分析光纖通信傳輸網絡系統的設計與構建

陳培寬

（普天信息工程設計服務有限公司，北京 100086）

0 引 言

現代化背景下我國通信行業得到快速發展，光纖通信成為了目前信息傳遞的主要方式。根據調查研究，過去光纖通信傳輸網絡系統存在較多的問題，進而導致在傳輸期間出現較多的阻礙，并且傳輸設備在傳輸期間仍然存在一定的技術問題，使得光纖通信傳輸網絡系統存在相應的安全隱患[1]。文章對光纖通信傳輸網絡系統進行創新設計與構建，從而使得我國光纖通信傳輸網絡得到更好的發展，進一步提高我國的通信傳輸技術。

1 光纖通信傳輸網絡系統的優勢

光纖通信傳輸網絡系統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注，但是在信息傳輸期間容易出現信息泄露的問題。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生，無法達到很好的安全和保密。而光纖通信傳輸系統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。光纖通信傳輸網絡系統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絡系統的傳輸距離較長，在一定程度上能夠節約成本，使得整體傳輸網絡系統得到更好的發展。同時，光纖通信傳輸網絡由于損耗較低，系統的復雜性較低，進而大大增加了系統的維護性。光纖通信傳輸網絡系統具有較高的容量，并且使用期間射頻較寬。光纖通信傳輸網絡比電纜的帶寬大，在運輸中使用了更為先進的密集波分復用技術，但同時需要增加光纜的傳輸能力。在光纖通信傳輸網絡運營階段，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定[2]。

2 光纖通信傳輸網絡系統的設計與構建

2.1 光纖通信傳輸網絡系統的基本構成

通常光纖通信傳輸網絡系統由5 部分構成，分別是中繼器、無源器件、光發信機、光收信機以及光纖或光纜。

首先，中繼器主要由監測器、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絡系統中起重要的作用，他能夠決定信息傳輸的成敗。

其次，光發信機主要以光源、驅動器等組成，通過此對光波的調節，使光波變為已調光波，再利用光纖傳送信息并進行處理。性能研究結果表明，光發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、光發信機、光收信機以及光纖或光纜5 個部分能夠構成光纖通信傳輸網絡，進而保障整個系統的安全穩定運行。

2.2 光纖通信傳輸網絡維護系統功能設計

通常光纖通信傳輸網絡維護系統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、日常維護管理系統、技術維護支撐的管理系統、自動報警管理系統以及障礙指標計算的管理系統。對這5 方面的相關設置，可以很好地保證光纖通信傳輸網絡維護系統的功能可靠性，使得光纖通信傳輸網絡系統得到較好的發展。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絡系統得到全面發展。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。在設計技術維護支撐管理部分時，要升級和改進通信光纜網絡信息，通過信息技術對維護支撐管理進行創新化設計，從而提高整體的維護支撐。而在設計自動報警管理系統時，工作人員則要對網絡中的信息進行實時更新，運用大數據技術對相關數據進行完善處理，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的維護工作。

2.3 光纖通信傳輸網絡系統模塊設計

光纖通信傳輸網絡系統在設計期間要保障其具有正常的功能，就要對系統進行科學化的模塊設計，從而保障整個系統在運行期間穩定。首先，對基礎的管理模塊進行設計，對儀器設備和系統進行規范化管理，使得光纖通信傳輸網絡得到科學化的模塊設計。其次，對技術的維護和智能模塊開展進行相關設計，在信息化技術的加持下，要進一步創新改進光纖通信傳輸網絡系統，運用電子信息技術讓其智能化發展，進而保障整個模塊的自動化進展。自動化設備實時監督和管理通信網絡，使得光纖通信傳輸網絡得到先進化發展。同時，工作人員在此期間利用計算機技術對相關數據進行分析處理，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，較好地分析系統的故障，從而利用先進化技術進行計算和修復。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，利用監控技術使光纖通信傳輸網絡系統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 光纖通信傳輸網絡系統總體設計

光纖通信傳輸網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絡系統的清晰性與高效性。可以利用信息技術對光纖的網絡節點進行電子記錄，將數據記錄到計算機，使光纖網絡節點的全貌以可視化的形式在地圖上顯示。同時，光纖通信傳輸系統的工程師可以使用該方法對網絡系統的狀態進行及時檢測，進而更好地設計與創新光纖通信傳輸網絡，使其在新時代的背景下得到更好的發展。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。光纖通信傳輸網絡系統只能預估一個數，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，通常光纖通信系統中的寬帶與光纖的色散性有關，因此光纖通信傳輸網絡系統在設計期間要對此方面的設備進行創新，使其得到較為準確的預算，進而改進光纖通信傳輸網絡系統。

