光纖通信發(fā)展前景范文
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關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);光導(dǎo)纖維;傳輸機(jī)制;優(yōu)化配置
在新時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下,傳統(tǒng)的通信模式已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿饫w通信模式,由于光纖通信技術(shù)的內(nèi)容量和功能更具優(yōu)勢,因此,也為各個領(lǐng)域的發(fā)展迎來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),這也使得光纖通信技術(shù)向著更高的臺階發(fā)展?;诠饫w通信技術(shù)的種種優(yōu)勢,更需要進(jìn)一步加深對光纖通信技術(shù)的認(rèn)識,以促進(jìn)光纖通信技術(shù)更好地應(yīng)用于不同領(lǐng)域中。
1光纖通信技術(shù)概述
光纖通信技術(shù)主要是以傳輸媒介的方式進(jìn)行傳播,是現(xiàn)階段最主要的通信方式。其原理是光纖與光源等媒介的有機(jī)結(jié)合,而光纖具有良好的絕緣性,因此,在其制作中一般會采用玻璃材質(zhì)制作光導(dǎo)纖維,有效避免了接地及串線現(xiàn)象的發(fā)生,同時,光纖的信號傳輸過程中的安全性和保密性也非常高。此外,光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)較細(xì)的特點(diǎn)決定了其在實(shí)際應(yīng)用中節(jié)省了大量的空間,在其通信系統(tǒng)中擴(kuò)寬了頻帶寬度,促使其容量也隨之提升,很大程度上降低了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損耗,促進(jìn)了對整體光波頻率的優(yōu)化,進(jìn)而形成了常規(guī)化的信號傳輸機(jī)制。與此同時,光纖技術(shù)還具有較強(qiáng)的抗干擾能力,并在軍事領(lǐng)域和資源的優(yōu)化配置等方面得到了廣泛運(yùn)用,光纖通信技術(shù)作為現(xiàn)代通信的前沿技術(shù),在現(xiàn)代社會的發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位,同時,其發(fā)展前景十分可觀。
2光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀分析
2.1光弧子技術(shù)
目前,光纖通信技術(shù)中的光弧子技術(shù)愈加被人們所熟知。光弧子技術(shù)具有提高通信過程穩(wěn)定性和完整性的特點(diǎn),同時加強(qiáng)了升級通信技術(shù)的運(yùn)行效率,為光纖通信技術(shù)運(yùn)行結(jié)構(gòu)的升級提供了保障,因此該項(xiàng)技術(shù)在光纖通信技術(shù)中頗受青睞。光弧子通信是通過信號的光學(xué)性質(zhì)實(shí)現(xiàn)信號傳輸過程,擺脫了非線方式,提升了信號運(yùn)行中的管控機(jī)制,同時在信號傳輸過程中利用超短光脈沖原理實(shí)現(xiàn)對信號的有效傳輸,由于光弧子結(jié)構(gòu)的信號傳遞量非常大,決定了其在對長距離的信號傳輸中占據(jù)著十分重要的位置。光弧子技術(shù)對通信傳輸過程中提升整體運(yùn)行效率和速率效果極為明顯,有效地提高了運(yùn)行傳輸工具的優(yōu)化運(yùn)用。
2.2單、多模光纖
現(xiàn)階段光纖技術(shù)通信應(yīng)用中,需根據(jù)信號實(shí)際運(yùn)行情況建立導(dǎo)向性的管控機(jī)制,而其中單模光纖和多模光纖的使用頻率越來越大。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步促進(jìn)了光纖通信技術(shù)的改革,為長距離的傳輸項(xiàng)目提供了一定的技術(shù)支持。單模光纖技術(shù)更適用于長距離的信號傳輸,其可以有效實(shí)現(xiàn)對長距離信息的有優(yōu)化,促進(jìn)信息項(xiàng)目良性發(fā)展。而多模光纖主要應(yīng)用于短距離的信號傳輸,但其運(yùn)行結(jié)構(gòu)的參數(shù)框架要強(qiáng)于單模光纖技術(shù),有效地優(yōu)化了信號傳遞過程,提升了升級管理項(xiàng)目的時效性,由于單、多模光纖技術(shù)的不同特點(diǎn)決定它們各自應(yīng)用領(lǐng)域的不同,但在通常情況下,多模光纖表現(xiàn)出的價值相對較低,主要應(yīng)用于短距離的信號傳輸,在長距離的傳輸中一般會采用單模光纖。
2.3波分復(fù)用技術(shù)
在實(shí)際的信號通信過程中,提高整體運(yùn)行項(xiàng)目的時效性及對信號的優(yōu)化傳遞是作為管理人員的首要任務(wù),而在此時一般會采用波分復(fù)用技術(shù)。在進(jìn)行信號遠(yuǎn)距離傳輸或大容量等環(huán)境下應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)效果極為明顯,實(shí)現(xiàn)對參數(shù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸機(jī)制的前提保障,同時,該技術(shù)在跨海傳輸項(xiàng)目中也表現(xiàn)出了相當(dāng)可觀的價值和時效性。如在項(xiàng)目運(yùn)行WDM系統(tǒng)過程中,技術(shù)參數(shù)為6Tbit,可有效提高其對距離參數(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程,在波分復(fù)用-1.25G波長轉(zhuǎn)換盤中得到了具體的應(yīng)用,保證了項(xiàng)目提升對傳輸容量的要求,實(shí)現(xiàn)對640Gbit/s項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)構(gòu)的升級。
