光纤通信技术及其应用实践研究

李晓东

摘要：现代社会的发展与光纤通信技术的发展有着密切的关系，在现代通信行业中，光纤通信技术已经成为主要的应用技术，它能够规避传统通信技术存在的弊端，因而能够彰显出较大的应用优势。在当前社会经济、技术全面发展的社会背景下，光纤通信技术也在不断发展，其影响已经体现在人们生活的各个方面。本文在对光纤通信技术进行研究时，介绍了光纤通信技术的核心理念和基本特征，并分析了其在相关领域的具体应用。

关键词：光纤通信技术;电力通信;实践应用

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）08-0015-02

网络通信在当前的社会发展过程中扮演着越来越重要的角色，经历过数字通信技术、卫星通信技术等的发展之后，光纤通信技术已经成为通信相关行业中的重要技术之一，且逐渐成为主流通信技术。光纤通信技术是通过光波利用光电转化来对信息进行传播，且当前我国大部分因特网都已经接入了光纤通信，光纤通信的覆盖率逐渐提高，对于未来的人工智能和物联网的全面覆盖而言，光纤通信技术的作用将越来越显著。

1 光纤通信技术的核心理念与基本特征

1.1 核心理念

将光纤通信技术应用在行业发展中，能够满足不同行业的发展需求。光纤通信技术的主要优势在于能够高效率的进行数据传输，且能够承载较大的通信容量和抵抗较强的干扰，且不会造成光电污染等。

1.2 基本特征

光纤通信技术具有的基本特征主要包括以下几点：即通信容量大、抗电磁干扰能力强、线路损耗小和节约空间。首先是通信容量大。光纤是一种能够承载较大通信容量的材料，一是其带宽较大，且现代的光纤通信技术基本使用的是密集波技术，因而能够彰显出更大的通信容量优势;二是针对其抗电磁干扰能力。光纤通信技术使用的材料一般为石英材料，该材料具有绝缘性和防腐性，具有强大的抗干扰能力，能够为信息传输提供更加稳定的渠道;三是线路损耗小，因而成本较低。由于当前光纤通信中最常使用的材料为石英，该材料耐久性较好，因而能够减少材料损耗，并凸显施工成本低的优势。光纤传输需要依赖芯这一媒介，当前光纤通信技术中的传输方式为多芯传输，能够将使用空间控制在合理范围内。且光纤作为一种质量较轻的材料，其质地较为柔软，安装时省时又省力，因而光纤通信技术已经成为受到各个行业欢迎的技术形式，需要被进一步广泛推广。

2 光纤通信技术的实践应用

2.1 在电力通信中的应用

2.1.1 光纤复合相线（OPPC）的应用

光纤复合相线，即OPPC，是光纤单元电力线缆组合成的复合线路，主要作用为保障电力通信线路的有序运行，这种电力线缆有着物理张力突出，用于线路中档距、弧垂位置，避雷效果突出，抵抗外力阻碍能力强，可以有效保护光纤通信系统。在安装光纤复合相线上，需要具有高水平的光纤續接技术，提升安装环境的安全性与稳定性，确保在高压绝缘状态下，保证相线在运行中光纤分离于光电子。同时，这种光缆以绝缘形式进行运行作业，减少了对电力的消耗，提高了电能应用效能，有效维护了电力通信系统的有序、高效运行。

2.1.2 光纤复合地线（OPGW）的应用

光纤复合地线，即OPGW，也可称为光纤架空地线，常用于电力传输线路通信地线，具有防雷、抗霄闪放电功能，同时提升了光纤传输的高效性与可靠性。这种形式的地线复合光缆不用进行经常性的后期维护，因此，最适于架空地线的输配电线路。并且光纤复合底线属于光缆与架空地线的结合，使用成本高，适用于远距离电力线路。此外，光纤复合底线还适用于旧线路改造作业，从而提升电力系统安全稳定性，并且其适应性极强，恶劣条件下仍可发挥最大的抗外界阻碍的功能，但是耗资较多。现如今，光纤复合地线主要用于电力、信息、数据等的传输。

