會(huì)隨著距離增大而損耗增加、信號(hào)容易受高樓與山體阻擋;衛(wèi)星傳輸存在星蝕、日凌中斷和雨衰現(xiàn)象;互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)谋C苄员容^差,容易受到病毒攻擊。因此,需要提高光纖的質(zhì)地與機(jī)械強(qiáng)度,遵循高內(nèi)聚與低耦合的原則;將衛(wèi)星鏈路建設(shè)在大氣層以上的宇宙空間,建立多條衛(wèi)星路徑;提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)含量,降低成本,加強(qiáng)保密功能,做好主機(jī)的維護(hù)工作,這樣才可以提高廣播電視信號(hào)的傳播質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]饒東.當(dāng)前廣播電視傳輸新技術(shù)的應(yīng)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(wú)線傳輸技術(shù)[J].科協(xié)論壇(下半月),2013(2):92-93.
篇4
筆者認(rèn)為,光纖通信技術(shù)尚有很大的發(fā)展空間,今后會(huì)有很大的需求和市場(chǎng)。主要是:光纖到家庭FTTH、光交換和集成光電子器件方面會(huì)有較大的發(fā)展。在此主要討論光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)。
光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)
1、光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展
FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式,對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息社會(huì)有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2~3倍。過(guò)去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能提到日程上來(lái),只有少量的試驗(yàn)。近來(lái),由于光電子器件的進(jìn)步,光收發(fā)模塊和光纖的價(jià)格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實(shí)用化進(jìn)程。
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)FTTH的看法不完全相同:美國(guó)AT&T認(rèn)為FTTH市場(chǎng)較小,在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場(chǎng)。美國(guó)運(yùn)行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早,現(xiàn)在已經(jīng)有近200萬(wàn)用戶。目前中國(guó)FTTH處于試點(diǎn)階段。
FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)提供寬帶業(yè)務(wù)尚有一定優(yōu)勢(shì)。與FTTH相比:①價(jià)格便宜②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡(jiǎn)單③對(duì)于目前1Mbps—500kbps影視節(jié)目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。
對(duì)于不久的將來(lái)要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會(huì)議電視,網(wǎng)上游戲,遠(yuǎn)程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,上下行傳輸不對(duì)稱的業(yè)務(wù),AD8L就難以滿足。尤其是HDTV,經(jīng)過(guò)壓縮,目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術(shù)開(kāi)發(fā),可壓縮到5~6Mbps。通常認(rèn)為對(duì)QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps,仍難以傳輸HDTV??梢哉J(rèn)為HDTV是FTTH的主要推動(dòng)力。即HDTV業(yè)務(wù)到來(lái)時(shí),非FTTH不可。
FTTH的解決方案:通常有P2P點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。
F2P方案一一優(yōu)點(diǎn):各用戶獨(dú)立傳輸,互不影響,體制變動(dòng)靈活;可以采用廉價(jià)的低速光電子模塊;傳輸距離長(zhǎng)。缺點(diǎn):為了減少用戶直接到局的光纖和管道,需要在用戶區(qū)安置1個(gè)匯總用戶的有源節(jié)點(diǎn)。
PON方案——優(yōu)點(diǎn):無(wú)源網(wǎng)絡(luò)維護(hù)簡(jiǎn)單;原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點(diǎn):需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,以避免各用戶上行信號(hào)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(shí),不單是要網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,還需要更換PON和更換用戶模塊來(lái)解決。(按照目前市場(chǎng)價(jià)格,PEP比PON經(jīng)濟(jì))。
PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(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(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來(lái)區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長(zhǎng)有關(guān),使維護(hù)不便,在FTTH中很少采用。
發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展FTTH的計(jì)劃和技術(shù)方案,根據(jù)各國(guó)具體情況有所不同。美國(guó)主要采用A-PON,因?yàn)锳TM交換在美國(guó)應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個(gè)B-FLETts計(jì)劃,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術(shù)。SCM-PON:是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON。
中國(guó)ATM使用遠(yuǎn)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(yōu)缺點(diǎn)前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),目前比較經(jīng)濟(jì),使用靈活,傳輸距離遠(yuǎn)等;宜采用。而比較GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高;可以有電話,適合SDH網(wǎng)絡(luò),與IP結(jié)合沒(méi)有EPON好,但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON:與IP結(jié)合好,可用戶電話,如用電話需要借助lAD技術(shù)。目前,中國(guó)的FTTH試點(diǎn)采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用,還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。
近來(lái),無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展迅速??捎米鱓LAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達(dá)54Mbps,覆蓋范圍達(dá)100米以上,目前已可商用。如果采用無(wú)線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,包括:上下行數(shù)據(jù)和點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù),對(duì)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(dāng)然在需要時(shí)也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無(wú)線接入”(FTTH+無(wú)線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON,就特別簡(jiǎn)單,因?yàn)榇薖ON無(wú)上行信號(hào),就不需要測(cè)距的電子模塊,成本大大降低,維護(hù)簡(jiǎn)單。如果,所屬PON的用戶群體,被無(wú)線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用,那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無(wú)線是趨勢(shì),但無(wú)線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來(lái)支撐,與FTTH相差無(wú)幾。FTTH+無(wú)線接入是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
2、光交換的發(fā)展什么是通信?