3光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景
3.1構(gòu)建智能化光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
隨著光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展,各個領(lǐng)域在光纖技術(shù)的帶動下都取得了一定的成就,同時,由于我國科技水平的不斷提升,光纖通信技術(shù)面臨的前景十分廣闊?,F(xiàn)階段,智能化光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步?jīng)Q定著光纖通信技術(shù)在未來的發(fā)展方向。ASON作為智能化光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的代表技術(shù),其在實(shí)踐的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢,比如可有效地對互聯(lián)網(wǎng)光層動態(tài)組網(wǎng)進(jìn)行處理。在ASON技術(shù)應(yīng)用過程中,需要不斷對其深入研究,并制訂嚴(yán)格的使用規(guī)范,通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。在實(shí)驗(yàn)測試過程中,需要重點(diǎn)加強(qiáng)對含光網(wǎng)絡(luò)接口、含光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)以及相關(guān)功能的參數(shù)測試,進(jìn)而保障和促進(jìn)智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的穩(wěn)健發(fā)展。
3.2構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)
在光纖通信技術(shù)水平不斷完善的背景下,信息業(yè)務(wù)的發(fā)展同樣取得了較高的成效。而IP業(yè)務(wù)作為信息業(yè)務(wù)發(fā)展的核心內(nèi)容,需通過光纖技術(shù)為基礎(chǔ)不斷進(jìn)行新技術(shù)、產(chǎn)品的開發(fā),并以IP技術(shù)為基礎(chǔ)不斷完善光纖通信技術(shù),進(jìn)而促使網(wǎng)絡(luò)數(shù)字同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)成為光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。另外,針對SDH和ATM的研發(fā),需要加強(qiáng)IP業(yè)務(wù)的支持性能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)字同步系統(tǒng)和IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
3.3構(gòu)建大容量的電網(wǎng)系統(tǒng)
現(xiàn)階段,人們對光纖通信技術(shù)的焦點(diǎn)逐漸向光纖的傳輸量方面轉(zhuǎn)移,因此,在實(shí)際的光纖通信技術(shù)中,需要不斷加強(qiáng)對光纖傳輸量的優(yōu)化,以滿足人們對光纖通信技術(shù)的更高要求。同時,這也可促進(jìn)光纖通信技術(shù)在未來發(fā)展中取得一定的優(yōu)勢。針對傳統(tǒng)的寬帶傳播信號模式,由于其受參數(shù)結(jié)構(gòu)和容量等的影響,不能有效提升信號傳輸容量,而現(xiàn)階段對光纖通信技術(shù)的不斷升級,有效提高了信號傳遞過程的質(zhì)量,以保證光纖傳輸能力的有效升級。通過建立大容量的電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng),并不斷深入分析和研究,實(shí)現(xiàn)了單一光纖在不同波長光信號下的傳輸,保障了大幅度對光纖傳輸容量的提升。
4結(jié)束語
綜上所述,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括軍事、企業(yè)、廣電、計算機(jī)等都充分展現(xiàn)了光纖通信技術(shù)的實(shí)用價值。在光纖通信技術(shù)的作用下,使人們的生活、生產(chǎn)以及工作都得到了質(zhì)的飛躍,因此,技術(shù)管理人員一定要不斷地對光纖通信技術(shù)深入研究,以確保其滿足新時代的發(fā)展需求。通過對光纖通信技術(shù)的改善和優(yōu)化來升級光纖通信結(jié)構(gòu),是真正提高光纖通信質(zhì)量的重要舉措,對促進(jìn)項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。
參考文獻(xiàn):
[1]董潮云.光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J].信號通信,2013(01).
