现代光通信测试技术发展动态

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1 概述

作为一种电磁波,光通信所采用的测试技术在很大程度上都是带来了生活的极大便利,光通信的光波是一种短波,其波长在微米量级,频率为1014量级。其频率是常用的微波量级的一百多倍,通信容量相应大致是微波通信的一百多倍。实际上很久以前,很多研究者就尝试用光信号传送话音。因为当时的条件无法研究出能够使得光源的避免干扰的问题,所以光波在大气中的传播很慢,而且被气候影响的因素也很大,所以长时间的情况下无法得到稳定的通信方法,而且其质量及其不稳定,所以这就限制了当时的研究紧张。由于光源的相干性很差,光波在大气中传播受气候影响严重,很难获得长距离的稳定通信。直到20世纪爱因斯坦、肖洛和唐斯的光受激辐射理论等理论的出现,加上当时科技的高度发展,结合在一起,并且推出新的一代的理论,在此基础上才实现了真正的光通信,在发展前期,光通信的发展还没有进入高潮,到了上世纪90年代,才有了光通信的高度发展,也就有了真正饿通信史上跨时代的意义,引来了通信业的大发展时期。

到现在我国的通信事业大致发展了四十年,从上世纪八十年代开始,虽然起步较晚,但是因为发展的科研投入较多,所以我国的通信事业也得到了迅速的发展。随着以IP为代表的数据业务的爆炸性增长,未来几年我国仍将处于通信建设和发展的高峰期。

随着通信测试领域技术的进步,通信网络,设备的技术进步和发展也越来越快,传统意义上测试和计量的概念也发生了变化。在模拟通信时代,可观测量一般都有确定的量值,人们在研究新的测试方法时都需要去研究测量量值的准确度问题。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。这包括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外部功能,它将测试以下内容:

1)协议实现能力与实现者两者陈述的一致性;

2)协议与既定标准的一致性;

3)协议实现的能力和行为。

这是一个只有对错与否的全新的测试领域。通信测试领域测试有两个特点。第一个特点是它同时产生了大量的各种类型的通信协议测试仪表。第二个特点是它明显提升了测试的智能化和自动化程度,同时它替代了传统硬件,通过软件的方式实现计算、记录、存储等功能,而在以前,这些需要人工进行。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,从而有效提高了测试的效率。

2 目前光通信领域的几个测试热点

当前光通信领域有些明显的测试热点值得我们关注,它们包括以下几个测试:

1)光通信系统网管功能和信息模型的测试

网管系统的测试属于软件测试的范畴,它包括标准接口协议测试、信息模型测试、实现功能测试等。伴随网络规模日益扩大,网络的复杂性日益增多,业务数量的飞速递增,网络成本也随之增高,包括网络的运行,管理和维护成本。为了降低成本,我们必须实现网络管理的简单化,自动化,标准化。这就意味着我们的网管系统需要标准化的系统结构,标准化的接口,从而使得各种设备能方便地和网管系统相连接。网管系统应具有以下功能:配置管理、性能管理、安全管理、故障及维护管理、帐目管理等。

2)光纤的色散和PMD测试

伴随着目前历史意义上的系统扩容,目前光通信的速率也在不断的上升,在很大意义上,都预示着讲会有光纤色散和PMD的出现,而这种问题的出现,也必须要有相应的技术来解决,所以现在就有了处理此系统的色散补偿,此种色散补偿在很大程度上弥补了光纤的色散系数,使得系统能够非常正常工作。所以这些问题随着技术的发展也正在不断地发展和得到补偿,也预示着光纤通信拥有非常广阔的前景。

3)宽带光接入网测试

为了方便用户使用图像、数据、语音等业务,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xDSL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为传输通道和无源光网络方式,

4)光纤非线性测试

光纤的非线性问题随着光纤放大器的广泛应用而逐渐显现出来。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、受激布里渊效应等。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。

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