現代光通信測試技術發展動態

王品坤，劉希龍

渤海石油通訊有限責任公司，天津 300452

1 概述

作為一種電磁波，光通信所采用的測試技術在很大程度上都是帶來了生活的極大便利，光通信的光波是一種短波，其波長在微米量級，頻率為1014量級。其頻率是常用的微波量級的一百多倍,通信容量相應大致是微波通信的一百多倍。實際上很久以前，很多研究者就嘗試用光信號傳送話音。因為當時的條件無法研究出能夠使得光源的避免干擾的問題，所以光波在大氣中的傳播很慢，而且被氣候影響的因素也很大，所以長時間的情況下無法得到穩定的通信方法，而且其質量及其不穩定，所以這就限制了當時的研究緊張。由于光源的相干性很差，光波在大氣中傳播受氣候影響嚴重，很難獲得長距離的穩定通信。直到20世紀愛因斯坦、肖洛和唐斯的光受激輻射理論等理論的出現，加上當時科技的高度發展，結合在一起，并且推出新的一代的理論，在此基礎上才實現了真正的光通信，在發展前期，光通信的發展還沒有進入高潮，到了上世紀90年代，才有了光通信的高度發展，也就有了真正餓通信史上跨時代的意義，引來了通信業的大發展時期。

到現在我國的通信事業大致發展了四十年，從上世紀八十年代開始，雖然起步較晚，但是因為發展的科研投入較多，所以我國的通信事業也得到了迅速的發展。隨著以IP為代表的數據業務的爆炸性增長，未來幾年我國仍將處于通信建設和發展的高峰期。

隨著通信測試領域技術的進步，通信網絡，設備的技術進步和發展也越來越快，傳統意義上測試和計量的概念也發生了變化。在模擬通信時代，可觀測量一般都有確定的量值，人們在研究新的測試方法時都需要去研究測量量值的準確度問題。隨著數字通信和數據通信的發展，現代通信領域的測量主要是通信軟件的測試。這包括通信協議的一致性測試。所謂一致性測試就是檢驗協議的實現與相應協議標準的符合程度，它只關心協議呈現的外部功能，它將測試以下內容：

1）協議實現能力與實現者兩者陳述的一致性；

2）協議與既定標準的一致性；

3）協議實現的能力和行為。

這是一個只有對錯與否的全新的測試領域。通信測試領域測試有兩個特點。第一個特點是它同時產生了大量的各種類型的通信協議測試儀表。第二個特點是它明顯提升了測試的智能化和自動化程度，同時它替代了傳統硬件，通過軟件的方式實現計算、記錄、存儲等功能，而在以前，這些需要人工進行。另外，它也使原來通過硬件實現的一些顯示、控制等功能虛擬化、個性化，從而有效提高了測試的效率。

2 目前光通信領域的幾個測試熱點

當前光通信領域有些明顯的測試熱點值得我們關注，它們包括以下幾個測試：

1）光通信系統網管功能和信息模型的測試

網管系統的測試屬于軟件測試的范疇，它包括標準接口協議測試、信息模型測試、實現功能測試等。伴隨網絡規模日益擴大，網絡的復雜性日益增多，業務數量的飛速遞增，網絡成本也隨之增高，包括網絡的運行，管理和維護成本。為了降低成本，我們必須實現網絡管理的簡單化，自動化，標準化。這就意味著我們的網管系統需要標準化的系統結構，標準化的接口，從而使得各種設備能方便地和網管系統相連接。網管系統應具有以下功能：配置管理、性能管理、安全管理、故障及維護管理、帳目管理等。

2）光纖的色散和PMD測試

伴隨著目前歷史意義上的系統擴容，目前光通信的速率也在不斷的上升，在很大意義上，都預示著講會有光纖色散和PMD的出現，而這種問題的出現，也必須要有相應的技術來解決，所以現在就有了處理此系統的色散補償，此種色散補償在很大程度上彌補了光纖的色散系數，使得系統能夠非常正常工作。所以這些問題隨著技術的發展也正在不斷地發展和得到補償，也預示著光纖通信擁有非常廣闊的前景。

3）寬帶光接入網測試

為了方便用戶使用圖像、數據、語音等業務，目前的重點是寬帶接入網建設。寬帶接入包括光纖、無線、同軸電纜和x DSL這幾種方式，這些主要是基于分組交換方式的接入，其中以光纖接入為主。光纖接入分為有源方式接入和無源方式接入兩種，即利用SDH或PDH為傳輸通道和無源光網絡方式，

4）光纖非線性測試

光纖的非線性問題隨著光纖放大器的廣泛應用而逐漸顯現出來。光纖的非線性主要指四波混頻效應、自相位調制效應、交叉相位調制效應、受激喇曼效應、受激布里淵效應等。其中一些效應會使得系統的技術指標惡化，使得信號脈沖展寬、波型畸變、信號之間串擾。通過合理的使用某些非線性效應，我們可以研制出新型的光器件。

3 目前我們應當重視的幾個問題

3.1 系統的可靠性研究及測試

作為通信設備入網認證，需要給出的可靠性指標主要是平均無故障時間MTBF，這個指標是通過現成公式用元件或部件平均失效率計算出來的。目前，通信產品可靠性研究和試驗還不為人所重視，我們必須加強這方面的理論研究以及實驗，從而找到更科學的方法來測算驗證產品的可靠性。

3.2 有關環境保護以及人體健康的測試

當前，歐美等西方國家已經從政府角度更重視產品對環境和人身安全與健康的影響，這主要體現在產品的電磁兼容（EMC）性能和安全性能。產品電磁兼容性能的好壞不僅影響自身和網絡的工作狀態，同時也影響環境以及人身健康。

而我們對通信產品的測試主要還處于型號核準范疇，我們的通信產品電磁兼容性測試才剛起步。目前，我國建立了一個具備當今國際先進水平的EMC測試實驗室，它由一個“10米法”的半電波暗室、一個“3米法”的全電波暗室和全套先進的測試設備組成。測試頻段從9kHz～40GHz。從2001年，信息產業部也開始對手機及無線通信設備、通信電源、無繩電話開始進行EMC入網檢測。盡管如此，我國在通信產品EMC和安全性能檢測、EMC標準化、安全性能標準化方面仍然有許多工作要做。

[1]謝毅.現代光通信測試技術發展動態[D].2001年電子測量新技術報告會論文集，2001，3：78.