實(shí)際上可表示為:通信輸+交換。
光纖只是解決傳輸問(wèn)題,還需要解決光的交換問(wèn)題。過(guò)去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?hào),交換是采用電子交換機(jī)?,F(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)。合理的方法應(yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開(kāi)關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來(lái)解決光網(wǎng)的交換,即把光信號(hào)變成電信號(hào),用電子交換后,再變還光信號(hào)。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟(jì)的。正在開(kāi)發(fā)大容量的光開(kāi)關(guān),以實(shí)現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)。
通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔?,一般速度都是xGbps的,電子開(kāi)關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實(shí)現(xiàn)電子交換。而光交換可實(shí)現(xiàn)高速XGbDs的交換。當(dāng)然,也不是說(shuō),一切都要用光交換,特別是低速,顆粒小的信號(hào)的交換,應(yīng)采用成熟的電子交換,沒(méi)有必要采用不成熟的
大容量的光交換。當(dāng)前,在數(shù)據(jù)網(wǎng)中,信號(hào)以“包”的形式出現(xiàn),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(shù)量很大時(shí),就應(yīng)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(shí)用。如用于保護(hù)、下路和小量通路調(diào)度等。一般采用機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前,由于這些光開(kāi)關(guān)的體積、功耗和集成度的限制,通路數(shù)一般在8—16個(gè)。
電子交換一般有“空分”和“時(shí)分”方式。在光交換中有“空分”、“時(shí)分”和“波長(zhǎng)交換”。光纖通信很少采用光時(shí)分交換。
光空分交換:一般采用光開(kāi)關(guān)可以把光信號(hào)從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖??辗值墓忾_(kāi)關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開(kāi)關(guān)等。近來(lái),采用集成技術(shù),開(kāi)發(fā)出MEM微電機(jī)光開(kāi)關(guān),其體積小到mm。已開(kāi)發(fā)出1296x1296MEM光交換機(jī)(Lucent),屬于試驗(yàn)性質(zhì)的。
光波長(zhǎng)交換:是對(duì)各交換對(duì)象賦于1個(gè)特定的波長(zhǎng)。于是,發(fā)送某1特定波長(zhǎng)就可對(duì)某特定對(duì)象通信。實(shí)現(xiàn)光波長(zhǎng)交換的關(guān)鍵是需要開(kāi)發(fā)實(shí)用化的可變波長(zhǎng)的光源,光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開(kāi)關(guān)陣列等。已開(kāi)發(fā)出640x640半導(dǎo)體光開(kāi)關(guān)+AWG的空分與波長(zhǎng)的相結(jié)合的交叉連接試驗(yàn)系統(tǒng)(corning)。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進(jìn)行了采用波長(zhǎng)路由交換的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),半徑5公里,共有43個(gè)終端節(jié),(試用5個(gè)節(jié)點(diǎn)),速率為2.5Gbps。
自動(dòng)交換的光網(wǎng),稱為ASON,是進(jìn)一步發(fā)展的方向。
3、集成光電子器件的發(fā)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(huì)有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻?。目前正在發(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)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(gè)光電子器件。要實(shí)現(xiàn)FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、體積小的和廉價(jià)的和集成的光電子器件。
日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開(kāi)關(guān);1x128熱光開(kāi)關(guān)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(jiān)測(cè)集成在一起;8波長(zhǎng)每波速串為80Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)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(gòu)成32通路的OADM。其中有些已經(jīng)商用。近幾年,集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。
中國(guó)的集成光電子器件也有一定進(jìn)展。集成的小通道光開(kāi)關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上,就會(huì)重復(fù)如同微電子落后的被動(dòng)局面。
光纖通信的市場(chǎng)
眾所周知,2000年IT行業(yè)泡沫,使光纖通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模爆炸性地發(fā)展,產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)剩。無(wú)論是光傳輸設(shè)備,光電子器件和光纖的價(jià)格都狂跌。特別是光纖,每公里泡沫時(shí)期價(jià)格為羊1200,現(xiàn)在價(jià)格Y100左右1公里,比銅線還便宜。光纖通信的市場(chǎng)何時(shí)能恢復(fù)?
根據(jù)RHK的對(duì)北美通信產(chǎn)業(yè)投入的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),如圖2.在2002年是最低谷,相當(dāng)于倒退4年?,F(xiàn)在有所回升,但還不能恢復(fù)。按此推測(cè),在2007-2008年才能復(fù)元。光纖通信的市場(chǎng)也隨IT市場(chǎng)好轉(zhuǎn)。這些好轉(zhuǎn),在相當(dāng)大的程度是由FTTH和寬帶數(shù)字電視所帶動(dòng)的。
篇5
【關(guān)鍵詞】光纖無(wú)線傳輸對(duì)比優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)比較 方案的可行性
中圖分類號(hào):TN818文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
【引 言】天津南環(huán)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(fù)責(zé)對(duì)其進(jìn)行總體調(diào)度指揮及相關(guān)工作的指導(dǎo),南環(huán)公司目前管轄車站8個(gè),地理位置均處在天津市西青區(qū)、大港區(qū)及塘沽區(qū)的管轄區(qū)域內(nèi)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的信息時(shí)代,對(duì)于騰飛猛進(jìn)的中國(guó)鐵路來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)是鐵路正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要保障,從客票網(wǎng)購(gòu)到貨車申請(qǐng),從調(diào)度指揮到信息上傳,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)到資金清算等等一些列的工作都已經(jīng)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)支持。而天津南環(huán)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(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要性。
一、光纖傳輸與無(wú)線傳輸對(duì)比
1.1、概念
光纖通信光纖通信:以光波為載波,以光導(dǎo)纖維為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式。它首先是在發(fā)射端將需傳送的聲音,文字,圖像等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,即將電信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào),再經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩?,接收端再將接收到的光信?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),最后還原成原信號(hào)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是信息由光發(fā)射機(jī)到光纖再到光接收機(jī)的過(guò)程。
