分析光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計與構(gòu)建

陳培寬

（普天信息工程設計服務有限公司，北京 100086）

0 引 言

現(xiàn)代化背景下我國通信行業(yè)得到快速發(fā)展，光纖通信成為了目前信息傳遞的主要方式。根據(jù)調(diào)查研究，過去光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)存在較多的問題，進而導致在傳輸期間出現(xiàn)較多的阻礙，并且傳輸設備在傳輸期間仍然存在一定的技術(shù)問題，使得光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)存在相應的安全隱患[1]。文章對光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計與構(gòu)建，從而使得我國光纖通信傳輸網(wǎng)絡得到更好的發(fā)展，進一步提高我國的通信傳輸技術(shù)。

1 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的優(yōu)勢

光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)是目前使用最廣的傳輸方式，其具有較高的保密性。通常在信息傳輸期間，信息的保密性受到社會的廣泛關(guān)注，但是在信息傳輸期間容易出現(xiàn)信息泄露的問題。這大多是由于傳輸電波的電磁波泄漏，從而使得竊聽問題發(fā)生，無法達到很好的安全和保密。而光纖通信傳輸系統(tǒng)可以較好地處理這種情況，其原因是光波的傳播期間光有很強的限制，使得光纜具備吸收泄漏光線的能力，讓光纜傳送的信息不再發(fā)生竊取的情況，在信息傳播過程有著良好的安全和保密工作。光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在運用期間損耗性較低。光纖的傳輸損耗與其他媒介相比較低，因此光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的傳輸距離較長，在一定程度上能夠節(jié)約成本，使得整體傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)得到更好的發(fā)展。同時，光纖通信傳輸網(wǎng)絡由于損耗較低，系統(tǒng)的復雜性較低，進而大大增加了系統(tǒng)的維護性。光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)具有較高的容量，并且使用期間射頻較寬。光纖通信傳輸網(wǎng)絡比電纜的帶寬大，在運輸中使用了更為先進的密集波分復用技術(shù)，但同時需要增加光纜的傳輸能力。在光纖通信傳輸網(wǎng)絡運營階段，其整體的抗干擾能力也很好，這主要由于光纜的絕緣能力很強，因此不易受到自然界的干擾，在通信傳輸期間較為穩(wěn)定[2]。

2 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計與構(gòu)建

2.1 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的基本構(gòu)成

通常光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)由5 部分構(gòu)成，分別是中繼器、無源器件、光發(fā)信機、光收信機以及光纖或光纜。

首先，中繼器主要由監(jiān)測器、光源以及判斷再生電路組成，它能夠補償光信號在傳輸中的衰減，并且對脈沖值進行了相應的調(diào)整，從而正確傳播光波信號。而無源器件主要是包含光線連接器等部件，其主要能夠利用光纖的連接以及光纖與光端機的連接，其中光纖的連接直接決定著信息傳輸是否成功，其連接成功則信息傳輸成功，其連接不成功則信息傳輸失敗。因此，無源器件在光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)中起重要的作用，他能夠決定信息傳輸?shù)某蓴　?/p>

其次，光發(fā)信機主要以光源、驅(qū)動器等組成，通過此對光波的調(diào)節(jié)，使光波變?yōu)橐颜{(diào)光波，再利用光纖傳送信息并進行處理。性能研究結(jié)果表明，光發(fā)信機可以進行電信號和光信號交換。光收信機還可以進行光信號間的交換，即電信號與光信號進行相互轉(zhuǎn)化，使得光纖通信能夠順利進行。一般其主要將光信號通過檢測器轉(zhuǎn)換為電信號，再利用放大器將電信號送到接收端。

最后，光纖或光纜主要是對信息進行輸出，從發(fā)送端接收的光信號就需要利用光纖或者光纜進行傳輸，進而使得信息得到成功傳送。通過中繼器、無源器件、光發(fā)信機、光收信機以及光纖或光纜5 個部分能夠構(gòu)成光纖通信傳輸網(wǎng)絡，進而保障整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2.2 光纖通信傳輸網(wǎng)絡維護系統(tǒng)功能設計

