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黄河下游光纤通信技术及布局研究

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第22期作者：焦修慧

[导读] 摘要：光纤的全称是光导纤维。它是一种以光波为信息载体，以光纤为介质的通信传输方式。

        台前黄河河务局河南 457600
        摘要：光纤的全称是光导纤维。它是一种以光波为信息载体，以光纤为介质的通信传输方式。从本质上讲，光纤、光源和光探测器是光纤通信的基本组成部分。光纤除按制造工艺、材料组成和光学特性分类外，按用途还可分为通信光纤和传感光纤。通信用光纤具有信息传输量大、传输速度快、损耗小等特点，已成为现代社会一种非常普遍的通信技术。与传统通信技术相比，光纤技术还具有更高的传输保密性和方便的安装，这也是越来越多的企业和个人广泛使用光纤技术作为主要通信技术的原因之一。黄河下游光纤通信技术不仅提高了工作效率，而且给人们的生活带来了方便。
        1黄河下游光纤通信技术的特点
        1.1能抵抗电磁干扰且应用广泛
        传统的电力通信技术往往会受到电磁干扰的影响，而目前的光纤通信主要采用稳定性高、绝缘性强、耐腐蚀性好的石英作为主要生产材料，这使得光纤具有一定的抗电磁干扰能力，并且可以抗电磁干扰能力强。另外，石英本身价格不高，光纤生产成本低，这也是光纤的一大优势。此外，黄河下游光纤通信技术还具有重量轻、体积小的特点，可以帮助企业或个人更方便地安装和使用。这些优点正是光纤在当今社会得到广泛应用的原因。
        1.2光纤通信容量大、传输远
        社会的快速发展促进了信息技术的进步。目前，单根光纤的潜在带宽为20兆赫兹，可容纳50000ghz的传输带宽。光纤通信的损耗很低，主要是因为光纤中的光波长约为1.55μm，而石英光纤的损耗小于0.2db/km，比任何传输介质的损耗都要低。因此，光纤通信的无重复传输距离可以达到几十公里甚至几百公里。为了解决通信设备中的电子瓶颈效应问题，人们通常采用一些比较复杂的技术来保证传输效果，如光波分复用技术。
        2黄河下游光纤通信技术发展现状
        2.1核心网光纤
        核心网光纤在我国光纤线路中有着非常重要的应用。多模光纤逐渐被芯光纤所淘汰，单模光纤得到了广泛的应用，如G.652光纤和G.655光纤。G、653和G.654光纤已在我国一些地区得到应用，但它们的优势不如上述两种优势，在提高光纤容量方面也存在一些缺陷，因此逐渐被废弃。相反，主光纤采用分立光纤，不适用于光纤带。树干纤维通常用于室外。过去，采用紧套绞合结构已被芯光纤所取代。
        2.2光纤接入技术
        光接入网在整个网络工程中处于非常重要的地位。因此，要密切关注时间的流逝，为人们提供良好的参观环境。如今，人们对网络的需求越来越大，不仅需要宽带骨干传输网，还需要合适的接入部分。目前，大多数光纤接入方式都采用FTTH。它提供了一种纯光学的方法，可以充分利用光纤的特性来满足大多数用户的需求。我国从2003年开始推广FTTH，现在已经有了非常广泛的应用，大部分个人用户和网吧都在使用FTTH。明确了FTTH城市优化发展的主要技术措施。
        2.3普通黄河下游光纤通信技术
        目前，普通光纤通信技术在黄河下游地区应用最为普遍。但是，随着光纤技术的不断发展，黄河下游地区的普通光纤通信技术也在同步发展，单波长信道容量大大提高并进一步优化。这些优化主要针对1550rim在边缘区域的低衰减，利用同一区域内光纤和蛇的散射点，可以产生最小的衰减系数。目前已有一定数量的光纤完成了这一优化。
        3黄河下游沿黄河堤防光纤通信环网的布局设计
        针对黄河下游的光纤通信，建立了黄河两岸有基层单位和信息采集点的黄河信息高速公路。秦河口至黄河入海口采用沿黄光纤环网组网方式。沿江建设4个10G光纤环网、30个2.5G断面接入层和支路接入层，实现堤防两侧基层单位和信息采集的互联互通，提供宽带接入，满足基层河务断面黄河管理信息化建设的需要，沿河的涵洞和大门以及信息收集点。沿江建设的光纤环网连接近1500个光纤通信站，可满足黄河下游沁河口河口约1500个基层单位和信息采集点的宽带通信接入。

