現(xiàn)代通信概論結(jié)課論文集錦

1、淺析光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展【摘  要】光纖通信是以光波為載波,利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介,通過(guò)光電變換,用光來(lái)傳輸信息的通信系統(tǒng)。從國(guó)家骨干通信網(wǎng)到城域網(wǎng)以及到用戶的接入網(wǎng),基本上都是采用光纖通信的方式實(shí)現(xiàn)的。【關(guān)鍵詞】光纖網(wǎng)絡(luò) 傳輸容量 超高速 超長(zhǎng)距離 DWDM 自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)1 光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展需求光纖通信是以光波為載波,利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介,通過(guò)光電變換,用光來(lái)傳輸信息的通信系統(tǒng)。從國(guó)家骨干通信網(wǎng)到城域網(wǎng)以及到用戶的接入網(wǎng),基本上都是采用光纖通信的方式實(shí)現(xiàn)的。光纖通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息化的兩大核心支柱,計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)把信息

2、數(shù)字化,輸入網(wǎng)絡(luò)中去;光纖則負(fù)責(zé)信息傳輸?shù)闹厝巍Ｄ壳?我國(guó)累計(jì)敷設(shè)光纜近400萬(wàn)公里,累計(jì)光纖用量近8000萬(wàn)公里。隨著當(dāng)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,信息容量日益劇增,為提高信息的傳輸速度和容量,光纖通信技術(shù)有了突破性的發(fā)展,成為繼微電子技術(shù)之后信息領(lǐng)域中的重要技術(shù)。隨著網(wǎng)上辦公、3G移動(dòng)通信、遠(yuǎn)程移動(dòng)存儲(chǔ)等新業(yè)務(wù)的應(yīng)用,人們對(duì)光纖通信網(wǎng)的傳輸速度和容量需求不斷增長(zhǎng),甚至有些地區(qū)的單用戶接入速度要求達(dá)到1Gb/s,因此必須建設(shè)速度更快、容量更大的光纖通信網(wǎng)才能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信需求。為了滿足更高的用戶服務(wù)質(zhì)量要求,對(duì)基層傳輸協(xié)議的更新也是很重要的。光纖網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是網(wǎng)格計(jì)算以及商業(yè)

3、化的云計(jì)算,在未來(lái)幾年,這樣的計(jì)算將不再僅僅局限于科學(xué)計(jì)算,而將進(jìn)一步擴(kuò)展到商業(yè)領(lǐng)域和軍事應(yīng)用領(lǐng)域。如在軍事上成功應(yīng)用的傳感器網(wǎng)格和美國(guó)國(guó)防部耗資幾十億美元的 “全球信息柵格”計(jì)劃,都是網(wǎng)格計(jì)算的應(yīng)用。2 光纖網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)2.1光纖高速傳輸技術(shù)人們需要光纖網(wǎng)絡(luò)的超高速、超大容量,但到目前為止我們能夠利用的最理想傳輸媒介仍然是光。因?yàn)橹挥欣霉庾V才能帶給我們充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術(shù)現(xiàn)正沿著擴(kuò)大單一波長(zhǎng)傳輸容量、超長(zhǎng)距離傳輸和密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)三個(gè)方向在發(fā)展。單一光纖的數(shù)據(jù)傳輸容量在20年里提升了萬(wàn)余倍;超長(zhǎng)距離實(shí)現(xiàn)了1.28T(128x10G)無(wú)再生傳送8000Km;波分復(fù)用實(shí)驗(yàn)室

4、最高水平已做到273個(gè)波長(zhǎng)、每波長(zhǎng)40Gb。2.2寬帶接入光纖網(wǎng)絡(luò)必須要有的支持,各種寬帶服務(wù)與應(yīng)用才能開(kāi)展起來(lái),網(wǎng)絡(luò)容量的潛力才能真正發(fā)揮。寬帶接入技術(shù)五花八門(mén),主要有以下四種:一是基于高速數(shù)字用戶線(VDSL);二是基于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)(EPON)的光纖到家(FTTH);三是自由空間光系統(tǒng)(FSO);四是無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)。2.3無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的概念由來(lái)已久,它具有節(jié)省光纖資源、減少線路和外部設(shè)備的故障率,提高系統(tǒng)可靠性,節(jié)省維護(hù)成本、對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的的特點(diǎn),在光接入網(wǎng)中扮演著越來(lái)越重要的角色。同時(shí),以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)以其簡(jiǎn)便實(shí)用,價(jià)格低廉、易維護(hù)、可擴(kuò)展、標(biāo)