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[關(guān)鍵詞]光纖通信 核心網(wǎng) 接入網(wǎng) 光孤子通信 全光網(wǎng)絡(luò)
近年來,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G..652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G..653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
2.核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G..652光纖和G..655光纖。G..653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。G..654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
3.接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用G..652普通單模光纖和G..652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用,目前在我國已有少量的使用。
4.室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi),布放緊密有序和位置相對固定。結(jié)合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
5.電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放,適應(yīng)范圍廣,在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
1.超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/ OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/ OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
2.光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10-20 Gbit/s提高到100 Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
3.全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用,雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠(yuǎn)的將來到來。
參考文獻(xiàn):
[1]辛化梅,李忠.論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,(04).
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【關(guān)鍵詞】 光纖通信 電子信息 中國移動 發(fā)展前景
一、光纖移動通信技術(shù)的主要特點(diǎn)
當(dāng)然,光纖移動通信技術(shù)有很多的優(yōu)點(diǎn),首先是它的大容量,寬頻帶。由于技術(shù)改進(jìn),在移動通信技術(shù)中,引入了光波替代了電纜,這樣就使得信號傳遞的頻率得以大幅度提升,而且就損耗來講,光纖技術(shù)也要比電纜低很多。在信號傳輸過程中,光纖所傳遞的信號容量也達(dá)到了微波的近五十倍。由于信號頻率受到單波光纖終端接收設(shè)備的限制,光纖在帶寬的優(yōu)點(diǎn)根本無法體現(xiàn)出來。光纖當(dāng)中信息量的增加目前主要靠的是波分復(fù)技術(shù),而在一系列的相關(guān)研究中證明,其它的信號傳播介質(zhì)根本無法達(dá)到光纖移動通信的超大容量信息以及超遠(yuǎn)的信號傳遞距離。其次,光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在較低的施工成本和較低的光纖損耗上。在移動通信中最常被采用的光纖材料是石英光纖,這一方面是因?yàn)槭⒐饫w跟其他介質(zhì)比起來,光纖損耗要低很多,這樣無形中就減少了通信施工的成本。另一方面還因?yàn)樽鳛椴AР馁|(zhì)的石英本身就是一種極佳的電的絕緣體,這樣施工的時候就不用考慮電路的接地和回路的設(shè)置,施工過程得到了簡化。再次,由于石英光纖的對電絕緣性能和具有耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),在使用過程中,對于其他電磁的干擾有著極強(qiáng)的抵抗能力。它的信號傳遞能夠很暢通的到達(dá)接收方,不論是周遭的各種電纜還是紛雜的環(huán)境都造不成干擾,不會影響到通信信號傳輸?shù)男Ч5谒?,光纖的傳播能力超強(qiáng),而且不會受到串音的干擾,很好地實(shí)現(xiàn)了通信的保密性能。在以往采用的電磁波通信技術(shù)中,信息的保密性做得不是很好,信息很有可能被別人截獲。而采用光纖通信技術(shù)之后,由于光纖本身較小的直徑和質(zhì)量、較小的空間占用和較長的使用壽命,所以它用起來具有非常好的纖維柔性和信息穩(wěn)定性,信號傳遞不受干擾,所以在全球范圍都在大力推廣光纖傳遞通信信息。
二、光纖移動通信技術(shù)在通信領(lǐng)域的使用及發(fā)展前景
目前我國光纖通信技術(shù)的使用包含以下幾種情況:
第一,單模光纖的采用。這是現(xiàn)價段使用最為普遍的一種產(chǎn)品,由于它采用的玻璃芯較細(xì),只能夠傳輸單一光。在具體的使用過程中需要調(diào)整譜寬的寬度以保證其信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
第二,接入網(wǎng)光纜的采用。光纖接入網(wǎng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過光纖這種傳播介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信息信號的傳遞和輸送。目前可以改進(jìn)的方面包括接入網(wǎng)光纜的距離長短縮進(jìn)、光纜分支數(shù)量的控制和光纜分叉情況的梳理等。為了擴(kuò)大光纖傳遞信息的容量,目前采用的方法通常是擴(kuò)大光纖芯的面積和體積。另外還可采用的方法是提高光纖密度和減少光纖的粗度。這一般適合直徑較小的光纖管道。
第三,室內(nèi)光纜的采用。室內(nèi)光纜的優(yōu)缺點(diǎn)同樣明顯。優(yōu)點(diǎn)主要是質(zhì)量輕、成本低、信號傳輸速度快、信號傳輸質(zhì)量清晰、信號傳輸流量大以及信號傳輸穩(wěn)定性強(qiáng),缺點(diǎn)則集中在保護(hù)層弱和抗拉效果不明顯。
第四,通信光纜的采用。常用的通信光纜一般由兩個部分組成:內(nèi)部的光纖芯和外部的保護(hù)膜,是在構(gòu)成上沒有金屬存在的介電質(zhì)。通過光纜線路中電流和信號之間的相互轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。
第五,塑料光纖的使用。塑料光纖是一種優(yōu)良的光纖材料,特點(diǎn)是材料價格低廉,成本較低,而且信息傳遞速度快。它對于信號傳遞的實(shí)現(xiàn)是通過光在光纖中進(jìn)行折射和跳躍來進(jìn)行的。它的采用一方面降低了光纖電纜的使用成本,另一方面還節(jié)省了通話花費(fèi)的費(fèi)用。所以使用起來較為實(shí)用,無論是在數(shù)據(jù)傳輸還是自動化領(lǐng)域都有著較為廣闊的前景。
三、結(jié)語
近些年來,作為一項(xiàng)領(lǐng)先世界的先進(jìn)技術(shù),光纖通信技術(shù)已經(jīng)越來越被人們所接受并且廣泛地應(yīng)用到我國的移動通信領(lǐng)域,給人們提供了快速便捷的服務(wù),不但能給用戶輸送語音信息,還使得通信功能更加多樣化和個性化。我們相信,在將來的很長一段時期內(nèi),光纖移動通信技術(shù)都會隨著時代進(jìn)步一直向前發(fā)展,我國的移動通信技術(shù)將會使人們的生活更加豐富多彩,并直接影響和改善到人們的生活節(jié)奏。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 劉世銀. 淺談移動通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 科協(xié)論壇(下半月). 2011年05期
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關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)特點(diǎn)發(fā)展趨勢光纖鏈路現(xiàn)場測試
一、光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。可以把光纖通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組成,內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發(fā)絲還細(xì);外面層稱為包層,包層的作用就是保護(hù)光纖。實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn)象;光纖很細(xì),占用的體積小,這就解決了實(shí)施的空間問題。
二、光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
2.1頻帶極寬,通信容量大。光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚芗ǚ謴?fù)用技術(shù)就能解決這個問題。
2.2損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì),理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本,帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)。石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性,而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng),它不受外部環(huán)境的影響,也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)用特別有用,而且在軍事上也大有用處。
2.4無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的傳播容易泄露,保密性差。而光波在光纖中傳播,不會發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象,保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn),光纖的應(yīng)用范圍越來越廣。
三、不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)