3 光纖通信傳輸網絡系統設計應用

通過光纖通信傳輸網絡系統的設計分析，能夠了解光纖傳輸完成信息輸送所需要的步驟和信號，在發送后可以利用光纖和發送模塊實現數據的傳輸。調查分析可知，接收器和傳輸系統中光發送器都是整個光纖網絡傳輸體系中不可分割的重要部分，因此可以實現較小的驅動類信號的功能。因為運用的芯片位數較多，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果的準確性。想要進一步獲得更加精準的數據，就要運用較多的位數芯片，提高光纖通信傳輸網絡系統的傳輸質量。

3.1 光發送

現代化光纖、光纜傳輸通信系統的設計中，光接收和光發送設備已經成為了重要的組成部分，相關光電元件能夠在光纖通信傳輸網絡系統中起重要的作用。此元件能夠發送集成類功能模塊，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，在實際光發送期間，通過光電元件能達到較高的發光效率，進而實現微小驅動電流工作環境，使光纖通信傳輸網絡系統能夠安全穩定的運行。

3.2 光纖通信傳輸網絡系統在電力通信網中的應用

光纖通信傳輸網絡系統能夠在電力通信網中有較好的應用，并極大地改善了我國的供電網絡環境，使網絡能夠安全穩定的運行。光纖通信傳輸網絡系統目前在電力通信網中有廣泛的應用，并且能夠形成一套完整的、科學化的體系[4]。同時，利用光纖通信網絡傳輸系統可以對電話、互聯網和廣播電視信號傳輸等方面進行應用，促進了我國光纖通信傳輸網絡系統的普遍發展。

3.3 企業內部、醫療行業的通信應用

目前，光纖通信傳輸網絡系統可以在企業內部進行通信應用，還能夠跨地域、跨部門、跨平臺進行企業的內部通信，促進企業得到更好的發展。調查分析可知，企業內部能夠通過光纖通信傳輸網絡系統進行文件傳輸、數據傳輸、視頻共享等，通過光纖通信傳輸網絡系統的通信應用能夠較好地解決企業的工作問題，有效促進工作效率的提升，并使得企業的通信方式更加現代化。此外，光纖通信傳輸網絡系統可以在醫療行業有較好的應用。通過光纖通信傳輸網絡系統可以用于遠程醫療、遠程手術等，較好解決醫療距離帶來的問題。

3.4 光纖通信傳輸網絡系統在監控方面的應用

通過光纖通信傳輸網絡系統能夠對視頻進行監控，從而傳輸信號。由于光纖通信傳輸網絡系統具有較高的傳輸速率，并且干擾性較低，將其應用在視頻監控方面能夠較好滿足相關領域的需求[5]。通常一個復雜的監控系統會根據不同的監控要求和傳輸距離采用不同的傳輸方式，因此對于通信技術有較高的要求。而利用光纖通信傳輸網絡系統進行監控能夠將視頻及控制信號轉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，光纖通信傳輸網絡系統主要應用在國家的主干通信網絡中。

3.5 光纖通信傳輸網絡系統在電線干線傳輸網中的應用

隨著社會信息化時代的到來，對數據傳輸速度的要求也越來越高。傳統的電線干線傳輸網由于受到電磁干擾等因素的影響，其數據傳輸速度很難得到滿足。而光纖通信傳輸網絡系統具有傳輸速度快的優點，其通信速率較高，因此在電線干線傳輸網中應用廣泛。隨著技術的不斷發展，信號的穩定性成為了社會關注的問題，為了進一步增強信號的穩定性，將其光纖通信傳輸網絡系統應用在電線干線傳輸網中能夠提高信號的穩定性，使其得到極大的改善。并且光纖通信傳輸網絡系統具有誤碼率低的優點，其誤碼率僅為每1012bit 出現一個誤碼，高于電線干線傳輸網多個數量級。這意味著在傳輸數據的過程中，光纖通信傳輸網絡系統可以更加穩定地傳輸數據，因此應用廣泛。此外，相比傳統的電線干線傳輸網，光纖通信傳輸網絡系統具有更低的成本優勢。雖然光纖的成本較高，但是光纖通信傳輸網絡系統的傳輸距離可以達到幾十千米，對于遠距離傳輸數據而言，光纖通信傳輸網絡系統相比電線干線傳輸網更具成本優勢。

4 結 論

現階段我國光纖通信傳輸網絡系統的應用越來越廣泛，已經逐漸滲透到了生活的方方面面。光纖通信傳輸網絡系統應用廣泛，可以用于電信、互聯網、數字廣播、數字電視以及計算機網絡等多個領域，還可以用于數據中心、云計算、物聯網等現代信息社會的核心領域。為了進一步提高光纖通信傳輸網絡系統的安全穩定性，通過新技術對此進行創新發展，能夠使光纖通信傳輸網絡系統得到較好的發展，進而推動我國各個領域的進展[6]。未來，我國光纖通信傳輸網絡系統能夠快速地朝著高質量、高效率的方向發展，所以在此后的研究中要不斷創新，進而使其得到新的突破。