光纖傳輸系統中存在的問題及對策研究

摘 要：文章中筆者對當下光纖傳輸過程中待改善的問題進行了簡要的總結分析，并提出了切實可行的措施解決問題。光纖傳輸網絡具有脆弱性、漂移、誤碼等問題，對上述問題進行了及時、妥善的處理之后，光纖傳輸網絡才能安全、穩定、高效的運行。

關鍵詞：光纖傳輸；問題；對策研究

1 引言

近些年，隨著科技術的迅猛發展，人們日常對信息的交換量需求增大。在多媒體文件通信的要求下，光纖傳輸系統有了一定的進展。但在發展的過程中，難免還是會存在這樣或者那樣的問題，通過總結分析，我國光纖傳輸系統主要存在的問題，一是光纖傳輸網絡比較脆弱，一是誤碼性能以及漂移性能。筆者對存在的問題進行了簡要的分析，針對問題提出對策，以及表達了一些個人的看法。

2 淺談光纖傳輸系統中存在的問題

2.1 光纖傳輸網絡存在的脆弱性問題

2.1.1 物理方面的脆弱性問題

物理方面的脆弱性引起的主要原因一般有強、弱光的攻擊、以及竊聽的攻擊，目前還找不到有效的方法進行防范，但并不是毫無進展。一大部分運營商為了降低物理脆弱性一般采用了兩種措施，一是自愈保護技術，一是0LP技術。這些技術的直接效果就是縮短了光故障的時長，為搶修修復贏得了大量的時間。隨著技術水平的進步，運營商維護隊伍對于切斷光纖傳輸的攻擊方式能夠進行有效的防御。只是這些對于整個光纖傳輸的安全穩定性的保證還是遠遠不夠的。光纖傳輸網絡依然很脆弱。

按攻擊方式的差異，弱光攻擊有兩種方式，一是帶內干擾的攻擊，一是帶外干擾的攻擊。前者是通過對光信號的注入進行干擾，使得接收端正確解譯數據的能力有所降低，使得鏈路或鏈路節點上的信號衰減；后者是攻擊者鉆了器件所固有的泄漏或交叉調制效應，通過放置其他波長的攻擊信號在放大帶寬內，就會占有其他信號的增益，導致了傳輸質量的下降。

強光攻擊一般分為主動攻擊和非主動攻擊，而無論是主動攻擊還是非主動攻擊，它給設備的傷害都是永久的，一個來源于人的故意破壞，另一個來源于技術操作中的失誤或其他引起的部分器件的永久性失效。

如果強光攻擊的源頭是光放大器的輸入端，在給放大器帶來損壞的同時，也可能破壞其他設備，然而由于光器件的價格相對昂貴，在修復時所花費的時間也很長，帶來了深程度大范圍的損壞。

光纖系統的建立時間不長，光纖設備的老化問題并不突出，但卻是我們應該考慮的。

2.1.2 邏輯層方面的脆弱性問題

邏輯層主要是為光纖網絡的運行提供管理以及支撐的作用。它的核心是由數據通信網及網元、管理軟件等共同組成的網絡管理系統。網絡管理系統在整個網絡控制中充當了“大腦”的角色，對整個網絡進行故障的定位、系統的安全與維護、信道的調度、性能的監測以及業務的開放。

到目前為止，現已存在的網絡廣利系統如網元管理層、業務管理層、事務管理層、網絡管理層以及網元層。這些網絡管理的模式基本上都能實現通信管理網的標準要求。

光纖傳輸網絡具有一定程度的物理封閉性，所以嵌入式的控制通道以及DCN通道是管理信息以明文的形式傳輸的主要途徑。用戶若要對網管的信息進行強行接入，或對網管的命令進行篡改或其他非法操作，都對光纖網絡的運行造成了極大的影響。

2.1.3 業務層方面的脆弱問題

業務層在光纖傳輸網絡中的角色是傳輸業務數據。業務層的脆弱性是由物理層以及邏輯層共同影響的。任何物理層以及邏輯層的攻擊都將影響業務層，對業務層信息的傳輸產生威脅，使數據傳輸的安全性以及準確性得不到保證。

當前，光纖傳輸網最大問題是沒有形成系統的加密的體系，大都存在著這樣或那樣的漏洞，信息盜竊者對信息的盜竊與更改便輕而易舉，造成了重要信息的丟失以及錯誤信息的傳播，損失巨大。