3.1SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的,所以客戶信號一般是TDM的連續(xù)碼流,如PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步,特別是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù)碼流的特點(diǎn)完全不同,它具有不確定性,因此傳送這種信號,是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設(shè)備也是有很大區(qū)別的。
3.2不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH,從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s,近來,4OGB/s已實(shí)現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的,如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功,目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外,科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。
3.3光纖傳輸距離從宏觀上說,光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)越好,因此研究光纖的研究人員們,一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后,不斷有對光纖傳輸距離的突破,為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。
3.4向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展,光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),既接近用戶,又能保證信息的安全傳輸,而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務(wù)。
3.5互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢近年來,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速,IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表明,隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展,通信業(yè)將面臨“洗牌”,并孕育著新技術(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)一步開發(fā)和發(fā)展,現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展,它能靈活的讓營運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生,為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述,以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心,并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn),而在以后,科學(xué)家還會繼續(xù)對這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)。從未來的應(yīng)用來看,光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展,為了滿足客戶的需求,光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制,更要向智能化邁進(jìn)。
四、光纖鏈路的現(xiàn)場測試
4.1現(xiàn)場測試的目的對光纖安裝現(xiàn)場測試是光纖鏈路安裝的必須措施,是保證電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),并且減少故障因素。
4.2現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)目前光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類:光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。①光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)。對于不同的光纖系統(tǒng),它的標(biāo)準(zhǔn)也不同。目前大多數(shù)的光纖鏈路現(xiàn)場檢測應(yīng)用的就是這個標(biāo)準(zhǔn)。②光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標(biāo)準(zhǔn)。這種測試的標(biāo)準(zhǔn)是固定的,不會因?yàn)楣饫w系統(tǒng)的不同而改變。
4.3光纖鏈路現(xiàn)場測試光纖通信應(yīng)用的是光傳輸,它不會受到磁場等外界因素的干擾,所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中,雖然光纖的種類很多,但它們的測試參數(shù)都是基本一致的。在光纖鏈路現(xiàn)場測試中,主要是對光纖的光學(xué)特性和傳輸特性進(jìn)行測試。光纖的光學(xué)特性和傳輸特性對光纖通信系統(tǒng)對光纖的傳輸質(zhì)量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響,因此在安裝時不需測試,而是由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時進(jìn)行測試。
4.4現(xiàn)場測試工具①光源:目前的光源主要有LED(發(fā)光二極管)光源和激光光源兩種。②光功率計:光功率計是測量光纖上傳送的信號強(qiáng)度的設(shè)備,用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中,測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學(xué)中的萬用表,只不過萬用表測量的是電子,而光功率計測量的是光。通過測量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對功率,一臺光功率計就能夠評價光端設(shè)備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用,組成光損失測試器,則能夠測量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性,并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。③光時域反射計:OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作,利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息,可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。從某種意義上來說,光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計(TDR),只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射,而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象,是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大,但仍有大量應(yīng)用能力閑置,伴隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,對信息的需求也會隨之增加,并會超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力,因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段。因此,在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的推動下,光通信一定會有更加長久的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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篇5
1光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)有:(1)頻帶極寬,通信容量大。(2)損耗低,中繼距離長。(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)。(4)無串音干擾,保密性好。
除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。
2我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?實(shí)現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?實(shí)現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實(shí)現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發(fā)達(dá)國家,在光纖傳輸方面實(shí)現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對超長距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面,光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項(xiàng)目的相繼啟動、實(shí)施與完成,為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò),尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
3光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
(1)超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
(2)光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10—20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