無(wú)線通信:利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式。無(wú)線通信主要包括微波通信和衛(wèi)星通信。微波是一種無(wú)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(gè)微波中繼站。衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星作為中繼站在地面上兩個(gè)或多個(gè)地球站之間或移動(dòng)體之間建立微波通信聯(lián)系。近些年信息通信領(lǐng)域中,發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。
1.2、光纖通信與無(wú)線通信的優(yōu)缺點(diǎn)比較
光纖通信 優(yōu)點(diǎn):(1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn); (2)信號(hào)串?dāng)_小、保密性能好; (3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)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(shè)和運(yùn)輸; (5)材料來(lái)源豐富,環(huán)境保護(hù)好,有利于節(jié)約有色金屬銅。 (6)無(wú)輻射,難于竊聽(tīng),因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。 (7)光纜適應(yīng)性強(qiáng),壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn):(1)質(zhì)地脆,機(jī)械強(qiáng)度差。 (2)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。 (3)分路、耦合不靈活。 (4)光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)?。?20cm) (5)有供電困難問(wèn)題。
無(wú)線通信 優(yōu)點(diǎn):(1)成本廉價(jià)。無(wú)線數(shù)傳模塊建立專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式,節(jié)省了人力物力,投資是相當(dāng)節(jié)省的。 (2)建設(shè)工程周期短。用數(shù)傳模塊建立專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?,只需要架設(shè)適當(dāng)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(wú)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(yīng)性好。 用無(wú)線數(shù)傳模塊建立專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性,幾乎不受地理環(huán)境限制。 (4)擴(kuò)展性好。采用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)建立專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式,只需將新增設(shè)備與無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了,有更好的擴(kuò)展性。 (5)設(shè)備維護(hù)上更容易實(shí)現(xiàn)。采用無(wú)線數(shù)傳模塊建立專用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式只需維護(hù)數(shù)傳模塊,出現(xiàn)故障時(shí)則能快速找出原因,恢復(fù)線路。
二、缺點(diǎn):(1)只能在視線范圍內(nèi)建立鏈。 兩個(gè)通信點(diǎn)之間視線范圍內(nèi)必須無(wú)遮擋,必要的時(shí)候需要考慮線路中間將來(lái)可能出現(xiàn)的樹(shù)木,建筑物的遮擋。 (2)通信距離受限。 目前用于地面民用無(wú)線通信的設(shè)備所能達(dá)到的距離一般為200m到6000m,受安全發(fā)送功率、數(shù)據(jù)速率、天氣等條件的限制,實(shí)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(jù)測(cè)算,當(dāng)距離在200~500米之間時(shí),全球大部分地區(qū)均可達(dá)到99.999%的通信要求。 (4)安裝點(diǎn)的晃動(dòng)影響激光對(duì)準(zhǔn) 樓頂晃動(dòng)(受日光,風(fēng)力的影響)將影響兩個(gè)點(diǎn)之間的激光對(duì)準(zhǔn),使鏈路質(zhì)量下降。 (5)意外因素使通信鏈路的阻斷,可用性受限制 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式中,如有一條鏈路被隔斷(如飛鳥(niǎo)經(jīng)過(guò)鏈路空間),通信將受阻。
三、天津南環(huán)忒路有限公司網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求及無(wú)線方案
目前南環(huán)公司為了保證光纖通道以外中斷后,能夠繼續(xù)保障信息的暢通,需增加備用網(wǎng)絡(luò)通道,并需在主通道中斷后自動(dòng)切換至備用通道,運(yùn)用既有光纖通道做備份不能避免主備通道同時(shí)終端,同時(shí)通過(guò)光纖與無(wú)線的對(duì)比不難看出鋪設(shè)光纖通道的資金大、工程量大等缺點(diǎn),因此架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)備份通道是優(yōu)先選擇的對(duì)象。
3.1、備用網(wǎng)絡(luò)通道位置選擇
為了保證架設(shè)備用通道后的網(wǎng)絡(luò)安全,設(shè)計(jì)通過(guò)南環(huán)公司管內(nèi)官港站作為通道的出口,通過(guò)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(huán)公司信息中心對(duì)接,形成安全的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)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(wú)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(guò),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(xiàng)目中的最遠(yuǎn)距離,具體直線距離數(shù)值為9.81公里,而且兩者之間有兩個(gè)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(yán)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(shè)計(jì)
1)在鄧善沽車站和東大沽車站各加裝一臺(tái)PTP300非視距無(wú)線網(wǎng)橋,做一跳無(wú)線連接,保證帶寬在10M左右。然后在主交換機(jī)上做設(shè)置:以無(wú)線鏈路為備份鏈路,把原來(lái)的銅軸專線作為主鏈路,形成環(huán)網(wǎng)。為了能很快進(jìn)行通信,設(shè)備之間通過(guò)雙極化定向天線進(jìn)行通信。
2)在官港車站和鄧善沽車站各加裝一臺(tái)PTP300非視距無(wú)線網(wǎng)橋,做一跳無(wú)線連接,保證帶寬在10M左右。然后在主交換機(jī)上做設(shè)置:以官港—鄧善沽—東大沽無(wú)線鏈路為備份鏈路,把原來(lái)直接鏈接?xùn)|大沽的DDN專線作為主鏈路,形成環(huán)網(wǎng)。為了能有穩(wěn)定的帶寬,設(shè)備之間通過(guò)雙極化定向天線進(jìn)行通信。
3)由于距離較遠(yuǎn)且遮擋比較嚴(yán)重,在咸水沽車站和官港車站各加裝一臺(tái)PTP500非視距無(wú)線網(wǎng)橋,做一跳無(wú)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(wěn)定的帶寬,我們?cè)诖藯l鏈路應(yīng)用了冗余帶寬更大的PTP500,而且設(shè)備之間也是通過(guò)雙極化定向天線進(jìn)行通信。
4)由于咸水沽車站原來(lái)有路網(wǎng)光纖上聯(lián),那么無(wú)線鏈路:咸水沽—官港—鄧善沽—東大沽鏈路在此節(jié)點(diǎn)正常應(yīng)該作為備份鏈路進(jìn)行設(shè)置。
5、非視距無(wú)線網(wǎng)橋的引入
由于在部分區(qū)段有障礙物遮擋,因此為了保證無(wú)線網(wǎng)橋能夠繞過(guò)障礙物達(dá)到信息對(duì)接,不得不引入非視距無(wú)線網(wǎng)橋。繞過(guò)建筑物進(jìn)行傳播的方式,來(lái)促進(jìn)2個(gè)點(diǎn)之間的聯(lián)通,兩點(diǎn)之間也可以通過(guò)按預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)號(hào)撥打,網(wǎng)絡(luò)之間的互相訪問(wèn)如同在同一所建筑物內(nèi)訪問(wèn)一樣便捷。
四、方案的可行性
4.1、通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地理位置實(shí)地踏勘,并進(jìn)行非視距無(wú)線網(wǎng)橋的試驗(yàn)連接,基本能夠保證通道不受障礙物遮擋等因素影響,通過(guò)實(shí)際檢測(cè),技術(shù)指標(biāo)基本穩(wěn)定。
4.2、通過(guò)對(duì)官港出口至北京局天津信息中心間路由器遠(yuǎn)程登錄查看,相關(guān)配置滿足搭建無(wú)線網(wǎng)橋的需求。
4.3、通過(guò)對(duì)搭建外線網(wǎng)橋費(fèi)用測(cè)算,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沿線架設(shè)光纖的高額費(fèi)用。同時(shí)充分體現(xiàn)了其架設(shè)周期短,速度快的特點(diǎn)。
【結(jié)束語(yǔ)】:無(wú)線網(wǎng)橋的發(fā)展趨勢(shì) ,由于天津南環(huán)鐵路有限公司管轄車站地理位置比較特殊,同時(shí)沿海車站鋪設(shè)光纖困難等陰虛影響,在無(wú)線備份網(wǎng)絡(luò)通道架設(shè)運(yùn)用后,作為成功案例,必將在南環(huán)公司范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛推廣!
