通信测试技术论文
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通信测试技术论文篇一
现代光通信及测试技术发展动态
摘要：光通信技术不仅波长比较短而且抗干扰能力强，是未来电信通信发展的主要方向。本文简要的介绍了光通信技术的概念以及主要的分类，并叙述了它的发展史，并从光纤技术的发展、波分复用系统的发展两方面讲述了光通信及测试技术的发展动态。
关键字：光通信技术;概念;发展;光纤技术
进入90年代，光通信开始大规模应用，从而引发了通信史上划时代的变革。今天，光通信技术已经成熟，光纤通信更是各种通信网的主要传输方式，光纤通信在信息高速公路的建设中扮演着至关重要的角色，我国也逐渐将光纤通信放在了国家发展的战略地位。现在越来越多的光缆铺设到了世界大陆、海底，从而使得全球通信变得非常简单快捷，不少地区甚至把光缆铺设到住宅，实现了光纤到办公室(FTTO)、光纤到家庭(FTTH)。光纤通信技术之所以发展这样迅速，除了人们日益增长的信息传输和交换需要外，主要是由光纤通信本身所具有的优点决定的。在最近几十年中光通信技术的主要成就在于传输量的逐年增长，而技术方面的进步主要表现在光器件、光协议网络等方面。文中主要讲述了光通信技术在近几十年的发展和进步，以及光通信及测试技术在未来的发展前景。
一、光通信测试技术发展特征
光通信是近几十年才发展起来的一种新型通信方式，而它的传输媒介是光波。通信行业中无线电波通信的历史比较悠久，而光波和无线电波都属于电磁波，但相较于无线电波，光波有更多适合作为通信媒介的特性。与无线电波相比，光波具有更高的频率和更短的波长，因此它的传输频带比无线电波要宽，而且通信容量大于无线电波，抗干扰能力也比无线电波要好。
随着通信测试领域技术的进步，通信设备的技术进步和发展也越来越快，传统意义上测试也发生了变化。在模拟通信时代，可观测量一般都有确定的量值，人们在研究测试的过程中都需要去研究测量量值的准确度。随着数字通信和数据通信的发展，现代通信领域的测量主要是通信软件的测试，这是一个全新的测试领域，它已经不存在什么准确度的问题，仅仅是一个对错与否的问题，即通信协议的一致性测试。所谓一致性测试就是检验协议的实现与相应协议标准的符合程度，它只关心协议呈现的表象功能，它将测试以下内容：
(1)协议实现的能力和方式;
(2)协议与相应标准的匹配;
(3)协议实现能力与既定陈述的一致性。
这是一个只有对错没有相近的全新测试领域。通信测试领域测试有两个特点：一是测试协议的多样性，与此同时产生了大量的各种类型的通信测试仪表，例如：光时域反射测试仪、IP协议测试仪、V5接口协议测试仪等。第二个特点是测试的智能化和自动化，通过软件的方式实现计算、记录、存储等功能，代替传统的人工加硬件。另外，它也使原来通过硬件实现的一些显示、控制等功能虚拟化、个性化，从而有效提高测试的效率。
二、光通信及测试的发展
光通信技术中最有发展前景的当属光纤通信技术，纤通信的应用发展极为迅速，应用的光纤通信系统已经多次更新换代，70年代的光纤通信主要是多模光纤，应用光纤的短波长850纳米波段(1纳米=10亿分之1米)，80年代以后逐渐从工作波长为850纳米的多模光纤通信逐渐发展为工作波长为1310纳米的单模光纤通信，到90年代初，通信容量扩大了50倍，达到2.5Gb/s。并在此基础上发展到工作波长为1550纳米的光纤通信系统，并且开始使用光纤放大器、波分复用(WDM)技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨干。
不仅如此，这些年光源的通信也有很大的发展，从原理的发光二极管到今天的半导体激光器。半导体激光器的出现大大的提高了传输信息的效率，而且半导体激光器与二级发光体比较具有更高的功率和更长的使用寿命。光纤和光源的发展大大的缓解了信息衰减和色散的问题，加大了光纤的通信容量，提高了光纤通信的效率。与此同时，光网络协议方面也有了很大的发展。
目前光通信领域发展的相关测试也逐渐受到更多人的关注。
(一)光纤接入测试