(3)全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
參考文獻(xiàn)
篇6
關(guān)鍵詞:光纖通信核心網(wǎng)接入網(wǎng)光孤子通信全光網(wǎng)絡(luò)
光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。近年來,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
1.2核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
1.3接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用,目前在我國已有少量的使用。
1.4室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi),布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放,適應(yīng)范圍廣,在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)已能生產(chǎn)多種ADSS光纜滿足市場需要。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能方面,例如大志數(shù)光纜結(jié)構(gòu)、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進(jìn)一步完善。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
(1)超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
(2)光孤子通信光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
(3)全光網(wǎng)絡(luò)
未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠(yuǎn)的將來如愿到來。
參考文獻(xiàn)
篇7
【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù)的發(fā)展 特點(diǎn) 前景
一、光纖通信的歷史
光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。1966年,美籍華人高錕(c.k.kao)和霍克哈姆(c.a.hockham),預(yù)見了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開了光纖通信的大門,引起了人們的重視。1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的光纖,光纖通信時代由此開始。1977年美國在芝加哥相距7000米的兩電話局之間,首次用多模光纖成功地進(jìn)行了光纖通信試驗(yàn)。8.5微米波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實(shí)現(xiàn)了兩電話局間使用1.3微米多模光纖的通信系統(tǒng),為第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年實(shí)現(xiàn)了1.3微米單模光纖的通信系統(tǒng),即第三代光纖通信系統(tǒng)。80年代中后期又實(shí)現(xiàn)了1.55微米單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復(fù)用提高速率,用光波放大增長傳輸距離的系統(tǒng),為第五代光纖通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)中,相干光纖通信系統(tǒng),已達(dá)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)水平,將得到應(yīng)用。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率,20世紀(jì)末或21世紀(jì)初可能達(dá)到實(shí)用化。
二、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
(1) 頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5gbps到10gbps。
(2) 損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20db/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點(diǎn)對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因?yàn)楣庑盘柋煌晟频叵拗圃诠獠▽?dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
三、光纖技術(shù)的發(fā)展前景
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
(1)向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。目前10gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。但是,10gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10gbps系統(tǒng)的要求,需要實(shí)際測試,驗(yàn)證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實(shí)的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(wdm)方式進(jìn)入了大規(guī)模商用階段,而其它方式尚處于試驗(yàn)研究階段。
(2)向超大容量wdm系統(tǒng)的演進(jìn)。采用電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當(dāng)錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(wdm)的基本思路。采用波分復(fù)用系統(tǒng)的主要好處是:1.可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴(kuò)大幾倍至上百倍;2.在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本:3.與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān),是引入寬帶新業(yè)務(wù)的方便手段;4.利用wdm網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)可望實(shí)現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。
(3)開發(fā)新代的光纖
傳統(tǒng)的g.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前,為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(g.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。從長遠(yuǎn)來看,bpon技術(shù)無可爭議地將是未來寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向,但從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展、成本及應(yīng)用需求的實(shí)際狀況看,它距離實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于電信接入網(wǎng)絡(luò)這一最終目標(biāo)還會有一個較長的發(fā)展過程。
(4)全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以 wdm技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
篇8
[關(guān)鍵詞]光纖通信核心網(wǎng)接入網(wǎng)光孤子通信全光網(wǎng)絡(luò)
近年來,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G..652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G..653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
2.核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G..652光纖和G..655光纖。G..653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。G..654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
3.接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用G..652普通單模光纖和G..652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用,目前在我國已有少量的使用。
4.室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并且還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi),布放緊密有序和位置相對固定。結(jié)合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
5.電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放,適應(yīng)范圍廣,在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
1.超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
2.光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10-20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
3.全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用,雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”,但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠(yuǎn)的將來到來。
參考文獻(xiàn):
辛化梅,李忠.論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,(04).