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        3.1通信节点的选择原则
        沿江主传输层通信节点的选择原则：具有一定规模的管理单位、微波站所在地或具有一定数量无线传输设备的枢纽站、交通便利的单位，供电条件好，传输距离适中，交叉节点宜设在跨黄河大桥附近，便于跨江光缆连接。总之，主干传输层通信节点的选择应具有运行可靠、管理方便、维护方便的特点。河段接入层通信节点选择原则：沿河管理单位、水文站、闸管站、抢险队、重要闸机，通信传输距离分布合理。支线接入层通信节点选择原则：滩区基层管理单元、闸机，光缆敷设方便，安全可靠，维护方便。
        根据需求分析，考虑到沿江主传输层带宽需求约为6.9gb/s，主干光纤环网的电路保护需要不断提高。此外，各种自动化系统对通信传输的可靠性、传输速率和传输带宽的要求也越来越高。河流两岸堤防部分断面接入数据也应接入主干道传输。建议主传输层采用容量10gb/s的光通信传输系统。考虑到接入层带宽需求约为1.7gb/s，建议采用通信容量为2.5gb/s的光通信传输系统，自愈环采用复用段共享保护环（MS-SPRing）和二纤通道保护方式；通信设备重要的插板如交叉单元板、电源单元板及时钟单元板，均按照冗余方式配置，设备支路板卡采用“1∶N”保护方式；物理路由保护采用不同物理路由的光缆形成物理光环路。
        光缆线路路由应选择地质稳定、地形平坦、高差小、土质好、含石量少、不易坍塌和冲刷的地段，避开可能受自然或人为因素危害的地段；选线应充分考虑线路稳定、安全的原则操作方便，施工维护方便，投资经济。根据黄河下游两岸的地理环境和通信站的分布情况，在黄河下游两岸标准化堤防上选择干线传输层和区间接入层的光缆路由，铺设位置在标准化堤防背向河流的路肩上。为保证光传输系统的安全性和可靠性，主干电缆环和分段光缆环可采用同一根不同光纤的光缆，以充分利用光纤资源，节约投资资金。
        3.2建设黄河下游沿河光纤环网的目标
        在整合和利用现有黄河防汛通信网络资源的基础上，本着“公专结合、优势互补”的原则，利用光纤传输技术发展黄河通信公路，发展目标是建设一条安全可靠的黄河信息高速公路，其中可满足需求并覆盖黄河下游秦河口两岸基层单位和信息采集点500个基层单位和信息采集点的宽带信息传输，实现重要信息的光纤互联传输，重点工程管理可视化。通信传输带宽目标为10-100-1000接入标准，即为基层单位提供10-20米的信息接入能力，县到市到省的100米信息接入能力，从省局到黄河委员会的1000米信息接入能力，全面提高黄河通信网对黄河治理工作的通信保障能力、服务水平和信息传输安全性。
        3.3系统传输设备配置
        系统共有三种传输设备，即沿江主传输层10g节点设备、河段接入层2.5G节点设备、分支接入层ONU设备。其中10g节点设备分为交叉设备和非交叉设备，交叉点设备主要用于跨江光缆的设备连接。2.5G节点设备分为OLT设备和非OLT设备。OLT设备用于连接支线中的ONU设备。通信电源是保证黄河光纤环网长期可靠运行的必要设施。根据各站通信设备负荷配置。整流器模块配置为N+1冗余模式，电池组为1+1配置。沿江主要传输层站装机容量300ah以上，每台装2V电池组；沿江接入层站装机容量200ah以上，每台配置2V电池组；支路接入层站配置100Ah容量，每个12V电池组，每个站均配备一套开关电源设备。结束语
        随着社会的繁荣和稳定发展，网络技术也在不断发展壮大。黄河下游现有的光纤通信技术，不仅给个人用户和企业带来了便利，也为国家的发展提供了强大的推动力。光纤通信具有成本低、容量大、抗干扰等优点，使其在当今社会得到了广泛的应用，并发挥着非常重要的作用。我相信，在未来社会，黄河下游的光纤通信技术将被越来越多的企业或个人所需要，并将随着社会和科技的进步而发展壮大。
        参考文献
        [1]张桐.现代通信技术中光纤技术的特点及新技术应用情况研究[J].黑龙江科学,2018,9(05):126-127.
        [2]金连顺.分析黄河下游光纤通信技术特点及在多领域中的具体应用[J].通讯世界,2018(15):102.
        [3]林龙.黄河下游光纤通信技术的重要特点及未来发展趋势[J].科技创业家,2019(06):213.