为满足用户日益增长的数据业务需求，目前的重点是宽带接入网建设。宽带接入包括光纤、无线、同轴电缆和各种类型DSL这几种方式，这些主要是基于分组交换方式的接入，其中以光纤接入为主。光纤接入分为有源方式接入和无源方式接入两种，即利用SDH或PDH为传输通道和以EPON为代表的新型无源光网络方式。EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点，宽带入户的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机结合，使得全世界的专家都一致认为，无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。
光接入网测试包括光接口参数、电接口参数、传输性能测试、接口协议测试、网管协议测试、各种业务试验等。
(二)光纤非线性测试
伴随着光纤放大器的广泛应用，光纤非线性问题也逐渐显现出来。光纤的非线性主要指四波混频效应、自相位调制效应、交叉相位调制效应、受激喇曼效应等。其中一些效应会使得系统的技术指标恶化，使得信号脉冲展宽、波型畸变、信号之间串扰。通过合理的使用某些非线性效应，我们可以研制出新型的光器件。
(三)光纤色散测试
伴随着光系统的扩容，速率提高至622Mbit/s以上时，就会不可避免的出现光纤色散和PMD等问题，将导致信号脉冲的展宽及畸变，从而使系统产生误码。当前的技术还无法抵消这一影响，只能将其控制在能承受的合理范围内。
三、光通信测试技术的发展前景
在传统电通信网络130多年的发展过程中，我们已经完成了电信号产生和传输、信号控制、组网和自支持四个功能等级，实现了电子计算机网络和电子通信网络。仅有三四十年历史的光通信的发展也将经历同样的过程。相信光通信技术的发展速度将超越电技术。未来，WDM光网络仍将是通信产业发展的技术和通信的热点，由于波分复用系统的在技术上的重大突破以及市场的需求，WDM系统被广泛使用。WDM系统不仅在波长数上取得了重大的突破而且传输的总容量也在不断的增加。但目前的WDM系统中仍存在过多的电再生点，而且初始成本和运营成本都太大。因此WDM系统的发展会致力于减少电再生点，降低初始成本和运营成本，并进一步的扩大传输容量和传输距离。
同时，用户接入网也将进入光纤化时代，多种接入方式并存仍然是未来十年接入解决方案的特征。但是各种接入技术中光纤技术的含量将不断提升。光网络的覆盖范围将从核心扩展到城域网和接入网。当全光网络悄悄地进入楼区、街道、住宅，成功地完成进行了向本地、向用户的延伸时，未来家庭也就进入了一个多媒体的新时代。
作为通信设备入网认证，需要给出的可靠性指标主要是平均无故障时间MTBF，这个指标指出了系统在规定时间和条件下完成规定工作的能力，它是通过现成公式用元件或部件平均失效率计算出来的，但并不准确和让人信服。目前，通信产品可靠性研究和试验还不为人所重视，我们必须加强这方面的理论研究以及实验，从而找到更科学的方法来测算验证产品的可靠性。
另外，在感受光通信发展带来巨大变化和便捷的同时，涉及环境保护及人身健康的测试也应引起足够的重视。这主要表现在产品的电磁兼容性能和安全性能方面，产品电磁兼容性能的好坏除了影响产品自身和网络的工作状态，更影响环境和人身健康。
一项产业的发展，市场是牵引力，技术是推动力，相信光纤通信技术也将在未来发展的更加迅猛，未来的光通信技术仍然将扩大大传输容量和传输距离作为最基本也是主要的任务，并在此之上减少成本并提高精确度。光通信技术及测试技术的进一步发展需要我们不懈努力和不断探索，相信在未来的岁月里光通信及测试技术都将会得到更好的发展。
参考文献：
[1]毛谦;;传输与交换在光层的融合——自动交换光网络[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
[2]高小梅;;光纤通信技术的发展与展望[J];青年科学;2010年02期
[3]肖礼岳;;浅谈光纤通信技术的发展方向[J];技术与市场;2010年02期
[4]谢毅, 现代光通信测试技术发展动态[A]，2001年电子测量新技术报告会论文集，2001,3:78
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