论光纤传输中存在的问题及对策

【摘 要】回顾通信行业的发展，分析当前通信领域的新形势，我们不难看出光纤传输在通信领域中具有举足轻重的地位。作为通信网传输的重要手段，它在拥有高新技术特点的同时，也存在着相应的问题，这不仅仅需要我们去认识，更需要我们去解决。本文通过对光纤传输问题的分析，从而提出了相应的解决措施。

【关键词】光纤 传输 通信

一、前言

光纤通信的诞生与发展是通信史上的一次重要革命。从理论到实践，短短的几十年中，光纤技术的应用已经是举足轻重。 对光纤传输而言，超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标。当然，这其中也有相应的问题存在。 图为光导纤维，即光纤传输进行数据、信号传输的介质。

二、光纤传输系统中存在的问题

（一）光纤传输网络的脆弱性

1.现有的光纤网络采用了主备用、自愈环等安全部署策略，提高了光故障定位和修复技术水平，能有效防御切断光纤的攻击方式。但对于强光攻击和弱光攻击以及通过光纤微弯进行的“窃听”攻击，目前还难以进行防范，按照攻击的方式不一样可以将，弱光的攻击分为带内干扰的攻击以及带外干扰的攻击。其中，带内干扰的攻击是主要是通过干扰光信号的注入来将接收端的正确解译数据的能力降低，会造成链路以及和该链路的节点相连接的其他的链路上的那些信号发生衰减。对于带外的干扰攻击的原理在于，因为器件存在泄漏或者是交叉调制效应，使其能够让信号的能量降低，此时攻击者只要注入另一个在放大带宽内其他波长的攻击信号，就会将其他信号上的增益给掠夺了，这样就造成了信号传输质量的下降。

强光攻击通常给系统设备所带来的损害是永久性的，它分为主动攻击和非主动攻击。强光入侵不仅会破坏光放大器，还可能造成光接收模块、光发送模块、解复用器和复用器等设备的损坏。由于光器件价格昂贵，实际工程中不可能投入大量资金使所有光板都有备份，强光攻击往往会造成大范围内所有光器件报废，使得修复成本提高，业务恢复时间延长。

2.逻辑层主要的功能在于对光纤传输网络的运行提供支撑以及管理，它的核心是网络管理系统，而网络管理系统又包括数据通信网（DCN）、网元以及管理软件。网络管理系统能够对光纤传输网进行故障的定位、性能的监测、信道的调度、系统的安全与维护以及业务的开放等操作的控制，它是整个网络控制的中枢部分。

目前光纤传输网管理系统采用的具体机制不尽相同，但是网管模型基本符合通信管理网（TMN）标准，典型的网管系统可划分为网元层（NEL）、网元管理层（EML）、网络管理层（NML）、业务管理层（SML）和事务管理层（BML）。由于光纤传输网的物理封闭特性，目前光纤传输网的管理信息往往以明文形式通过嵌入式控制通道（ECC）进行传输。如果恶意用户非法接入光纤网络管理系统截获网管信息、篡改网管命令和操作，将会破坏光纤网络的正常运行，造成巨大危害。这就类似于No.7信令攻击，攻击者向No.7信令系统插入消息信令“电话挂起”，从而致使一次通信失败。

三、问题对策研究

（一）网络脆弱性的解决措施

1.物理层的安全防护措施主要是改善硬件特性， 物理上进行加固，关键部件采用隔离控制保护装置，完善监测手段。 （1）抵御弱光攻击在网络组件的关键业务和其信道之间安放隔离开关，并在解复用器后使用滤波器，滤除一定带宽之外的信号，预防利用光放大器（OA）带外增益竞争而进行的攻击。在波长进行选择交换前采用均衡技术对掺铒光纤放大器增益竞争进行保护，使各个不同波长的光功率均衡，防止大功率攻击信号越来越强，小功率正常通信信号越来越弱。 （2）抵御强光攻击 利用光限幅放大器（OLA）对光进行放大，并限制最大输出光功率，防止信号功率过强对网络中的光组件的破坏。同时，这样也限定了串音的功率，降低了利用串音影响正常通信的可能。

2.逻辑层脆弱性的解决方法对于逻辑层的脆弱性，主要的解决方法是对网络管理系统加强管理以及控制。逻辑层安全防护措施的重点是加强对网管系统的管理和控制，以提升整个网络的安全性能。（1）访问控制不管是用户对传输数据的访问还是管理员对网络管理和控制信息的访问，一定要实施访问控制，并通过访问矩阵来限制不同用户的访问权限。对文件和数据库设置安全属性，严格区分共享类别。（2）安全认证通过建立合法用户数据库，进行用户身份认证，并视情况采用数字签名技术。这样一方面可拒绝非法用户进入网络，另一方面如果用户进行非法操作，可以及时发现，并立即中断本次传输。

3.业务层脆弱性的解决方法对于业务层的脆弱性，其最主要的解决方法是密码技术的运用。（1）用加密方法抵御数据泄漏 在光纤传输网安全防护策略上，对所有的系统都采取保护将使得成本太高，既不可能，也没有必要。密码技术虽然不能保证网络物理上不受攻击，但它可使窃听者即使得到了网络中的数据流，也无法知道其数据的真正含义。因此，应采用网络加密、信道加密和信息加密等多种加密技术，保证信息安全。同时，要积极发展光纤通信的新器件和量子密码学等新技术，通过技术创新，提高系统的安全保密性能。（2）明确界定传送信息的密级和责任 按照“谁拥有设施谁负责安全”和“谁传送信息谁负责界定”的原则， ，完善信息密级认定和管理机制，确保不同密级的信息能够用不同级别的保密措施保证其传送。 （3）建立完善的安全保密机制信息安全是一个世界性难题，攻防技术层出不穷，防不胜防。

四、结论

今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，这就推动通信网的继续发展。因此，作为高效传输手段的光纤传输技术在应用需求的推动下，一定不断会有更长远的发展。在应用的同时，我们要不断发展，更要不断完善。

参考文献：

[1]周华军，光纤传输系统中存在的问题及对策研究[J]中国高新技术企业，2010-10-20

[2]郑纪锋，光纤传输系统中存在的问题及对策研究[J]科技创新与应用，2013-08-28

作者简介：姓名：高慧彪 性别：男 出生年月：1986年8月4日 籍贯：北京 学历：本科，职称：助理工程师 主要从事工作：传输