5、準(zhǔn)化和廣泛的商用軟硬件支持的特性,幾乎完全統(tǒng)治了局域網(wǎng),隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升,以太網(wǎng)也在通過(guò)傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn),逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合,便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)。它同時(shí)具備了以太網(wǎng)和PON的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)中主要的寬帶接入技術(shù)。它通過(guò)一個(gè)單一的光纖接入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音及視頻的綜合業(yè)務(wù)接入,并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,FTTH是寬帶接入的最終解決方式,而EPON 也將成為一種主流寬帶接入技術(shù)。由于EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),寬帶入戶的特殊優(yōu)越性,使得全世界的專(zhuān)家都一致認(rèn)為,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)“三

6、網(wǎng)合一”和解決信息高速公路“最后一公里”的最佳傳輸媒介。2.4自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)下一代的光網(wǎng)絡(luò)是以軟交換技術(shù)為核心,采用容量巨大高密集波分系統(tǒng),具有自動(dòng)配置功能的大容量光交換機(jī),新一代的光路由器,各種適合于不同場(chǎng)合運(yùn)用的低端光系統(tǒng)(如MSTP和RPR),組成的智能光網(wǎng)絡(luò)。早在2002年AT&T在OFC上就稱(chēng)“智能光網(wǎng)絡(luò)目前就已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)”。構(gòu)建高效靈活的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)設(shè)備光交叉連接設(shè)備(OXC)和光分插復(fù)用設(shè)備(OADM),隨著這些設(shè)備的發(fā)展,智能光網(wǎng)絡(luò)有了新的發(fā)展,也就是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON),其最突出的特征是在光傳送網(wǎng)中引入了獨(dú)立的智能控制平面,利用控制平面來(lái)完成路由自動(dòng)

7、發(fā)現(xiàn)、呼叫連接管理、保護(hù)恢復(fù)等,從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施動(dòng)態(tài)呼叫連接管理。目前,光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要是利用DWDM技術(shù)擴(kuò)大傳輸容量,但是,隨著光分插復(fù)用(OADM)和光交叉連接(OXC)技術(shù)的逐步成熟,原來(lái)只是提供帶寬傳送的波長(zhǎng)本身也能成為組網(wǎng)(分插、交換、路由)的資源。同時(shí),在擴(kuò)大傳輸容量的同時(shí),如何有效的運(yùn)行、管理和維護(hù)如此大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被人們提上日程。目前,光網(wǎng)絡(luò)的管理與控制仍然采用類(lèi)似于SDH網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)模式,光網(wǎng)絡(luò)只作為簡(jiǎn)單的傳送介質(zhì)。這種傳統(tǒng)的傳輸業(yè)務(wù)與通信業(yè)務(wù)分別控制與管理的模式,使當(dāng)前提供寬帶通道仍然只能采用靜態(tài)配置方式,不能靈活提供各種需要的帶寬。隨著IP業(yè)務(wù)快速的增長(zhǎng)及IP業(yè)務(wù)量本身的不

8、確定性和不可預(yù)見(jiàn)性,使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求越來(lái)越迫切。這種不可預(yù)見(jiàn)的業(yè)務(wù)需求要求具有很強(qiáng)動(dòng)態(tài)性能的新型光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn),以適應(yīng)新業(yè)務(wù)的需求。另外,在當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的通信市場(chǎng)上,提供"即時(shí)服務(wù)"已經(jīng)成為電信運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。因此,人們將在未來(lái)核心光網(wǎng)絡(luò)中引入動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)配置方式,或稱(chēng)"自動(dòng)交換",以滿足數(shù)據(jù)/互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)法預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)特性。這將充分提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率,從而降低網(wǎng)絡(luò)成本。為此,ITU-T等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)提出自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)的概念作為下一代光網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)草案。ASON這一概念的提出,是光傳送網(wǎng)的一大突破,它將交換功能引入了光層,促進(jìn)了通信

9、網(wǎng)兩大技術(shù)-傳輸和交換的進(jìn)一步革新和融合。ASON是一個(gè)智能化的光網(wǎng)絡(luò),它采用客戶/服務(wù)器(Client/Server)的體系結(jié)構(gòu),具有定義明確的接口,可以使網(wǎng)絡(luò)資源按照用戶的需求快速動(dòng)態(tài)的分配,同時(shí)具有快速的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)和自愈能力,能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和提供靈活的路由功能?，F(xiàn)有的光通信系統(tǒng)大都采用電路交換技術(shù),而發(fā)展中的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)憑借其"智能"交換技術(shù)為用戶提供了交叉連接、交換和路由等強(qiáng)大的功能,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的高速率和協(xié)議透明性。ASON網(wǎng)絡(luò)體系主要由智能光傳輸設(shè)備、智能光交換設(shè)備和智能光終端設(shè)備組成,并通過(guò)專(zhuān)門(mén)的智能化的分布式控制軟件平臺(tái)完成ASON內(nèi)的自動(dòng)連接和交換

