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現(xiàn)代光通信測(cè)試技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)代光通信測(cè)試技術(shù)發(fā)展
摘要 1966年理論上證明了“光導(dǎo)纖維長(zhǎng)距離傳輸光波的可能性”、1970年拉制成功低損耗通信用光纖。
從此，光通信所面臨的兩大難題都解決了，也就迎來(lái)了光通信發(fā)展的高峰期。
90年代，光通信開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用，在通信歷史上引起了劃時(shí)代的變化。
關(guān)鍵詞 衛(wèi)星通訊;災(zāi)難應(yīng)急體系;通訊應(yīng)用與需求
1 概述
作為一種電磁波，光通信所采用的測(cè)試技術(shù)在很大程度上都是帶來(lái)了生活的極大便利，光通信的光波是一種短波，其波長(zhǎng)在微米量級(jí)，頻率為1014量級(jí)。
其頻率是常用的微波量級(jí)的一百多倍,通信容量相應(yīng)大致是微波通信的一百多倍。
實(shí)際上很久以前，很多研究者就嘗試用光信號(hào)傳送話音。
因?yàn)楫?dāng)時(shí)的條件無(wú)法研究出能夠使得光源的避免干擾的問(wèn)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(zhǎng)時(shí)間的情況下無(wú)法得到穩(wěn)定的通信方法，而且其質(zhì)量及其不穩(wěn)定，所以這就限制了當(dāng)時(shí)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(yán)重，很難獲得長(zhǎng)距離的穩(wěn)定通信。
直到20世紀(jì)愛(ài)因斯坦、肖洛和唐斯的光受激輻射理論等理論的出現(xiàn)，加上當(dāng)時(shí)科技的高度發(fā)展，結(jié)合在一起，并且推出新的一代的理論，在此基礎(chǔ)上才實(shí)現(xiàn)了真正的光通信，在發(fā)展前期，光通信的發(fā)展還沒(méi)有進(jìn)入高潮，到了上世紀(jì)90年代，才有了光通信的高度發(fā)展，也就有了真正餓通信史上跨時(shí)代的意義，引來(lái)了通信業(yè)的大發(fā)展時(shí)期。
到現(xiàn)在我國(guó)的通信事業(yè)大致發(fā)展了四十年，從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，雖然起步較晚，但是因?yàn)榘l(fā)展的科研投入較多，所以我國(guó)的通信事業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。
隨著以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸性增長(zhǎng)，未來(lái)幾年我國(guó)仍將處于通信建設(shè)和發(fā)展的高峰期。
隨著通信測(cè)試領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步，通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展也越來(lái)越快，傳統(tǒng)意義上測(cè)試和計(jì)量的概念也發(fā)生了變化。
在模擬通信時(shí)代，可觀測(cè)量一般都有確定的量值，人們?cè)谘芯啃碌臏y(cè)試方法時(shí)都需要去研究測(cè)量量值的準(zhǔn)確度問(wèn)題。
隨著數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，現(xiàn)代通信領(lǐng)域的測(cè)量主要是通信軟件的測(cè)試。
這包括通信協(xié)議的一致性測(cè)試。
所謂一致性測(cè)試就是檢驗(yàn)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的符合程度，它只關(guān)心協(xié)議呈現(xiàn)的外部功能，它將測(cè)試以下內(nèi)容：
1)協(xié)議實(shí)現(xiàn)能力與實(shí)現(xiàn)者兩者陳述的一致性;
2)協(xié)議與既定標(biāo)準(zhǔn)的一致性;
3)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的能力和行為。
這是一個(gè)只有對(duì)錯(cuò)與否的全新的測(cè)試領(lǐng)域。
通信測(cè)試領(lǐng)域測(cè)試有兩個(gè)特點(diǎn)。
第一個(gè)特點(diǎn)是它同時(shí)產(chǎn)生了大量的各種類(lèi)型的通信協(xié)議測(cè)試儀表。
第二個(gè)特點(diǎn)是它明顯提升了測(cè)試的智能化和自動(dòng)化程度，同時(shí)它替代了傳統(tǒng)硬件，通過(guò)軟件的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算、記錄、存儲(chǔ)等功能，而在以前，這些需要人工進(jìn)行。
另外，它也使原來(lái)通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)的一些顯示、控制等功能虛擬化、個(gè)性化，從而有效提高了測(cè)試的效率。
2 目前光通信領(lǐng)域的幾個(gè)測(cè)試熱點(diǎn)
當(dāng)前光通信領(lǐng)域有些明顯的測(cè)試熱點(diǎn)值得我們關(guān)注，它們包括以下幾個(gè)測(cè)試：
1)光通信系統(tǒng)網(wǎng)管功能和信息模型的測(cè)試
網(wǎng)管系統(tǒng)的測(cè)試屬于軟件測(cè)試的范疇，它包括標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議測(cè)試、信息模型測(cè)試、實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試等。