參考文獻(xiàn):
[1] 樊昌信.《通信原理》[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2001.5
篇6
關(guān)鍵詞:色散;微波副載波;光倍頻;馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x
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(jìn)入,人們對(duì)通信容量也有了越來(lái)越多的要求,結(jié)合光纖通信技術(shù)的低傳輸損耗和巨大帶寬資源使人們將目光轉(zhuǎn)向光纖通信與微波技術(shù)的結(jié)合,由此微波光纖傳輸(ROF)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種組合通信方式利用光纖鏈路代替大氣介質(zhì)來(lái)傳送微波射頻信號(hào),兼具了光纖通信和微波通信的優(yōu)點(diǎn),成為滿足人們對(duì)寬帶業(yè)務(wù)需求的極具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。近年來(lái),ROF系統(tǒng)中利用光倍頻技術(shù)(OFM)實(shí)現(xiàn)微波副載波更是尤為矚目。傳統(tǒng)的OFM是將低頻射頻信號(hào)通過(guò)相位調(diào)制器光處理實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)[1],美中不足的是色散也對(duì)系統(tǒng)存在一定影響。本文提出一種改進(jìn)式的倍頻技術(shù)――基于強(qiáng)度調(diào)制器和MZI的倍頻技術(shù),系統(tǒng)中色散對(duì)其影響也得到進(jìn)一步改善。
2 OFM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
基于強(qiáng)度調(diào)制器和MZI倍頻系統(tǒng)由兩部分組成:頭端和遠(yuǎn)程接入單元,結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)仍是通過(guò)激光二極管實(shí)現(xiàn)光信號(hào),但在頭端主要采用強(qiáng)度調(diào)制器處理低射頻掃描信號(hào),掃描電信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制器調(diào)制到激光二極管產(chǎn)生的光波上,調(diào)制后的信號(hào)以光波形式通過(guò)馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x的周期濾波作用變頻至微波段,再由光纖傳送到遠(yuǎn)程接入單元;在遠(yuǎn)程接入單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生的電信號(hào)中含有原掃描信號(hào)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(tǒng)原理
強(qiáng)度調(diào)制器可選如鈮酸鋰(LiNbO3)強(qiáng)度調(diào)制器,比較于相位調(diào)制器,LiNbO3強(qiáng)度調(diào)制器帶寬較寬,理論上可獲得寬度達(dá)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(yōu)點(diǎn)[2]。LiNbO3強(qiáng)度調(diào)制器的外加電信號(hào)通過(guò)兩個(gè)干涉臂加到光波導(dǎo)上,對(duì)光載波進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)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(guò)光波導(dǎo)的兩個(gè)支路,然后在Y型和路器匯合成一個(gè)光波。在強(qiáng)度調(diào)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(dǎo)折射率發(fā)生變化,輸入光波也隨之發(fā)生變化。理想條件下,兩個(gè)干涉臂完全對(duì)稱,且兩臂上的電信號(hào)等幅反相,不產(chǎn)生頻率啁啾[2]。但在實(shí)際上,兩干涉臂和外加信號(hào)不完全對(duì)稱,需要補(bǔ)償。補(bǔ)償后系統(tǒng)輸出副載波信號(hào)強(qiáng)度如公式(1)。觀察公式(1),發(fā)現(xiàn)式中除了含有支流分量外,還含有一些掃描信號(hào)頻率的2n倍和2n+1倍的一些分量。也就是說(shuō),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)可產(chǎn)生一些掃描信號(hào)的高階分量,實(shí)現(xiàn)更高頻率微波副載波的輸出。
3 色散對(duì)系統(tǒng)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(zhǎng)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(dǎo)致脈沖與脈沖之間的重疊,產(chǎn)生干擾,形成色散,因此色散與光信號(hào)沿著光纖傳播時(shí)產(chǎn)生的脈沖展寬有關(guān),展寬越寬色散越大。單模光纖的色散主要是材料色散、波導(dǎo)色散和偏振模色散,在許多實(shí)例中,材料色散具有主要影響[3]。
為了分析OFM系統(tǒng)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(tǒng)模型,主要觀察分析了0~50公里之間基于強(qiáng)度調(diào)制器和MZI的OFM系統(tǒng)射頻信號(hào)輸出情況。仿真進(jìn)行在1550nm,并且色散參數(shù)為16ps/nm?km,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)單模硅光纖,分析系統(tǒng)在單模光纖中傳輸諧波強(qiáng)度所受色散的影響。如圖2所示,光纖鏈路選取50公里時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生諧波輸出情況,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)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(cè)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(hào)為例,分析了單模光纖中色散對(duì)系統(tǒng)的影響,結(jié)果如下表所示。對(duì)比表1所得參數(shù),信號(hào)經(jīng)過(guò)50km長(zhǎng)的光纖鏈路,傳輸中沒(méi)有出現(xiàn)零值點(diǎn),可正常傳輸,也就是說(shuō)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前六階諧波的傳輸距離可以超過(guò)50km。此外,發(fā)現(xiàn)信號(hào)在前40公里范圍內(nèi)傳輸衰落損耗很小,并且在20公里左右位置上幅度達(dá)到峰值,40公里~50公里之間出現(xiàn)衰落較大,大約有11.8dB損耗。
3.3 系統(tǒng)傳輸分析
為了分析基于強(qiáng)度調(diào)制器和MZI光倍頻技術(shù)的ROF系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量,測(cè)試了頻率500MHz數(shù)字信號(hào),在掃描信號(hào)頻率 =5GHz系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量。測(cè)試結(jié)果顯示,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的15GHz信號(hào),傳輸50公里后接收信號(hào)質(zhì)量很好,檢測(cè)結(jié)果如圖4、圖5、圖6所示。此外,在70公里處檢測(cè)到的眼圖仍是張開(kāi)的,但是張度已經(jīng)很小,可見(jiàn)信號(hào)在單模光纖中傳輸70公里后損耗是非常大的。最后檢測(cè)了傳輸80公里后的信號(hào)眼圖,發(fā)現(xiàn)完全沒(méi)有張度,也就是說(shuō),該系統(tǒng)暫時(shí)還無(wú)法將信號(hào)傳輸超越80公里。
4 結(jié)束語(yǔ)
基于強(qiáng)度調(diào)制器和MZI倍頻系統(tǒng)信號(hào)在單模光纖中傳輸,色散對(duì)其影響非常小,因此該技術(shù)可以在單模光纖中推廣應(yīng)用。在以后的開(kāi)發(fā)研究中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的優(yōu)缺點(diǎn),希望能取其長(zhǎng)棄其短,使該技術(shù)得到發(fā)展,廣泛地應(yīng)用到無(wú)線寬帶網(wǎng)通信領(lǐng)域中以及更多領(lǐng)域。
[參考文獻(xiàn)]
[1]A.Ng'oma.Radio-over-Fibre Technology for Broadband Wireless Communication Systems.Eindhoven University of Technology【J】.2005.