通常光纖通信傳輸網(wǎng)絡維護系統(tǒng)的功能設計一般包括以下5 個方面，依次是基礎設施管理系統(tǒng)、日常維護管理系統(tǒng)、技術(shù)維護支撐的管理系統(tǒng)、自動報警管理系統(tǒng)以及障礙指標計算的管理系統(tǒng)。對這5 方面的相關(guān)設置，可以很好地保證光纖通信傳輸網(wǎng)絡維護系統(tǒng)的功能可靠性，使得光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)得到較好的發(fā)展。在設計基礎管理功能期間可以設計“增、刪、改、查”等基本功能，從而滿足不同客戶的不同需求，使得光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)得到全面發(fā)展。而在日常維護管理設計期間，可以將光纜管理信息按照條件進行展示，進而保障整個設計的有序性。同時，工作人員能夠借此調(diào)度設備分析情況，進而保障整個設計的完善性與科學性。在設計技術(shù)維護支撐管理部分時，要升級和改進通信光纜網(wǎng)絡信息，通過信息技術(shù)對維護支撐管理進行創(chuàng)新化設計，從而提高整體的維護支撐。而在設計自動報警管理系統(tǒng)時，工作人員則要對網(wǎng)絡中的信息進行實時更新，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行完善處理，從而保障信息在電子地圖上得到及時更新，從而更好地完成系統(tǒng)的維護工作。

2.3 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)模塊設計

光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在設計期間要保障其具有正常的功能，就要對系統(tǒng)進行科學化的模塊設計，從而保障整個系統(tǒng)在運行期間穩(wěn)定。首先，對基礎的管理模塊進行設計，對儀器設備和系統(tǒng)進行規(guī)范化管理，使得光纖通信傳輸網(wǎng)絡得到科學化的模塊設計。其次，對技術(shù)的維護和智能模塊開展進行相關(guān)設計，在信息化技術(shù)的加持下，要進一步創(chuàng)新改進光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)，運用電子信息技術(shù)讓其智能化發(fā)展，進而保障整個模塊的自動化進展。自動化設備實時監(jiān)督和管理通信網(wǎng)絡，使得光纖通信傳輸網(wǎng)絡得到先進化發(fā)展。同時，工作人員在此期間利用計算機技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析處理，進而保障整體管理工作的科學安全性。再次，對障礙指標開展相應的計算管理。通常光纖電纜在具體運行期間會出現(xiàn)相應的故障，因此通過對指標進行計算能夠開展管理模塊，較好地分析系統(tǒng)的故障，從而利用先進化技術(shù)進行計算和修復。最后，在設計期間通過預測模塊能及時掌握光纖光纜的運行情況，利用監(jiān)控技術(shù)使光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠快速找到故障問題，進而保障維修工作的順利進行[3]。

2.4 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)總體設計

光纖通信傳輸網(wǎng)絡在使用期間具有較高的復雜性，進而導致光線維護的清晰化程度和高效性越來越低，因此當光纖通信網(wǎng)絡的具體情況復雜時，就要通過總體設計提高光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的清晰性與高效性。可以利用信息技術(shù)對光纖的網(wǎng)絡節(jié)點進行電子記錄，將數(shù)據(jù)記錄到計算機，使光纖網(wǎng)絡節(jié)點的全貌以可視化的形式在地圖上顯示。同時，光纖通信傳輸系統(tǒng)的工程師可以使用該方法對網(wǎng)絡系統(tǒng)的狀態(tài)進行及時檢測，進而更好地設計與創(chuàng)新光纖通信傳輸網(wǎng)絡，使其在新時代的背景下得到更好的發(fā)展。另外，在設計期間需要做好功率預算和寬帶預算，功率預算能夠判斷檢測器接受的光功率，分析其是否達到所需要的最小功率，其中包含了光纖的損耗率、連接器等期間的損耗率等。光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)只能預估一個數(shù)，整體并不準確，因此需要對此方面進行相應的分析。而帶寬預算則為信息傳輸服務，通常光纖通信系統(tǒng)中的寬帶與光纖的色散性有關(guān)，因此光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在設計期間要對此方面的設備進行創(chuàng)新，使其得到較為準確的預算，進而改進光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)。

3 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)設計應用

通過光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計分析，能夠了解光纖傳輸完成信息輸送所需要的步驟和信號，在發(fā)送后可以利用光纖和發(fā)送模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。調(diào)查分析可知，接收器和傳輸系統(tǒng)中光發(fā)送器都是整個光纖網(wǎng)絡傳輸體系中不可分割的重要部分，因此可以實現(xiàn)較小的驅(qū)動類信號的功能。因為運用的芯片位數(shù)較多，所以示波器最終顯示的波形曲線會減小失真，從而保障整個傳輸結(jié)果的準確性。想要進一步獲得更加精準的數(shù)據(jù)，就要運用較多的位數(shù)芯片，提高光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。