綜上所述，保密性決定了光纖傳輸網絡業務層的脆弱性，采取良好的保密措施以及消除業務終端的管理的隱患，增強內部的管理制度，是減小脆弱性的途徑。

2.2 誤碼、漂移性能的問題

2.2.1 誤碼

誤碼情況是指，信息經歷了接收判決再生后，數字碼流的比特中出現了差錯，使信息傳輸的質量下降。誤碼的種類對業務的影響取決于業務的種類，不同的業務種類對不同的誤碼情況的忍耐能力不同，例如數據通信對突發性的誤碼的情況有更高的容忍性。

理想的傳輸網絡其傳輸信道要求非常穩定，其要求外界的電磁幾乎對它不產生干擾。在實際中，運行時的誤碼是無可避免的，主要原因是既有內部的也有外部的，然而內部的原因對誤碼產生的影響較小。

2.2.2 漂移

誤碼情況是指，數字信號相對于它的理想的時間所在的位置在很短時間內其有效狀態的位置出現了時間較長的偏移。所謂時間較長的偏移中時間較長的概念是小于10Hz相位變化的時間。在光纖系統中引起漂流的的原因很多，主要有OA、OTM等設備在使用中的時延現象；溫度變化引起的漂移；光纖自身的折射率受溫度的影響造成傳輸速度的變化，也就是形成了傳輸時延，也會發生漂移。漂移的具體表現就是色度色散以及偏振模色散。經過經驗數據表明，對速率在10G以上的系統來說偏振模色散非常重要。在SDH的網絡單元里，造成偏移的主要原因是指針的調整和網同步向結合所引發的低頻率抖動。

3 針對存在的問題的政策研究

3.1 針對網絡脆弱性的解決措施

3.1.1 如何改善物理層脆弱性。在上文中我們提到了物理脆弱性造成的原因主要是搶光攻擊和未來將出現的設備老化等，因此在硬件上作出改善是對于物理層的脆弱性的一般情況下的解決措施。對硬件特性進行改良以及改善，加固硬件系統，對在關鍵的部件上應用隔離控制等裝置，已達到保護的作用。檢測手段的完善對改善物理層脆弱性有至關重要的影響，于此同時，加大巡檢的力度，加強對設備的技術操作過程監督。

3.1.2 如何改善邏輯層脆弱性。找到原因，根據原因解決問題是杜絕問題發生的根本。上文中我們分析了物理的封閉性是邏輯層脆弱的主要原因。加強對網絡管理系統的管理與控制，使網管不易被侵犯，使信息更加安全。這樣將對網絡整體安全性的提升都有幫助。

3.1.3 如何改善業務層的脆弱性。業務層的脆弱性是物理層與邏輯層共同影響的。其主要是通過對密碼技術的使用來改善業務層的脆弱性。主要的任務是建立完善的安全保密機制，對業務層信息的傳輸進行加密保護，這樣很大程度上保證了信息傳輸的安全。對業務層端的人員管理的加強以及涉密人員的自身素質的加強也是對業務層脆弱性改善的有效手段。

3.2 針對誤碼、漂移問題的解決措施

對誤碼問題的解決，主要有兩個方面需要注意。其一是通過技術的加強減少系統內部的誤碼率，其二是對傳輸系統的外部干擾盡量減少。系統信噪比的改善對內部的誤碼率的減少非常有效。消光比很大程度上對系統接收端的均衡特性有所改善，有效的減少了抖動。系統消光比以及信噪比的改善是減少誤碼率的最有效措施，到現實操作中，選取合適的緩存器容量，對于低頻段的抖動以及對漂移的指標采取合理的規范都能夠達到對漂移控制的目的。

4 結束語

光纖傳輸較傳統的信息傳輸是非常重要的變革。人們對多媒體的傳輸要求越來越高，光纖傳輸系統對有限傳輸通信的意義重大，是現今有線傳輸的基本方式。我國科學技術不斷進步，在借鑒國外先進經驗的基礎上，結合我國光纖傳輸的發展現狀，對我國已有的光纖傳輸系統進行改良。筆者對當下光纖傳輸過程中的待改善的問題進行了簡要的總結分析，并提出了切實可行的措施解決問題。

參考文獻

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