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1、论光纤通信技术的特点和发展趋势 摘 要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信限制系统中，进行工业监测、限制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在将来信息社会中将起到非常重要的作用。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势。 关键词：光纤通信技术 特点 发展趋势 接入技术 引 言 近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的快速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不行阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越
2、来越成为制约信息高速马路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。 1.光纤通信技术定义 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不须要担忧接地回路，光纤之间的中绕特别小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担忧传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。 2.光纤通信技术的特点 2.1 频
3、带极宽，通信容量大。 光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此须要技术来增加传输的容量，密集波分复用技术就能解决这个问题。 2.2 损耗低，中继距离长。 目前，好用的光纤通信系统运用的光纤多为石英光纤；此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。假如将来运用非石英极低损耗传输介质，理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以削减系统的施工成本，带来更好的经济效益。 2.3 抗电磁干扰实力强。 光纤原材料
4、是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的改变和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路旁边，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特殊有利，而且在军事上也大有用处。 2.4 无串音干扰，保密性好。 在电波传输的过程中，电磁波的传播简单泄露，保密性差。而光波在光纤中传播，不
5、会发生串扰的现象，保密性强。除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、松软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点，光纤的应用范围越来越广。 2.5光纤径细、重量轻、松软、易于铺设。 光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采纳光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上运用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤
6、松软可绕，简单成束，能得到直径小的高密度光缆。 3.不断发展的光纤通信技术 3.1 SDH系统 光通信从一起先就是为传送基于电路交换的信息的，所以客户信号一般是TDM的连续码流，如PDH、SDH等。伴随着科技的进步，特殊是计算机网络技术的发展，传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同，它具有不确定性，因此传送这种信号，是光通信技术须要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区分的。 3.2 不断增加的信道容量 光通信系统能从PDH发展到SDH，从155Mb/s发展到l0Gb/s，近来，40GB/s已实现商品化。专家们在探讨更大容量的，如160Gb/s(单波道)系统已经试验胜利，目前还
7、在为其制定相应的标准。此外，科学家还在探讨系统容量更大的通讯技术。 3.3 光纤传输距离 从宏观上说，光纤的传输距离是越远越好，因此探讨光纤的探讨人员们，始终在这方面努力。在光纤放大器投入运用后，不断有对光纤传输距离的突破，为增大无再生中继距离创建了条件。 3.4 向城域网发展 光传输目前正从骨干网向城域网发展，光传输渐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点，既接近用户，又能保证信息的平安传输，而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 近年来，互联网业发展快速，IP业务也随之火爆。探讨表明，随着IP
8、业的快速发展，通信业将面临“洗牌”，并孕育着新技术的出现。随着软件限制的进一步开发和发展，现代的光通信正逐步向智能化发展，它能敏捷的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生，为人们的运用带来更多的便利。综上所述，以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心，并面对IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的探讨热点，而在以后， 科学 家还会接着对这一领域的探讨和开发。从将来的应用来看，光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展，为了满意客户的需求，光纤通信的发展不仅要突破距离的限制，更要向智能化迈进。 4.光纤接入技术 随着通信业务量的不断增加，业务种类
9、也更加丰富，人们不仅须要语音业务，高速数据、高保真 音乐 、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。采纳SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN)全部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。 现阶段，无源光网络(PON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT(光线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-Orgnization Development Network(光安排网络)组成。PON技术可节约主干光纤资源和网络层次
10、，在长距离传输条件夏可供应双向高带宽实力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。 为实现信息传输的高速化，满意大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。 FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它供应全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户供应所须要的不受限制的带宽，充分满意宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，起先
11、了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式， 发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的实惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创建了良好的条件。 在FTTH应用中，主要采纳两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采纳通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户供应高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户供应FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较志向的接入方式。 5.结束语 从光纤通信问世到现在，光传输的速率以指数增长，光传输的速率在过去的10年中大约提高了101倍。层出不穷的光通信新技术将成为市场复苏的源泉，而人类对通信容量的无止境需求将是市场复原的原动力。随着光通信技术进一步发展，必将对21世纪通信行业的进步，乃至整个社会经济的发展产生巨大影响。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页