10、的控制。ASON通過(guò)將網(wǎng)元智能化,改集中式管理為分布式管理,將原來(lái)網(wǎng)管的許多功能下放到各網(wǎng)元中,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)管理。使許多原來(lái)需要人工參與的工作使得網(wǎng)絡(luò)本身去完成,這極大地增強(qiáng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率,使ASON能夠給用戶提供靈活、快速的服務(wù)。3結(jié)語(yǔ)專(zhuān)家分析說(shuō),隨著全球電信業(yè)的轉(zhuǎn)型,光通信又一次進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期,而這次發(fā)展涉及的范圍更廣,技術(shù)更新更難,影響面也更寬。我國(guó)在超高速率、超大容量、超長(zhǎng)距離光通信方面取得的突破,尤其是基于40Gb/s系統(tǒng)的超高速超大容量光傳輸技術(shù)的應(yīng)用,將大大改善通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu),人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)到來(lái),滿足社會(huì)信息傳輸需求,并將產(chǎn)生巨大的社

11、會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)【摘  要】光纜通信在我國(guó)已有20多年的使用歷史,這段歷史也就是光通信技術(shù)的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn),備受業(yè)內(nèi)人士青睞,發(fā)展非常迅速。目前,光纖光纜已經(jīng)進(jìn)入了有線通信的各個(gè)領(lǐng)域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領(lǐng)域。本文主要綜述我國(guó)光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展?！娟P(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(lái),光纖通信技術(shù)得到了長(zhǎng)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

12、信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。1 我國(guó)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(zhǎng)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(méi)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(zhǎng)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(guó)已在干線(包括國(guó)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(guó)曾經(jīng)采用過(guò),但今后不會(huì)

13、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(guó)的陸地光纜中沒(méi)有使用過(guò)。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(guò)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(shí)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(guó)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(shí)用于話音、數(shù)

14、據(jù)和視頻信號(hào)的傳輸。并目還可能用于遙測(cè)與傳感器。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在光纜分類(lèi)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?jī)?nèi),布放緊密有序和位置相對(duì)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(duì)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(wú)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(guó)電力輸電系統(tǒng)改造中

15、得到了廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)多種ADSS光纜滿足市場(chǎng)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(guó)內(nèi)的近期需求量較大,是目前的一種熱門(mén)產(chǎn)品。2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)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(mèng)想。(1) 超大容量、超長(zhǎng)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(lái)跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)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(shí)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(shí)分

16、復(fù)用(OTDM)技術(shù),與WDM通過(guò)增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來(lái)提高其傳輸容量不同,OTDM技術(shù)是通過(guò)提高單信道速率來(lái)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(lái)提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限,可以把多個(gè)OTDM信號(hào)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(hào)在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對(duì)色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對(duì)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

17、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(jí)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(guò)光纖長(zhǎng)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(zhǎng)距離無(wú)畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬(wàn)里之遙。光孤子技術(shù)未來(lái)的前景是:在傳輸速度方面采用超長(zhǎng)距離的高速通信,時(shí)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1020Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時(shí)、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

18、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(zhǎng)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(lái)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(gè)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(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長(zhǎng)來(lái)決定路由。目

19、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(shì)上看,形成一個(gè)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(lái)光通信發(fā)展的必然趨勢(shì),更是未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別,更是理想級(jí)別。3 結(jié)語(yǔ)光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái),在未來(lái)信息社會(huì)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(chǎng)仍然將呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,光纖通信也將成為未來(lái)通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)如愿到來(lái)。淺談電信光纖通信技術(shù)【摘  要】光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主

20、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(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。光纖通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái)，在未來(lái)信息社會(huì)中將起到十分重要的作用?！娟P(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù)  優(yōu)勢(shì)  接入技術(shù)0 引言近年來(lái)隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí)，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來(lái)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)，現(xiàn)有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來(lái)越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。1 光纖通信技術(shù)定義光纖通信是利

21、用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽(tīng)，光纖的芯很細(xì)，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。2 光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)2.1 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。