2.1.3 自承式（ADSS和MASS）光缆

自承式光缆主要包括ADSS和MASS两种类型，其一，是小直径、小密度、绝缘性能佳的全介质自承式，即ADSS，同时，这种自承式光缆，基于庭前进行系统控制，此种光缆光学性能稳定，抗电磁干扰能力强，耐腐蚀能力显著，所以，这种非金属材质的特殊光纤，有着极佳的抗弯曲、抗老化性能;其二，结构简单，工作原理简单的金属自承式，即MASS，实际安装中，无需改进原有输电线杆塔，工作难度降低，无需大量人力物力，且降低了对输电线杆塔的荷载。

2.2 在电力系统调度自动化中的应用

2.2.1 在继电保护中的应用

基于光纤通信技术传输继电保护信号时，可有效提升电力系统调度的稳定性、可靠性与实时性。其中所用的装置主要由三部分组成，即光纤发送器、接收器及光纤，其中发送器能对光信号进行有效监测，基于强度信息发出光信号振幅传送至光调制动器，接收器则可将光信号转化为电信号。整个运行过程成本低、灵活性突出，噪音小。光纤主要作用在于传输光信号，提高光纤通讯技术的使用性能。

2.2.2 在电力系统调度自动化运行中的应用

在现代电力系统调度与运行中应用光纤通信技术有极大优势，如，可有效提升电力系统调度的安全性、稳定性与可靠性，同时提高了继电保护要求。电力系统调动自动化中倘若发生故障时，需要及时切除故障点，避免电网崩溃。由于光纤通信速度快，容量大，因此，不仅可以有效应用于电力系统调度自动化中，更可服务于电气自动化工程中。

2.2.3 在高压电网中的应用

光纤通信抗压效果突出，抗高温能力强。电力系统调度自动化横跨较大区域，很多作业工作人员无法直接进驻现场，而借助光纤通信技术，可有效收集分析数据。此外，高压电网需要传输大量繁杂信息，运用电力光纤通信技术进行数据采集，实现远程化管理。

2.3 在广播电视传输中的应用

2.3.1 非压缩传输

视频格式的非压缩传送是广播电视节目的常用传输方式，不仅可快速传送实时信号，更好保证传输的稳定性、安全性、完整性。这一传输方式从信号发出到终端没有处理信号，因此，传输中对物理距离要求较高。例如，在直播活动中，利用非压缩光纤进行传输，为提升传输效率，需要发挥双光缆性能，便需要配备两套设备，即主设备与冷设备，实现高效的单边信号传递。冷设备为后备设备，避免直播过程中因意外导致信号无法及时传出的情况发生。因此，非压缩传送适合于直播、新闻报道等直播性、突发性、及时性的电视节目。新闻现场传播会在现场增设信号增强器与转播器，确保传输的流畅性、及时性与准确性。此外，非压缩传播中需要用到光端转化设备，实现对不同信号的转化，实现电视直播间与事件现场的实时互动。现今，我国广播电视传播有着固定传输方式，无需现场连接，有效节约了人力、物力及时间，出现问题的机率较低，满足的各类观众的差异性需求。

2.3.2 压缩传输

压缩传播指的是信号发出到终端虽未对信号进行处理，但需对光波信号进行压缩，这就在很大程度上减少了光波信号占用空间。压缩之后可进一步扩展存储空间，为后续光波信号传输提供支撑，较之非压缩传输，压缩传播信号质量稍弱，但是它独立性强，无需依赖于光纤。同时，广泛的覆盖范围，及时在信号弱、远距离区域也可进行信号传输，因此，电视节目的播出往往采取压缩传输方式，借助光端转化器将节目录制地光纤与转化器端口相连，开展远距离传输。