篇7
國(guó)網(wǎng)河南西平縣供電公司18個(gè)鄉(xiāng)供電所的生產(chǎn)辦公、營(yíng)銷自動(dòng)化等業(yè)務(wù)是租用運(yùn)營(yíng)商提供的通道,其缺點(diǎn)是實(shí)際使用帶寬低,網(wǎng)速慢,不穩(wěn)定,故障率高。其安全性、時(shí)效性,經(jīng)濟(jì)性較差。利用變電站光通信剩余資源,對(duì)站所合一鄉(xiāng)供電所開(kāi)通光通信通道,用來(lái)傳輸供電所生產(chǎn)辦公、營(yíng)銷自動(dòng)化等業(yè)務(wù)。
一、現(xiàn)狀調(diào)查
國(guó)網(wǎng)河南西平縣供電公司共有18個(gè)鄉(xiāng)供電所,均未建立自有的專用通信通道,營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的生產(chǎn)辦公、營(yíng)銷自動(dòng)化等業(yè)務(wù)是租用運(yùn)營(yíng)商提供的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音通道,其缺點(diǎn)是電路實(shí)際使用帶寬低,網(wǎng)速慢,不穩(wěn)定,故障率高。其安全性、時(shí)效性,經(jīng)濟(jì)性較差。安全性要求,供電所營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)生產(chǎn)辦公自動(dòng)化、營(yíng)銷自動(dòng)化通信通道要盡可能采用自有專用通道,否則,網(wǎng)絡(luò)容易被攻擊;時(shí)效性要求,要求網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,且?guī)?、速率要高;?jīng)濟(jì)性要求,供電所通信網(wǎng)絡(luò)通道改造要求,在保證現(xiàn)有變電站數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,利用剩余通信資源解決鄉(xiāng)所生產(chǎn)辦公營(yíng)銷自動(dòng)化業(yè)務(wù),這樣可為企業(yè)節(jié)約資金。目前縣公司所有供電所網(wǎng)絡(luò)傳輸通道是租用的2M業(yè)務(wù)。電路速率低,網(wǎng)速慢,下載速率平均只有120bit/s左右,而且電路不穩(wěn)定,故障率高。另外還需付不少數(shù)目的租金。
二、租用光通信情況調(diào)查
以查閱資料、實(shí)地調(diào)查的方式,查找近年供電所租用光纖通信缺陷問(wèn)題?,F(xiàn)將我公司租用光通信設(shè)備,在2011年-2013年期間故障原因及中斷時(shí)間作出如下統(tǒng)計(jì)。
租用光纖外力破壞引起的網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)間,分別是2110分鐘、2060分鐘、2070分鐘;租用設(shè)備故障引起的網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)間,分別是1002分鐘、1200分鐘、1480分鐘。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試租用通信設(shè)備傳輸速率平均為120kbit/s,影響供電所數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的正常傳輸。
三、改變供電所通信方式可行性分析
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析,有8個(gè)是變電站和供電所二合一,這8個(gè)站所合一單位中,有6個(gè)變電站擁有電力系統(tǒng)自有光通信系統(tǒng)??沙浞掷米冸娬竟馔ㄐ畔到y(tǒng)剩余資源,開(kāi)通這六個(gè)變電站相對(duì)應(yīng)的供電所到局端專用通信通道。這樣可提升網(wǎng)速,降低設(shè)備故障率,節(jié)約資金。通信方式改變后,經(jīng)測(cè)算試驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)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(shí)。光纖為租用光纖,無(wú)管轄權(quán),有故障時(shí),搶修及時(shí)得不到保障;2、設(shè)備故障,設(shè)備在租方基站內(nèi),搶修時(shí),首先搶修自己設(shè)備故障,完成后,忘記恢復(fù)租用設(shè)備;3、租用2M設(shè)備檔案不清晰。搶修完設(shè)備后,經(jīng)常錯(cuò)接或忘記接2M線;4、租用2M實(shí)際帶寬遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),由于租用2M與社會(huì)容量共用,在上網(wǎng)高峰時(shí),容量帶寬被稀釋,遠(yuǎn)達(dá)不到2M應(yīng)有的帶寬和網(wǎng)速;5、存在出入公網(wǎng)瓶頸現(xiàn)象。由于是租用公用網(wǎng),傳輸數(shù)據(jù)時(shí),內(nèi)網(wǎng)要先入公網(wǎng),再出公網(wǎng)入內(nèi)網(wǎng),存在2個(gè)出入公網(wǎng)瓶頸,導(dǎo)致網(wǎng)速過(guò)慢;6、由于內(nèi)外要兩次出入外網(wǎng),信息安全得不到保證;7、存在要交租金問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)上要受損失。
五、提出解決問(wèn)題方案并確定最佳方案
針對(duì)以上原因分析,以信息網(wǎng)絡(luò)安全、時(shí)效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為前提,使用租用設(shè)備,不能根本解決網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低的原因,因此從網(wǎng)絡(luò)通道的可靠性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性等方面決定采用變電站剩余光纖資源對(duì)鄉(xiāng)所合一單位通信方式進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后,停用租用設(shè)備。對(duì)通信方式改進(jìn)候選方案進(jìn)行比較分析,具體如下:
對(duì)提出的四種方案分別從經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)缺點(diǎn)和預(yù)期效果方面進(jìn)行分析與評(píng)估,得出第四種方案利用變電站SDH,E1+協(xié)議轉(zhuǎn)換器方式為最佳方案。
六、解決問(wèn)題
結(jié)合變電站和供電所的實(shí)際情況,并聯(lián)系咨詢相關(guān)設(shè)備廠家,制定出具體的施工方案和材料計(jì)劃方案。
1、材料價(jià)格的咨詢和購(gòu)買情況如
(1)以這6個(gè)供電所年租金的2倍即約4萬(wàn)元左右為基礎(chǔ)投資購(gòu)買材料,完成改進(jìn)項(xiàng)目。(2)購(gòu)買材料,通過(guò)網(wǎng)上查詢價(jià)格和聯(lián)系廠家共購(gòu)買了6套(12臺(tái))E1-10/100M協(xié)議轉(zhuǎn)換器,700米8芯高頻電纜,共花費(fèi)4萬(wàn)元。
2、項(xiàng)目的施工安裝調(diào)試與開(kāi)通。
(1)從變電站到供電所進(jìn)行敷設(shè)電纜。(2)連接并調(diào)試開(kāi)通局端光端機(jī)到E1-10/100M協(xié)議轉(zhuǎn)換器2M業(yè)務(wù)。(3)連接調(diào)試開(kāi)通變電站光端機(jī)到E1-10/100M協(xié)議轉(zhuǎn)換器2M業(yè)務(wù)。(4)調(diào)試開(kāi)通局端到供電所通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。(5)停用供電所租用設(shè)備,并與移動(dòng)公司解除租用合同。
七、解決問(wèn)題的成效
1、安全性:通信方式改進(jìn)后,由于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)徹底與外網(wǎng)物理隔離起來(lái),信息的安全性得到了極大的保證,通過(guò)了電力系統(tǒng)信息安全性評(píng)價(jià)。