22、散波長(zhǎng)窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對(duì)于單波長(zhǎng)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(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)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。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。2.2 損耗低，中繼距離長(zhǎng) 目前，實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類(lèi)光纖損耗可低于0.20dB/km，

23、這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多。如果將來(lái)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(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)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。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對(duì)于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。2.3 抗電磁干擾能力強(qiáng) 我們知道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(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)

24、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(yáng)黑子活動(dòng)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。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)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。2.4 光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè) 光纖的芯徑很細(xì)，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決

25、了地下管道擁擠的問(wèn)題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。2.5 保密性能好 對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽(tīng)，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說(shuō)無(wú)線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計(jì)，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會(huì)跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率

26、也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒(méi)有。更何況長(zhǎng)途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號(hào)一般不會(huì)泄漏，因此電通信中常見(jiàn)的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。3 光纖接入技術(shù)隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類(lèi)也更加豐富，人們不僅需要語(yǔ)音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂(lè)、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱(chēng)為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無(wú)源器件組成，不包括

27、任何有源節(jié)點(diǎn)，則這種光接入網(wǎng)就是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FTTx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopment Network(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長(zhǎng)距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類(lèi)豐富，運(yùn)維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶

28、接入中，由于光纖到達(dá)置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱(chēng)FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國(guó)從2003年起，在“863”項(xiàng)目的推動(dòng)下，開(kāi)始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類(lèi)型，也包括運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢(shì)頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有的城市還制門(mén)了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這

29、此都為FTTH在我國(guó)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù)，亦可稱(chēng)為光纖有源接入技術(shù)和光纖無(wú)源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說(shuō)的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對(duì)大中型企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，是比較理想的接入方式。4 結(jié)束語(yǔ)從光纖通信問(wèn)世到現(xiàn)在，光傳輸?shù)乃俾室灾笖?shù)增長(zhǎng)，光傳輸?shù)乃俾试谶^(guò)去的10年中大約提高了100倍。層出不窮的光通信新技術(shù)將成為市場(chǎng)復(fù)蘇的源泉，而人類(lèi)對(duì)通信容量的無(wú)止境需求將是市場(chǎng)恢復(fù)的原動(dòng)力。隨著光通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，必將對(duì)21世

30、紀(jì)通信行業(yè)的進(jìn)步，乃至整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。淺談光纖的發(fā)展與前景【摘  要】分析光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史與特點(diǎn),并對(duì)光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望?！娟P(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)發(fā)表論文,預(yù)見(jiàn)了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開(kāi)了光纖通信的大門(mén),引起了人們的重視。1970年,美國(guó)康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖,光纖通信時(shí)代由此開(kāi)始。1977年美國(guó)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

31、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(zhǎng)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(chǎng)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

32、特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對(duì)于單波長(zhǎng)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(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)。目前,商品石英光纖損耗可低于020dB/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(lái)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(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)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)

33、。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(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)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(yáng)黑子活動(dòng)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(duì)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(wú)串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^(guò)程中,電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽(tīng),保密性差。光波在光纖中傳輸,因?yàn)楣庑盘?hào)被完善地限制在光波導(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

34、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(huì)出現(xiàn)串音干擾,同時(shí)在光纜外面,也無(wú)法竊聽(tīng)到光纖中傳輸?shù)男畔?。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(zhǎng)。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(cè)、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。三、光纖技術(shù)的發(fā)展前景對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)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(mèng)想。(1)向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。目前10Gbps系統(tǒng)已開(kāi)始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),主要在北美,在歐洲

35、、日本和澳大利亞也已開(kāi)始大量應(yīng)用。但是,10Gbps系統(tǒng)對(duì)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(kāi)通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實(shí)際測(cè)試,驗(yàn)證合格后才能安裝開(kāi)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(shí)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(gè)發(fā)送波長(zhǎng)適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)的光源信號(hào)同時(shí)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。

36、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(zhǎng)途傳輸時(shí)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(hào)速率及電調(diào)制方式無(wú)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(lái)透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。(3)開(kāi)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(zhǎng)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(shì),開(kāi)發(fā)新型光纖已成為開(kāi)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(wú)水吸收峰光纖(全

37、波光纖)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,BPON技術(shù)無(wú)可爭(zhēng)議地將是未來(lái)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(huì)有一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。(4)全光網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)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(gè)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(shì)上看,形成一個(gè)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