2.3.3 非压缩传输结合压缩传输

上述两种方式进行优势结合，实现优势互补、取长补短的目的，同时发挥二者优势。特别是现如今人们对播出质量有着越来越高要求的今天，为迎合受众多样化需求，可将非压缩传输结合压缩传播进行信号传输，如，现今很多电视晚会在直播中设置分会场进行直播，且要保证分会场之间的自由切换，将两种信号传输技术同时应用其中，便可实现高质量、远距离、实时化传输，且即使发生意外，也可即使切换冷设备，确保在同时直播的基础上实现场景的自由切换，同时保障节目传播效果与质量。

2.3.4 组网方式

现今，我国广播电视光纤传播常用的组网方式主要为单纤双波、双纤三波两类，其中单纤双波指的是两个传输波段在一条光纤上，在基于IP组播方式进行信号传输。在传输过程中，需要将DVB信号结合OTT数据流共同构成IP包，而后与其他数据共同输入接收端，一根光纤实现了重复接入。另外，双纤三波指的是DVB区分于宽带数据传输，其中DVB借助光纤网与机顶盒收集信号，在接受宽带信号上则利用网关，终端设备与机顶盒由其太网提供。

2.4 在铁路通信系统中的应用

2.4.1 PDH光纤通信技术

准同步数字英文缩写为PDH，是最为基础的光纤通信技术。这种技术将高精度时钟设置于各个数字通信网节点上，因为时钟信号有些许差别，从而使得信号难以完全同步。近年来，我国铁路通信网络愈益复杂，使得PDH难以完全契合于铁路系统多元化的需求，同时伴随着其他新型光纤通信技术的兴起，PDH将逐步被替代。

2.4.2 SDH光纤通信技术

SDH光纤通信传输速度较高，同步转化数字信息，该技术拥有统一接口与比特率，因此，在铁路通信系统中应用此技术具有极大的横向兼容性。但是该技术有着复杂的网络拓扑技术，组成方式简易灵活，即使发生故障，也可在短时间内完成修复，并且使用该技术成本低、误码率低，便于推广使用。较之PDH，SDH技术传输速率极快、误码少、兼容性强，应用到铁路通信系统之中时占用传输频带、开销字节较大，因此，其指针调整较为繁杂，安全系数低。

2.4.3 DWDM技术

DWDM技术的应用过程中可组合传输不同波长的光波，达到一根光纤多路复用。较之SDH技术， DWDM在传输上速率更高，容量更大，可实现电磁与光波频率交互。在铁路通信中应用该技术耗资少，效率高，不易受外部环境的影响，对设备要求较低。未来，DWDM技术在通信领域的应用将更为广泛，通信容量也將显著增强。

3 结语

在现代通信技术中，光纤通信技术是主要的通信技术形式，其在信息传输、抵抗电磁干扰以及降低线路损耗等方面都能发挥出较大的优势。相关行业负责人应积极的对光纤通信技术的特征进行了解，并在此基础上，对光纤通信技术的实践应用进行探讨。而在具体行业发展过程中，相关负责人则要寻求将光纤通信技术与行业发展相联合的发展路径，尤其在现代通信行业，要充分彰显出光纤通信技术的优势，助推行业实现可持续发展。

参考文献

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[2] 李鑫.通信工程中光纤通信技术的实践[J].电子测试，2019（16）：54-55.

[3] 郭军.基于光纤通信技术的数据单向传输可靠性问题初探[J].科技经济导刊，2019（23）：23.

Research on Optical Fiber Communication Technology and Its Application Practice

LI Xiao-dong

（Information Support Department， Naval Staff Department， Southern War Zone， Zhanjiang Guangdong  524000）

Abstract：The development of modern society has a close relationship with the development of optical fiber communication technology. In the modern communication industry， optical fiber communication technology has become the main application technology. It can avoid the disadvantages of traditional communication technology， so it can show greater application advantages. In the current social background of comprehensive development of social economy and technology， optical fiber communication technology is also developing continuously， its impact has been reflected in all aspects of people's lives. In this paper， the core concepts and basic characteristics of optical fiber communication technology are introduced， and its specific applications in related fields are analyzed.

Key words：optical fiber communication technology; power communication; practical application