2、時(shí)效性:經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,傳輸數(shù)據(jù)速率平均提高到240kbit/s,為原來(lái)的2倍。
3、經(jīng)濟(jì)性:我們保守估算,依此次設(shè)備使用周期為10年來(lái)計(jì)算,投運(yùn)10年內(nèi)6個(gè)供電所可節(jié)約租金為21.6萬(wàn)元,可節(jié)約電話費(fèi)為21.6萬(wàn)元;而本次實(shí)施一次性消耗的物資共計(jì)4萬(wàn)元,為企業(yè)節(jié)省成本39.2萬(wàn)元,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
八、結(jié)束語(yǔ)
篇8
【關(guān)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(wú)泄漏,但其埋設(shè)/架空位置固定,極易遭到物理摧毀??扑魑謶?zhàn)爭(zhēng)中,以美軍為首的北約公然違背國(guó)際法準(zhǔn)則,大肆轟炸南斯拉夫的民用設(shè)施,充分說(shuō)明民用設(shè)施,包括民用光纖通信在戰(zhàn)時(shí)只能利用,不能依賴。
微波通信作為主要的無(wú)線通信手段,因?yàn)槠渚哂泻軓?qiáng)的頑存性和機(jī)動(dòng)性及抗干擾性能,架設(shè)簡(jiǎn)便,物理目標(biāo)小,發(fā)射功率小,費(fèi)用低等特點(diǎn)。在當(dāng)今電子戰(zhàn)日趨激烈之時(shí),在軍事通信中占有極其重要的地位,也應(yīng)當(dāng)是戰(zhàn)時(shí)軍事通信的主傳輸手段。
微波通信有著許多獨(dú)有的特點(diǎn),因而廣泛地應(yīng)用在節(jié)點(diǎn)引接、近距離中繼鏈路傳輸?shù)葓?chǎng)合。以下我們著重討論電子戰(zhàn)中如何偵測(cè)微波信號(hào)、微波通信又是如何對(duì)抗干擾,以及微波通信各種干擾技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
二、電子戰(zhàn)中對(duì)微波通信信號(hào)的偵察、測(cè)量和干擾
2.1微波通信信號(hào)的偵查、測(cè)量
要干擾敵方信號(hào),首先需要測(cè)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(jī)采用雙振子(或多振子)天線,在同一波前上分別接收來(lái)自同一通信信號(hào)發(fā)射機(jī)(通信機(jī)A)的微波信號(hào),低噪聲放大后,鏡頻抑制混頻至中頻頻率上,進(jìn)行一定增益的放大(保證信號(hào)不會(huì)飽和),對(duì)其分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。當(dāng)接收天線與通信機(jī)A發(fā)射天線正好相對(duì)時(shí),兩者接收信號(hào)的幅/相相同;當(dāng)接收天線與通信機(jī)A發(fā)射天線之間存在一夾角時(shí),兩者的幅/相不同。由兩者的幅/相差,計(jì)算出夾角大小,從而判別出發(fā)射信號(hào)的方向。其原理類似于信標(biāo)接收機(jī)。
從微波通信的特點(diǎn)看,其天線波束窄,電波方向性強(qiáng),與軍用戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)廣播式發(fā)射電波截然不同。軍用微波通信普遍配備直序擴(kuò)頻/跳頻抗干擾措施、功率自適應(yīng)抗截獲措施,因此到達(dá)偵測(cè)接收機(jī)天線的譜密度低。此外,出于機(jī)動(dòng)性的考慮,軍用微波通信天線架設(shè)所采用的天線桿高度都有限,車載式偵測(cè)接收需在其電波延長(zhǎng)線上,機(jī)載式偵測(cè)接收需在其天線波束的旁瓣方向或遠(yuǎn)距離的主瓣方向上接收電波。電波延長(zhǎng)線上,會(huì)因天線高度受限產(chǎn)生較大的阻擋損耗,天線波束的旁瓣方向上會(huì)因旁瓣抑制度引入較大的損耗,都會(huì)加劇譜密度降低的嚴(yán)重程度。如果測(cè)量站距通信站B較近,則B站發(fā)射信號(hào)譜密度稍高些,偵測(cè)相對(duì)容易一些,如果測(cè)量站距通信站B較遠(yuǎn),由于天線的前后比較高,B站信號(hào)發(fā)射譜密度低也會(huì)很嚴(yán)重。
事實(shí)上,軍用微波通信通常采用頻分雙工方式,雖然測(cè)量站可以偵測(cè)出通信機(jī)A的位置和發(fā)射頻率,但偵測(cè)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(lái),軍用微波通信信號(hào)的測(cè)量難度較大,除非近距離測(cè)量。
2.2微波通信信號(hào)的干擾
假定通過(guò)近距離測(cè)量解決了信號(hào)偵收的電平問(wèn)題和通過(guò)數(shù)據(jù)處理分析知道通信設(shè)備的具置,那么還需通過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析,知道具體頻率(或頻段),才可能實(shí)施干擾。能夠知道更詳細(xì)的制度參數(shù),反其道而行之,則干擾效果更好。
不管是直序擴(kuò)頻還是多進(jìn)制擴(kuò)頻抗干擾,由于其信號(hào)譜是連續(xù)發(fā)送的,信號(hào)的接收相對(duì)容易一些。單音的直序擴(kuò)頻信號(hào)通過(guò)平方率計(jì)算,可以直接將寬帶擴(kuò)頻信號(hào)壓縮成單音信號(hào),提高其信雜比,得出載頻頻率。
由于各種信息調(diào)制體制的直序擴(kuò)頻,雖然分析其發(fā)射中心頻率有些復(fù)雜,但仍然可以通過(guò)平方率計(jì)算,將寬帶擴(kuò)頻信號(hào)壓縮成窄帶信息調(diào)制譜,提高其信雜比,在進(jìn)一步分析得到載頻頻率。然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析,分析出其擴(kuò)頻碼序列。在此基礎(chǔ)上,設(shè)置干擾頻率和干擾調(diào)制體制,得到最佳的干擾效果。
對(duì)跳頻而言,低速跳頻時(shí),因發(fā)射駐留時(shí)間長(zhǎng),分析能力較高的測(cè)量設(shè)備可以在較短的時(shí)間內(nèi)搜索并分析出載頻頻率,立即對(duì)干擾機(jī)進(jìn)行設(shè)置,此時(shí)由于擾方尚未更改頻率,還在原來(lái)的頻率上通信,所以干擾是有效的。
通常這種跟蹤接收機(jī)分析完頻率時(shí),擾方已經(jīng)發(fā)送完跳頻同步頭,開(kāi)始發(fā)送信息部分了,所以通常跳頻同步頭不會(huì)受到損傷,但會(huì)影響到信息的正確傳輸,嚴(yán)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(shí),測(cè)量設(shè)備尚未分析完畢,發(fā)射機(jī)已經(jīng)改變載頻頻率了,難以有效地進(jìn)行干擾。
篇9
通信平臺(tái)支撐的業(yè)務(wù)主要有兩個(gè)類型,第一是自動(dòng)化業(yè)務(wù),第二是電信信息采集營(yíng)銷業(yè)務(wù)。在進(jìn)行輸變電自動(dòng)化通信過(guò)程中,一般信息傳輸量非常大,對(duì)信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性要求比較高。因此建立的主控通信中心傳輸容量應(yīng)該得到保障。就當(dāng)前的配用電通信網(wǎng)而言,因?yàn)榈蛪狠斪冸娬驹诘奈恢檬枪╇娔┒?。因此,具有受眾多、覆蓋范圍廣以及布局密等特點(diǎn)。當(dāng)前,配用電通信網(wǎng)的組成方式有載波、光纖以及寬帶無(wú)線等。從中看出,這些傳輸方式各自存在優(yōu)缺點(diǎn),光纖通信相對(duì)于寬帶而言,損耗率比較低,在實(shí)際使用中抗干擾能力比較強(qiáng),成本低等優(yōu)勢(shì),因此在電力通信中被廣泛使用。在多種無(wú)線通信技術(shù)的選擇上,寬帶無(wú)線接入技術(shù),該技術(shù)尤其獨(dú)特的系統(tǒng)性能,例如:McWiLL。在我國(guó)已經(jīng)被大量使用,該技術(shù)水平成熟度高。最有效的組網(wǎng)方式是將多種通信方式混合使用,發(fā)揮出組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。
