通信传输中光缆监测系统的应用分析

朱肖

中睿通信规划设计有限公司广东广州510000

摘要：21世纪以来，由于计算机技术和网络通信技术的不断进步，对人们的日常生活产生了强烈的影响。人们越来越依赖信息网络，网络与日常生活的衣食住行各个方面均密切相关。在这样的趋势下，我国的光缆数字通信技术逐步地应用于各个领域，并取得显著成果，特别是通信传输领域中的应用，绝大部分的通信业务都与光缆传输网络相关。光纤通信技术已经成为目前通信传输的重要手段。然而应用的过程中还有许多问题出现，主要集中于通信故障频繁发生，给客户造成了不便。所以，需要建立光缆监测系统以提高通信传输的能力，保证网络的正常运行。

关键词：通信传输；?光缆监测系统；?通信技术；

1光缆监测系统概述

（1）光缆监测系统概念。光缆监测系统通常通过特殊的技术手段监测光缆，从而对光缆的通信传输工作进行判断，以保障其正常工作的一种监测系统，这是一种实时监测系统，可以快速地识别光缆的传输，如果监控到有异常运行情况，监测系统会自动发出警告，通过测试异常点的传输来准确定位故障位置，然后技术人员根据系统提供的信息作出修复。与传统的人工监测相比，这种高精度的电子自动监测系统的准确性更高，效率更高，可以有效地保证通信光缆线路的正常运行。在通信数据的传输过程中，光缆监测系统一般分为三个步骤，第一步是收集信息，第二步是对收集的数据进行分类和综合分析，第三步是对数据进行判断和分析，以确保传输质量。监测人员只需实时进行收集数据信息的综合分析就可以，然后可以进行正常的监测工作，通过对数据的合理分析从而保障设备的高效运行，提升通信传输的质量，评估和设备诊断是光缆监测系统的重要作用。

图1光缆监测系统的设计流程图

（2）光缆监测系统结构。由于我国对通信技术的支持与关注，我国的光缆监测系统结构得到了明显的优化和改进，对于提升通信传输性能发挥了重要作用。为了提升光缆监测系统的运行效率，运营商需要不断地对光缆系统的结构进行优化。现在，我国光缆监测系统通常由三部分构成，即监测中心、RTU远程检测站和操作终端。同时，监控中心作为光缆监测系统的核心，其重点通过监测网络管理系统和服务器来实现监测运行。在此过程中，监测中心可以根据通信电源监测单元的有关提示进行终端操作，从而维护通信系统的运行，保证正常的通信和传输操作。

2光缆监测系统的设计和实现

2.1设计光缆监测系统

通过光缆传输的光信号将在两个方面发生变化。首先光信号的强度将会出现不同状况的衰减。另一方面，光信号的脉冲波形也会不同程度地出现展宽。对于光信号的这些变化，必须要运用专业的光电检测器，从而来实现光信号和电信号之间的转换。这里提到的“专业的”光电探测器主要是说具有高灵敏度、高可靠性、响应灵敏、噪声低和经济性高的光电探测器。另外需要注意的是，光电探测器的光敏面应与光纤芯径相匹配。在光缆传感通信中，PIN型光电二极管是应用最为广泛的一类光电探测器，这类探测器一般适用于距离较短且容量较低的光缆通信系统。

PIN型光电二极管能够视为一个电流源，当PIN光电二极管的负载阻抗为零时，其能够实现最优的输出特性。由于光电二极管只能检测到信号微弱的光电流信号，同时还会受到外界噪音的影响，所以，通常情况下会在光电二极管输出端中将低噪声前置放大器关闭连接，这样做不仅能够将来自光电二极管的光信号进行放大输出信号，而且匹配之后电路和光电二极管之间的阻抗。采用的前置放大器需要具备高效、低音的特点，不仅需要提供较低的输出阻抗，同时也要保证信号的带宽足够，负载能力也需要符合要求，而且拥有较好的线性和抗干扰能力。

基于滤波器电路的工作频带，滤波器电路可以分为五种：带通（BP），带阻（BE），低通（LP），高通（HP）和全通（AP）滤波器。由于放大因子与无源滤波器电路的截止频率和负载之间存在正相关联系，倘若采用无限滤波器电路，则对信号处理的要求和条件将不能得到满足。因此，一般会将使用有源滤波器电路来代替无源滤波器电路。本研究采用有源二阶低通滤波器电路，如图2所示。

图2有源二阶低通滤波器电路

2.2实现应用光缆监测系统

构建监测平台系统时，其有效SNR映射公式为：

其中：β-尺度因子，通过从多个链路的仿真优化结果中可以得到，该值的大小之和载波所采用的调制编码类型相关。

与特定调制和编码方式的对应关系见表1。如果子载波采用QPSK和16QAM形式进行编码，那么对应的β值能够相应得出。

表1β值与调制方式、编码率和SNR区间关系表

3光缆监测系统的三种应用

3.1光功率在线监测

光功率在线监测是一种新型的通信传输光缆监测技术方法，光功率在线监测的主要原理是通过光谱仪将一部分光传输设备的工作光信号输送到预警单元，再监测这部分工作光信号，从而实现对光缆通信的运行状况和光缆传输质量的变化情况的有效监测。一旦光缆线路的某一部分发生了破坏，则工作光信号会立即断开，从而发出警告，系统将收到警告后发出命令，通信光源和测试光源将通过波分复用的方式实现光源的有效传输。

3.2光功率备纤监测

光功率设备的备纤监测是使用光功率设备中的报警程序从而实现对备

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