3.1 光發(fā)送

現(xiàn)代化光纖、光纜傳輸通信系統(tǒng)的設計中，光接收和光發(fā)送設備已經(jīng)成為了重要的組成部分，相關(guān)光電元件能夠在光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)中起重要的作用。此元件能夠發(fā)送集成類功能模塊，通過相應的二極管和波長使元件與光纖接口成功對應。同時，在實際光發(fā)送期間，通過光電元件能達到較高的發(fā)光效率，進而實現(xiàn)微小驅(qū)動電流工作環(huán)境，使光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行。

3.2 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在電力通信網(wǎng)中的應用

光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠在電力通信網(wǎng)中有較好的應用，并極大地改善了我國的供電網(wǎng)絡環(huán)境，使網(wǎng)絡能夠安全穩(wěn)定的運行。光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)目前在電力通信網(wǎng)中有廣泛的應用，并且能夠形成一套完整的、科學化的體系[4]。同時，利用光纖通信網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)可以對電話、互聯(lián)網(wǎng)和廣播電視信號傳輸?shù)确矫孢M行應用，促進了我國光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的普遍發(fā)展。

3.3 企業(yè)內(nèi)部、醫(yī)療行業(yè)的通信應用

目前，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)可以在企業(yè)內(nèi)部進行通信應用，還能夠跨地域、跨部門、跨平臺進行企業(yè)的內(nèi)部通信，促進企業(yè)得到更好的發(fā)展。調(diào)查分析可知，企業(yè)內(nèi)部能夠通過光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)進行文件傳輸、數(shù)據(jù)傳輸、視頻共享等，通過光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的通信應用能夠較好地解決企業(yè)的工作問題，有效促進工作效率的提升，并使得企業(yè)的通信方式更加現(xiàn)代化。此外，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)可以在醫(yī)療行業(yè)有較好的應用。通過光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)可以用于遠程醫(yī)療、遠程手術(shù)等，較好解決醫(yī)療距離帶來的問題。

3.4 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在監(jiān)控方面的應用

通過光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l進行監(jiān)控，從而傳輸信號。由于光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)具有較高的傳輸速率，并且干擾性較低，將其應用在視頻監(jiān)控方面能夠較好滿足相關(guān)領(lǐng)域的需求[5]。通常一個復雜的監(jiān)控系統(tǒng)會根據(jù)不同的監(jiān)控要求和傳輸距離采用不同的傳輸方式，因此對于通信技術(shù)有較高的要求。而利用光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)進行監(jiān)控能夠?qū)⒁曨l及控制信號轉(zhuǎn)換為光信號并在光纖中傳輸，進而較好地解決此類問題。目前，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)主要應用在國家的主干通信網(wǎng)絡中。

3.5 光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)在電線干線傳輸網(wǎng)中的應用

隨著社會信息化時代的到來，對數(shù)據(jù)傳輸速度的要求也越來越高。傳統(tǒng)的電線干線傳輸網(wǎng)由于受到電磁干擾等因素的影響，其數(shù)據(jù)傳輸速度很難得到滿足。而光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)具有傳輸速度快的優(yōu)點，其通信速率較高，因此在電線干線傳輸網(wǎng)中應用廣泛。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，信號的穩(wěn)定性成為了社會關(guān)注的問題，為了進一步增強信號的穩(wěn)定性，將其光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)應用在電線干線傳輸網(wǎng)中能夠提高信號的穩(wěn)定性，使其得到極大的改善。并且光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)具有誤碼率低的優(yōu)點，其誤碼率僅為每1012bit 出現(xiàn)一個誤碼，高于電線干線傳輸網(wǎng)多個數(shù)量級。這意味著在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)，因此應用廣泛。此外，相比傳統(tǒng)的電線干線傳輸網(wǎng)，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)具有更低的成本優(yōu)勢。雖然光纖的成本較高，但是光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的傳輸距離可以達到幾十千米，對于遠距離傳輸數(shù)據(jù)而言，光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)相比電線干線傳輸網(wǎng)更具成本優(yōu)勢。

4 結(jié) 論

現(xiàn)階段我國光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用越來越廣泛，已經(jīng)逐漸滲透到了生活的方方面面。光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)應用廣泛，可以用于電信、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字廣播、數(shù)字電視以及計算機網(wǎng)絡等多個領(lǐng)域，還可以用于數(shù)據(jù)中心、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息社會的核心領(lǐng)域。為了進一步提高光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，通過新技術(shù)對此進行創(chuàng)新發(fā)展，能夠使光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)得到較好的發(fā)展，進而推動我國各個領(lǐng)域的進展[6]。未來，我國光纖通信傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠快速地朝著高質(zhì)量、高效率的方向發(fā)展，所以在此后的研究中要不斷創(chuàng)新，進而使其得到新的突破。