2配電通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
配電通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)內(nèi)容比較廣泛,有用電信息采集業(yè)務(wù)、配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)。其中,在電信信息采集業(yè)務(wù)中,有包含諸多業(yè)務(wù),例如雙向營(yíng)銷互動(dòng)業(yè)務(wù)、視頻通訊業(yè)務(wù)等等。這個(gè)時(shí)候的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架應(yīng)該根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行搭建,需要滿足實(shí)時(shí)性、安全性的組網(wǎng)技術(shù)要求。因此,在進(jìn)行信息系統(tǒng)平臺(tái)搭建時(shí),應(yīng)該融入多網(wǎng)融合,這個(gè)融合可以包含專業(yè)的營(yíng)銷管理系統(tǒng),將該整個(gè)系統(tǒng)納入配電通信網(wǎng)內(nèi),進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,這樣可以將配電信息快速傳輸?shù)接脩魻I(yíng)銷側(cè),使得用戶及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況,從而進(jìn)行用電調(diào)整。用戶接入網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖、寬帶無(wú)線和電力線載波通信方式接入配電通信網(wǎng)。配電通信網(wǎng)中的lOkV變電站負(fù)責(zé)接收用戶用電信息。在整個(gè)輸變電絡(luò)中,有諸多組成,像配電室、開(kāi)關(guān)站以及環(huán)網(wǎng)柜等等。選擇自動(dòng)化配置和自動(dòng)化配變檢測(cè)。當(dāng)下,配電通訊網(wǎng)絡(luò),一般選擇的是“光纖為主、無(wú)線寬帶為輔、公網(wǎng)為補(bǔ)充”組網(wǎng)方式,這個(gè)方式最大特點(diǎn)是將大量的數(shù)據(jù)匯集在通信骨干網(wǎng)中。營(yíng)銷系統(tǒng)結(jié)合以后,就可以更加緊密關(guān)注變化。而且可以將更多注意力轉(zhuǎn)移到用戶中,了解用戶的需求,根據(jù)實(shí)際需求,進(jìn)行配電調(diào)整,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行水平提高,保障精細(xì)化、合理化以及高效化管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
3電力營(yíng)銷與用戶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
電力營(yíng)銷以及用戶接入網(wǎng)過(guò)程中,已經(jīng)形成一體化的信息通信平臺(tái),這平臺(tái)能夠發(fā)揮出巨大作用。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于戶接入網(wǎng)監(jiān)控目的,進(jìn)行監(jiān)控家用電器用電情況以及開(kāi)關(guān)情況。最終的信息會(huì)于無(wú)線傳感網(wǎng)將其智能反應(yīng)在外網(wǎng)上,這些信息的積累是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)營(yíng)銷策略最關(guān)鍵依據(jù)。這個(gè)過(guò)程中,應(yīng)該保障信息傳輸準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。使用多個(gè)智能表計(jì)將其集中連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)內(nèi)用電信息進(jìn)行采集,集中器會(huì)將前端設(shè)備進(jìn)行屏蔽,給予統(tǒng)一的連接接口,最終傳輸?shù)缴蠈幼冸娬局校@樣就可以整合整個(gè)小區(qū)用電信息,并且可以快速傳輸給電網(wǎng)。
4結(jié)束語(yǔ)
篇10
關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動(dòng)化;合理規(guī)劃;集中智能模式;分布智能模式;
1 配電網(wǎng)的合理規(guī)劃
當(dāng)某區(qū)域發(fā)生故障時(shí),及時(shí)將分割該區(qū)域的開(kāi)關(guān)跳開(kāi),隔離故障區(qū)域,隨后將因線路發(fā)生故障而失電的非故障區(qū)域迅速恢復(fù)供電,從而避免了因線路出現(xiàn)故障而導(dǎo)致整條線路連續(xù)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(dòng)化對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃提出了以下幾點(diǎn)基本要求:
(1) 供電線路要連接成環(huán)網(wǎng),形成2-1、3-1等典型的接線模式,對(duì)重要用電區(qū)域可采用3供1備用的接線模式。
(2)線路干線須進(jìn)行分段。避免線路某處出現(xiàn)故障導(dǎo)致整條線路都連續(xù)失壓,即通過(guò)分段開(kāi)關(guān)的倒閘,將非故障區(qū)域負(fù)荷轉(zhuǎn)移。分段原則是:根據(jù)具體情況,或按負(fù)荷相等,或按線長(zhǎng)相等,或按用戶數(shù)量均等原則。應(yīng)考慮投資效益,一般線長(zhǎng)在3km以內(nèi)的宜分3段,線路更長(zhǎng)時(shí)分段不超過(guò)5段,具體的分段應(yīng)結(jié)合運(yùn)行管理單位的運(yùn)維特點(diǎn)進(jìn)行劃分。
(3)若分段開(kāi)關(guān)使用負(fù)荷開(kāi)關(guān),不使用斷路器,可節(jié)省部分一次設(shè)備的投資。線路發(fā)生故障后,分段開(kāi)關(guān)的作用是隔離故障區(qū)域,而不是切除故障電流。當(dāng)故障發(fā)生后,變電站內(nèi)10kV出口斷路器分開(kāi),切除故障電流,此后,劃分故障區(qū)域的分段開(kāi)關(guān)才跳開(kāi)隔離故障,此時(shí)故障電流已經(jīng)切除。
(4)分段開(kāi)關(guān)可使用斷路器。目前我國(guó)開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠家已經(jīng)生產(chǎn)出分合負(fù)荷電流、過(guò)載電流及短路電流的10kV戶外真空斷路器。這種設(shè)備與計(jì)算機(jī)的遙控技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備連接后能夠?qū)崿F(xiàn)遙控操作、數(shù)據(jù)信息通訊等功能。
2 開(kāi)關(guān)設(shè)備的選型
開(kāi)關(guān)設(shè)備作為配網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備,目前生產(chǎn)的廠家很多,但能夠生產(chǎn)出與計(jì)算機(jī)的遙控技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備連接,能夠?qū)崿F(xiàn)遙控操作、數(shù)據(jù)信息通訊等功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)廠家并不是很多。目前我國(guó)部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的開(kāi)關(guān)設(shè)備大都不具備這個(gè)功能。所以,要做到利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)正常運(yùn)行的控制、檢測(cè)和故障時(shí)的快速處理(故障檢測(cè)、故障定位、隔離和非故障區(qū)的恢復(fù)供電) 以及配網(wǎng)的生產(chǎn)管理、設(shè)備管理的自動(dòng)化,正確的開(kāi)關(guān)設(shè)備的選型是關(guān)鍵。為實(shí)現(xiàn)控制中心和各分段開(kāi)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,要求控制開(kāi)關(guān)、斷路器不僅具備遠(yuǎn)方的遙控操作和數(shù)據(jù)信息通訊等基本功能,同時(shí)還要具備獨(dú)立、完善的操作電源系統(tǒng)。為獲取負(fù)荷電流、過(guò)載電流及短路電流量,達(dá)到遙信、遙測(cè)、遙脈等功能,要求開(kāi)關(guān)內(nèi)置CT 和PT 等電氣設(shè)備,作為判斷過(guò)負(fù)荷、各種故障電流的電氣元件。