篇9
1.光纖通信的特點(diǎn)
我國的光纖技術(shù)是從20世紀(jì)70年代進(jìn)行研究的,現(xiàn)在我國的光纖通信技術(shù)不僅可以滿足國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求,而且也正在走向國際通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。光纖通信的發(fā)展如此迅速主要是因?yàn)楣饫w具有以下特點(diǎn)。
(1)寬帶信息容量大。光纖通信容量大,并且光纖的傳輸寬度比電纜線或者銅線的寬度大很多,但是對于單波長的光纖系統(tǒng),由于終端的設(shè)備受到很大的限制,往往發(fā)揮不出來光纖的傳輸寬度的優(yōu)點(diǎn)。所以需要科學(xué)的技術(shù)進(jìn)行增加傳輸?shù)娜萘俊?/p>
(2)損耗低,可長距離傳送。光纖通信的損耗率比普通的通信損耗率要低得多,光纖不僅損耗低,而且也可以進(jìn)行長距離的通信,目前最長的通信距離可以達(dá)到萬米以上,因此光纖通信更加實(shí)用于社會網(wǎng)絡(luò)信息量比較的地方[1]。并且光纖通信性價比比較高,具有很好的安全性。
(3)抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖主要是由石英作為原材料制造出的絕緣體材料,這種材料絕緣性好,而且不容易被腐蝕。光纖通信最重要的特點(diǎn)是抗電磁干擾能力強(qiáng),并且不受自然界的太陽黑子活動的干擾、電離層的變化以及雷電的干擾,也不會受到人為的電磁干擾。并且光纖通信還可以與電力導(dǎo)體進(jìn)行復(fù)合形成復(fù)行型的光纜線或者與高壓電線平行架設(shè),光纖通信的這一特性對強(qiáng)電領(lǐng)域的通信系統(tǒng)具有很大的作用。光強(qiáng)通信因?yàn)榭梢圆皇茈姶琶}沖的效益的干擾,光纖通信系統(tǒng)也可以運(yùn)用到軍事中。
(4)安全性能和保密性好。在以往電波的傳輸中,由于電磁波在傳輸?shù)倪^程中有泄露的現(xiàn)象,因此會造成各種傳輸系統(tǒng)的干擾,并且保密性不好。但是光纖通信主要是利用光波進(jìn)行傳輸信號的,光信號完全被限制在光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)中,而其他的泄露的射線都會被光纖線外的包皮吸收,即使在條件不好的環(huán)中或者是拐角處也很少有光波泄露的現(xiàn)象[2]。并且在光纖通信的過程中,可以使很多的光纖線放進(jìn)一個光纜內(nèi),也不會出現(xiàn)干擾的情況。因此光纖通信具有很強(qiáng)的抗干擾能力和保密性,并且光纖通信的安全性能也是非常高的。光纖通信除了上述的一些具體的特點(diǎn)外,還有很多的優(yōu)點(diǎn),如光纖的原材料成本低,資源豐富,光纖柔軟、重量輕、容易進(jìn)行鋪設(shè),并且光纖的使用壽命長、穩(wěn)定性好。并且光纖的通信應(yīng)用范圍比較廣泛,不僅可以用于電力通信中,而且在工業(yè)領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域以及其他的領(lǐng)域中用途是非常廣泛的。
2.光纖通信在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的光纖通信技術(shù)在發(fā)展的過程中經(jīng)歷很多的波折和困難,但是隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國的光纖通信已經(jīng)掌握了光纖、系統(tǒng)以及器件等等各個方面的重要技術(shù)。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新在國際上也是比較先進(jìn)的國家。到目前為止,我國的光纖通信的應(yīng)用范圍也越來越廣,不僅涉及到海底通信、長途干線以及局域網(wǎng)等等,而且在國際上應(yīng)用也是非常廣泛的。
(1)單模和多磨的光纖。隨著我國通信技術(shù)和通信設(shè)備的不斷發(fā)展,對長距離的網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸運(yùn)用的需求量越來越多,當(dāng)前我國所采用的光纖通信主要是單模和多模光纖,單模光纖主要應(yīng)用于長距離的傳輸,并且適合在多個不同的地域應(yīng)用。多模光纖的價格比較低,傳輸?shù)木嚯x相對倒模短,主要應(yīng)用于中斷距離的傳輸信號的場合。
(2)光纖接入技術(shù)的應(yīng)用。光纖接入技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸?shù)母咚倩?,而且滿足人們的需求。光纖接入技術(shù)是高速信息接入用戶中的關(guān)鍵措施,在光纖接入技術(shù)中,由于光纖到達(dá)的地理位置不同有不同的應(yīng)用,比如FTTC、FTTH、FTTB等就是根據(jù)用戶的程度進(jìn)行定義的。其中FTTH是光纖接入技術(shù)中最后一種方式,他可以給用戶提供全光的接入技術(shù)[3]。所以可以充分利用寬帶的特性,給用戶提供不受任何限制的寬帶。這種技術(shù)的應(yīng)用主要是從2003年投入使用的,目前已經(jīng)在全國的30多個城市內(nèi)建立實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。不僅包括商用、網(wǎng)吧、居民用戶等,而且還包括企業(yè)主導(dǎo)、運(yùn)營業(yè)商主導(dǎo)以及房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)等等,通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用這種光纖通信技術(shù)具有很大的發(fā)展前景。