38、頸已成為未來(lái)光通信發(fā)展的必然趨勢(shì),更是未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別,更是理想級(jí)別。四、結(jié)語(yǔ)光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái),在未來(lái)信息社會(huì)中將起到重要作用。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,光纖通信也將成為未來(lái)通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)到來(lái)。光纖通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展探究【關(guān)鍵詞】光纖通信現(xiàn)狀趨勢(shì)【摘  要】光纖是通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)良傳輸介質(zhì)，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級(jí))的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信，光纖通信的問(wèn)世使高速率、大容量的通信成為可能，目前它已成為最主要的信息傳輸技術(shù)。介紹我國(guó)光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀，總結(jié)光纖通信

39、技術(shù)的幾種關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行論述。一、光纖通信的概況1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表論文，預(yù)見(jiàn)了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開(kāi)了光纖通信的大門(mén)，引起了人們的重視。1970年，美國(guó)康寧公司首次研制成功損耗為20dBkm的光纖，光纖通信時(shí)代由此開(kāi)始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級(jí))的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從1980年到2000年增加了近一萬(wàn)倍，傳輸速度在過(guò)去的

40、10年中大約提高了100倍。光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進(jìn)步。目前，光纖通信技術(shù)已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，進(jìn)而大幅度提高了通信能力，并不斷擴(kuò)大了光纖通信的應(yīng)用范圍。二、光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀(一)波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長(zhǎng))不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器)，將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器(分波器)將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開(kāi)。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立(不考慮光纖

41、非線性時(shí))，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。(二)光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱(chēng)FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。目前，國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對(duì)大中型企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，是比較理想

42、的接入方式。三、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)近幾年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，電信管理體制的改革以及電信市場(chǎng)的逐步全面開(kāi)放，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面，以下在對(duì)光纖通信領(lǐng)域的主要發(fā)展熱點(diǎn)作一簡(jiǎn)述與展望。(一)向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。從過(guò)去20多年的電信發(fā)展史看，網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對(duì)主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式進(jìn)行，每當(dāng)傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降3040：因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益大致按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過(guò)去20多年來(lái)一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率

43、在20年時(shí)間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能。(二)向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)。采用電的時(shí)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(gè)發(fā)送波長(zhǎng)適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)的光源信號(hào)同時(shí)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(zhǎng)途傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖和再生器，從而大大降低了

44、傳輸成本：3與信號(hào)速率及電調(diào)制方式無(wú)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(lái)透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。(三)實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)。上述實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類(lèi)似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無(wú)疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光的分插復(fù)用器(OADM)和光的交叉連接設(shè)備(OXC)均已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，前者已投入商用。實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是：1實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)；2實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長(zhǎng)；3實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性

45、，達(dá)到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的；4實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性，允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號(hào)；5實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，恢復(fù)時(shí)間可達(dá)100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢(shì)，發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)研。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展高潮。(四)新一代的光纖。近幾年來(lái)隨著IP業(yè)務(wù)量的爆炸式增長(zhǎng)，電信網(wǎng)正開(kāi)始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，而構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長(zhǎng)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(shì)，開(kāi)發(fā)新型光纖已成為開(kāi)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

46、同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖(G.655光纖)和無(wú)水吸收峰光纖(全波光纖)。(五)光接入網(wǎng)。過(guò)去幾年間，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無(wú)論是交換，還是傳輸都已更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上的巨大反差說(shuō)明接入網(wǎng)已確實(shí)成為制約全網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問(wèn)題的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)手段是光接入網(wǎng)。接入網(wǎng)中采用光接入網(wǎng)的主要目的是：減少維護(hù)管理費(fèi)用和故障率：開(kāi)發(fā)新設(shè)備，增加新收入；配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整

47、，減少節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大覆蓋；充分利用光纖化所帶來(lái)的一系列好處：建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò)，迎接多媒體時(shí)代淺談我國(guó)光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀及前景【摘  要】光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點(diǎn),備受業(yè)內(nèi)人士青睞,發(fā)展非常迅速。目前,光纖光纜已經(jīng)進(jìn)入了有線通信的各個(gè)領(lǐng)域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。綜述我國(guó)光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展?！娟P(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(lái),光纖通信技術(shù)得到了長(zhǎng)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(guó)光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀1.普通光纖普通單模光

48、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(zhǎng)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(méi)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(zhǎng)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(guó)已在干線(包括國(guó)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(guó)曾經(jīng)采用過(guò),但今后不會(huì)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(guó)的陸地光纜中

49、沒(méi)有使用過(guò)。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(guò)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(shí)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(guó)已有少量的使用。4.室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜往往需要同時(shí)用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)的傳輸。并且還可能用于遙測(cè)與傳感器。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在光纜分類(lèi)中所指的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)