伴隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性日益增多，業(yè)務(wù)數(shù)量的飛速遞增，網(wǎng)絡(luò)成本也隨之增高，包括網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，管理和維護(hù)成本。
為了降低成本，我們必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的簡(jiǎn)單化，自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)化。
這就意味著我們的網(wǎng)管系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化的接口，從而使得各種設(shè)備能方便地和網(wǎng)管系統(tǒng)相連接。
網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：配置管理、性能管理、安全管理、故障及維護(hù)管理、帳目管理等。
2)光纖的色散和PMD測(cè)試
伴隨著目前歷史意義上的系統(tǒng)擴(kuò)容，目前光通信的速率也在不斷的上升，在很大意義上，都預(yù)示著講會(huì)有光纖色散和PMD的出現(xiàn)，而這種問(wèn)題的出現(xiàn)，也必須要有相應(yīng)的技術(shù)來(lái)解決，所以現(xiàn)在就有了處理此系統(tǒng)的色散補(bǔ)償，此種色散補(bǔ)償在很大程度上彌補(bǔ)了光纖的色散系數(shù)，使得系統(tǒng)能夠非常正常工作。
所以這些問(wèn)題隨著技術(shù)的發(fā)展也正在不斷地發(fā)展和得到補(bǔ)償，也預(yù)示著光纖通信擁有非常廣闊的前景。
3)寬帶光接入網(wǎng)測(cè)試
為了方便用戶使用圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等業(yè)務(wù)，目前的重點(diǎn)是寬帶接入網(wǎng)建設(shè)。
寬帶接入包括光纖、無(wú)線、同軸電纜和xDSL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(wú)源方式接入兩種，即利用SDH或PDH為傳輸通道和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)方式，
4)光纖非線性測(cè)試
光纖的非線性問(wèn)題隨著光纖放大器的廣泛應(yīng)用而逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
光纖的非線性主要指四波混頻效應(yīng)、自相位調(diào)制效應(yīng)、交叉相位調(diào)制效應(yīng)、受激喇曼效應(yīng)、受激布里淵效應(yīng)等。
其中一些效應(yīng)會(huì)使得系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)惡化，使得信號(hào)脈沖展寬、波型畸變、信號(hào)之間串?dāng)_。
通過(guò)合理的使用某些非線性效應(yīng)，我們可以研制出新型的光器件。
3 目前我們應(yīng)當(dāng)重視的幾個(gè)問(wèn)題
3.1 系統(tǒng)的可靠性研究及測(cè)試
作為通信設(shè)備入網(wǎng)認(rèn)證，需要給出的可靠性指標(biāo)主要是平均無(wú)故障時(shí)間MTBF，這個(gè)指標(biāo)是通過(guò)現(xiàn)成公式用元件或部件平均失效率計(jì)算出來(lái)的。
目前，通信產(chǎn)品可靠性研究和試驗(yàn)還不為人所重視，我們必須加強(qiáng)這方面的理論研究以及實(shí)驗(yàn)，從而找到更科學(xué)的方法來(lái)測(cè)算驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性。
3.2 有關(guān)環(huán)境保護(hù)以及人體健康的測(cè)試
當(dāng)前，歐美等西方國(guó)家已經(jīng)從政府角度更重視產(chǎn)品對(duì)環(huán)境和人身安全與健康的影響，這主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的電磁兼容(EMC)性能和安全性能。
產(chǎn)品電磁兼容性能的好壞不僅影響自身和網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，同時(shí)也影響環(huán)境以及人身健康。
而我們對(duì)通信產(chǎn)品的測(cè)試主要還處于型號(hào)核準(zhǔn)范疇，我們的通信產(chǎn)品電磁兼容性測(cè)試才剛起步。
目前，我國(guó)建立了一個(gè)具備當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平的EMC測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，它由一個(gè)“10米法”的半電波暗室、一個(gè)“3米法”的全電波暗室和全套先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備組成。
測(cè)試頻段從9kHz~40GHz。
從2001年，信息產(chǎn)業(yè)部也開(kāi)始對(duì)手機(jī)及無(wú)線通信設(shè)備、通信電源、無(wú)繩電話開(kāi)始進(jìn)行EMC入網(wǎng)檢測(cè)。
盡管如此，我國(guó)在通信產(chǎn)品EMC和安全性能檢測(cè)、EMC標(biāo)準(zhǔn)化、安全性能標(biāo)準(zhǔn)化方面仍然有許多工作要做。
參考文獻(xiàn)
[1]謝毅.現(xiàn)代光通信測(cè)試技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[D].2001年電子測(cè)量新技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集，2001，3：78.
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