(3)光波復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用。光纖通信的復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從電時分系統(tǒng)(ETDM)的應(yīng)用發(fā)展到光時分復(fù)用(OTDM)系統(tǒng)、光波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM),光碼分復(fù)用系統(tǒng)(OCDM)以及光頻分復(fù)用系統(tǒng)(OFDM)等等方向發(fā)展應(yīng)用。①電時分系統(tǒng)的應(yīng)用。電時分技術(shù)主要應(yīng)用于同步傳輸系統(tǒng)SDH以及準(zhǔn)同步傳輸系統(tǒng)PDH中,電時分的速率從STM-1(155Mb/s)逐漸發(fā)展到STM-256(40Gb/s),并且電時分系統(tǒng)技術(shù)的STM-64(10Gb/s)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商務(wù)中。②光時分和光波分復(fù)用系統(tǒng)的應(yīng)用。光波分復(fù)用系統(tǒng)是在一根光纖線中同時進(jìn)行傳輸多種波長光信號的一種技術(shù),光波分復(fù)用技術(shù)的本質(zhì)主要是在光纖上進(jìn)行光頻分復(fù)用。主要是因?yàn)楣獠ㄍǔ_\(yùn)用波長進(jìn)行描述、控制以及進(jìn)行監(jiān)測。在光波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展中以及每一個光載波占用的光源發(fā)光頻率精確、頻段很窄的情況下,使用光頻分復(fù)用更加恰當(dāng)。目前,人們把信道間隔較小的WDM稱作是密集波分復(fù)用的DWDM,這種系統(tǒng)主要是在1550mm的被長段或者用8、16等更多個波長在一對光纖中形成的光通信系統(tǒng),每一個波長的間隔為1.6mm、波寬為200GHz、波長為0.8mm,波寬為100GHz等等或者更短、更窄的寬帶[4]。③光碼分復(fù)用系統(tǒng)。光碼分復(fù)用系統(tǒng)主要是采用光纖信道,對信息進(jìn)行編碼主要是單極性擴(kuò)頻碼序列,這種技術(shù)可以使低速率的數(shù)據(jù)信息復(fù)用轉(zhuǎn)變成為高速率的光脈沖序列進(jìn)行復(fù)用或者傳輸,從而可以實(shí)現(xiàn)多個用戶共享信道、高速率透明以及隨機(jī)異步接入的通信方式。光碼分在光纖通信領(lǐng)域中應(yīng)用是非常有用的。在光纖通信中,這種技術(shù)把CDMA通信技術(shù)以及光纖通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特長融入在一起,不僅具有很強(qiáng)的安全性和保密性,而且也可以使用戶隨機(jī)異步進(jìn)行接入網(wǎng)等等優(yōu)點(diǎn)[5]。如果將OTDM與DWDM的通信技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用,不僅可以有效的發(fā)揮各自的優(yōu)勢,而且可以使總速率和總效率得到很大的提高。
3.光纖通信在我國的發(fā)展前景
我國的光纖通信技術(shù)雖然有很大的進(jìn)步發(fā)展,但是隨著科學(xué)的不斷的進(jìn)步,社會的不斷發(fā)展,我國的光纖技術(shù)依然有很大的發(fā)展前景和發(fā)展空間,在未來的高科技時代中,我國的光纖通信技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下四個方面。
(1)光纖性能不斷的改善。在當(dāng)期我國的光纖通信技術(shù)主要是采用石英作為原材料進(jìn)行制造的光纖,但是石英光纖的發(fā)展以及達(dá)到0.2db/Km,已經(jīng)接近理論的數(shù)值,因此石英光纖不可能再達(dá)到0.1db/Km以下,所以,人們正在進(jìn)行探索采用重金屬氧化物、氟化物以及鹵化物玻璃纖維不僅可以達(dá)到0.7db/Km,而且可以將之0.02db/Km,并且這些光纖原材料可以將光纖技術(shù)向超長波進(jìn)行轉(zhuǎn)換[6]。從而可以使一次傳輸距離不僅達(dá)到上萬米,而且可以達(dá)到更長的傳輸距離。這一技術(shù)的發(fā)展將會對建設(shè)、規(guī)劃部級以及網(wǎng)際通信網(wǎng)絡(luò)具有重要的價值和意義。
(2)光纖通信容量不斷的擴(kuò)大。目前我國的光纖通信技術(shù)的容量可以達(dá)到120Gb/s,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,如果將多個不同波長的光信號同時在一個光纖上進(jìn)行傳輸,不僅可以有效增加光纖的傳輸容量,而且可以增加光纖的使用效率。由此可見,我國光纖通信技術(shù)正朝著大容量的通信技術(shù)發(fā)展。
(3)新一代的光纖接入技術(shù)。近幾年來,隨著IP業(yè)務(wù)和通信業(yè)務(wù)量的不斷增長,人們的需求也越來越高,不僅要求語音服務(wù)業(yè)務(wù),而且要求具有高保真音樂、高速數(shù)據(jù)以及互動視頻等等一些多媒體業(yè)務(wù)。這些多媒體業(yè)務(wù)不僅需要寬帶的主干進(jìn)行傳輸,用戶更是關(guān)鍵因素。通過進(jìn)行研究光纖接入技術(shù),可以解決未來互聯(lián)中多種業(yè)務(wù)的高效的接入。在具體的研究過程中,主要是進(jìn)行研究寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)與動態(tài)寬帶分配方案、實(shí)用化技術(shù)與具有高性價比的寬帶接入解決方案,測試技術(shù)與相關(guān)性能指標(biāo)等等新一代光纖技術(shù)的接入[7],從而可以掌握具有獨(dú)特的寬帶光纖接入核心技術(shù)。