3 控制中心與各開(kāi)關(guān)(斷路器)之間的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)
配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的可靠性和通信速率要求很高,也是配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的主要瓶頸。目前我國(guó)部分地區(qū)完成的配網(wǎng)自動(dòng)化的通信方式大都采用載波通信、無(wú)線通信和光纖通信等幾種形式。從相關(guān)供電局配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,這幾種形式中,無(wú)線通信和載波通信受到很多因素的制約,不是十分穩(wěn)定,但投資較少,適合小區(qū)域的城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動(dòng)化。對(duì)大、中等以上的城市來(lái)說(shuō),這兩種通信方式不能滿足要求。所以,要想實(shí)現(xiàn)大中城市的配網(wǎng)自動(dòng)化,應(yīng)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(wǎng)等多種通信模式,具有通信速率快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),是配網(wǎng)自動(dòng)化通信方式的首選。
操作電源的設(shè)計(jì),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(tǒng)。為了滿足設(shè)計(jì)需要,在整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置多套電源系統(tǒng),具體的數(shù)量,要根據(jù)電壓降和電源線路的實(shí)際情況決定。
4 配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)用化模式
根據(jù)故障處理的具體形式,配網(wǎng)自動(dòng)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(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)(斷路器)具備自動(dòng)故障判斷隔離及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的能力,不需要通信與主站系統(tǒng)參與。主要有電壓時(shí)間型(根據(jù)變電站保護(hù)重合閘到再次出現(xiàn)故障電流的時(shí)間確定故障區(qū)域) 和電流計(jì)數(shù)型(根據(jù)開(kāi)斷故障電流重合器動(dòng)作次數(shù)確定故障區(qū)域)兩種。其主要設(shè)備是FTU結(jié)合斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)構(gòu)成的具有重合功能的分段開(kāi)關(guān)。
此類方法的顯著優(yōu)點(diǎn)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(diǎn):
(1) 故障處理及供電恢復(fù)速度慢,對(duì)系統(tǒng)及用戶沖擊大;
(2) 需改變變電站速斷保護(hù)定值及重合閘次數(shù);
(3) 同一線路上、下級(jí)重合器動(dòng)作缺乏選擇性。
此外,網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后需改變重合器的整定參數(shù),多電源多分支的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),其參數(shù)配合困難。并且故障點(diǎn)后面的分段開(kāi)關(guān)的重合閉鎖要依靠檢測(cè)故障時(shí)的異常電壓來(lái)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(fù)雜。
綜上所述,這種方法適合于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(duì)較低的場(chǎng)合,適用于地廣人稀的鎮(zhèn)區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃。
4. 2 集中智能模式
集中智能模式是指現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)(斷路器)將檢測(cè)的故障信息上傳給主站,由主站根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按照一定的算法進(jìn)行故障定位,下達(dá)命令給相關(guān)FTU 、開(kāi)關(guān)(斷路器)跳閘隔離故障。此后主站通過(guò)計(jì)算,考慮網(wǎng)損、過(guò)負(fù)荷等情況確定最佳恢復(fù)方案,控制開(kāi)關(guān)(斷路器)完成負(fù)荷轉(zhuǎn)供.這種模式的特點(diǎn)是適用于任意結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng),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(wǎng)的實(shí)時(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上完成的,因此,即使是多電源復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)同樣適用,并且時(shí)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(huán)網(wǎng)柜方式、開(kāi)閉所方式) 。它具有以下特點(diǎn):
1) 作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)子系統(tǒng),能滿足電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì)要求,其配置、功能包括設(shè)備的布置都能滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的要求。
2) 能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)(斷路器)的開(kāi)關(guān)量和電流、電壓等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到調(diào)度主站或控制中心,并且能夠?qū)ζ溥M(jìn)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(hù)的整定、重合閘、備自投等配合,系統(tǒng)本身具有自動(dòng)判斷故障點(diǎn)和自動(dòng)切除故障點(diǎn)的功能,能夠?qū)⒐收戏秶s小到最小程度。
4) 系統(tǒng)的正常運(yùn)行方式和故障時(shí)的運(yùn)行方式能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化,調(diào)度靈活,也可以根據(jù)調(diào)度員或者操作員的指令(檢修狀態(tài)下的運(yùn)行方式)選擇預(yù)定的運(yùn)行方式。
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