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光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。近年來,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
1. 我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,g.652.a光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合itutg.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合g.653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
1.2核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括g.652光纖和g.655光纖。g.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過,但今后不會再發(fā)展。g.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
1.3接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使用g.652普通單模光纖和g.652.c低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用,目前在我國已有少量的使用。
1.4室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(iec)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機(jī)房內(nèi),布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(adss)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ad本文由收集整理ss光纜因其可以單獨(dú)布放,適應(yīng)范圍廣,在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)已能生產(chǎn)多種adss光纜滿足市場需要。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能方面,例如大志數(shù)光纜結(jié)構(gòu)、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進(jìn)一步完善。adss光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門產(chǎn)品。
2. 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
2.1超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6tbit/的wdm系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(otdm)技術(shù),與wdm通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同,otdm技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640gbit/s。
僅靠otdm和wdm來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個otdm信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(pdm)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(rz)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且rz編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(pmd)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量wdm/otdm通信系統(tǒng)基本上都采用rz編碼傳輸方式。wdm/otdm混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在otdm和wdm通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
2.2光孤子通信
光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20gbit/s提高到100gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ase,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能edfa方面是獲得低噪聲高輸出edfa。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
2.3全光網(wǎng)絡(luò)
未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看,形成一個真正的、以wdm技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
結(jié)語