現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用探討

摘 要：現(xiàn)代通訊技術(shù)飛速發(fā)展，以光纖為傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)的光纖通信便是新型通訊技術(shù)，即以光波作為信息的傳輸載體從而實(shí)現(xiàn)的一種通訊傳送技術(shù)。光纖式的通訊技術(shù)以其自身強(qiáng)大的特點(diǎn)以及優(yōu)勢在各個(gè)領(lǐng)域都受到了廣泛應(yīng)用。光纖通訊媒介的信息傳輸量打，并且速度快，加之其抗干擾能力強(qiáng)都是其受到普及的原因。本文通過對此技術(shù)的特征進(jìn)行了粗淺的表述，對光纖通訊的技術(shù)現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展做了研究。

關(guān)鍵詞：特點(diǎn)；光纖通訊；現(xiàn)狀；發(fā)展

1單纖雙向式傳輸技術(shù)

單纖雙向式傳輸技術(shù)是近年來新研發(fā)出的一種新型的通訊手段，這里所謂的單纖是相對于傳統(tǒng)的雙纖雙向而言的，雙纖雙向的傳送模式中，收發(fā)信號是在兩根不同的光纖中傳送的，相互不受影響，而單纖則是在一根光纖中對收發(fā)信號進(jìn)行同時(shí)傳送，通過調(diào)整波段，來避免信號之間的相互影響。在傳統(tǒng)的通訊傳送中，人們通過擴(kuò)充光纖的傳輸容量來節(jié)約光纖資源，PDH從8兆發(fā)展到140兆，SDH從155兆發(fā)展到10G，WDM從320G發(fā)展到1600G，雖然理論上，對于光纖的容量應(yīng)當(dāng)是五險(xiǎn)的，但是由于多方面限制，諸如設(shè)備的制約會使傳送的容量值大大的減少，無法達(dá)到理想的理論值。我國現(xiàn)有的光纖通訊的網(wǎng)絡(luò)都是采用的雙線雙向式的傳送模式，而如果將此都改為單纖雙向式的技術(shù)，將其應(yīng)用于這些龐大的通訊網(wǎng)絡(luò)中去，可以節(jié)約的光纖資源將是一個(gè)很客觀的數(shù)字。

2 FTTH 技術(shù)

FTTH技術(shù)是指光纖到戶的接入技術(shù)。社會的發(fā)展以及電子信息業(yè)的發(fā)展，高清數(shù)字類的電視成為了主流業(yè)務(wù)，而這種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)依靠就是FTTH技術(shù)的帶寬。這種技術(shù)以其全透明的光纖接入網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，對于新業(yè)務(wù)的引進(jìn)，制式的傳輸以及波長、帶寬等限制都很小。并且由于ONU是在用戶處安裝因此對于維護(hù)、供電以及更新升級都很方便。因此，從另一種角度講高清數(shù)字電視是推動FTTH技術(shù)發(fā)展的動因，并且隨著FTTH技術(shù)的日益成熟，寬帶上網(wǎng)、有線電視以及固話接入逐步的實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)合并。

FTTH技術(shù)的發(fā)展方向主要由兩種：

P2P（點(diǎn)對點(diǎn)以及一點(diǎn)對多點(diǎn)）方案。其優(yōu)點(diǎn)在于各個(gè)用戶之間的數(shù)據(jù)傳送相對獨(dú)立，相互之間無影響，并且體制變動相對靈活。只需要用很便宜的低速光電模塊就可以，并且在傳送信息的距離上也有較大的優(yōu)勢。缺點(diǎn)就在于，需要在用戶和總局之間設(shè)置一個(gè)匯總式的有源節(jié)點(diǎn)。

PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）方案。其優(yōu)點(diǎn)在于，在維護(hù)上，無源網(wǎng)絡(luò)較為簡單，并且由于其自身的特點(diǎn)，在光電子元件以及光纖上都有著優(yōu)勢。其缺點(diǎn)，光電子模塊需要高速的，因此價(jià)錢上就相對昂貴，并且為了避免各個(gè)用戶之間信號上的沖突電子模塊要根據(jù)用戶的距離進(jìn)行鄉(xiāng)音的調(diào)整。相對比下來傳送距離也較近。并且由于用戶之間相互占用帶寬，如果需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充則不僅需要更換PON還要對用戶模塊進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因此較為麻煩。PON主要是包括了五大類：首先是APON，就是ATM-PON，這種方式比較適用于ATM的交換網(wǎng)絡(luò)。其次是BPON，就是寬帶的PON。然后是OPON，此種法師采用了通用的幀處理OFP-PON。然后還包括EPON，這種形式的PON大多是采用了以太網(wǎng)技術(shù)，而GEPON則是千兆畢的以太網(wǎng)。最后是WDM-PON，這種方式是以波分復(fù)用區(qū)分用戶的PON，但是用戶是和訊息波長緊密相連的，因此在維護(hù)上有較大的難度，因此很少采用。

值得一提的是，近來，無線接入技術(shù)發(fā)展迅速?？捎米鱓LAN的IEEE802.11協(xié)議，傳輸帶寬可達(dá)54Mbps，覆蓋范圍達(dá)100米以上，目前已商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸，包括：上下行數(shù)據(jù)和點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù)，對于一般用戶其上行不大，IEEE802.11是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，當(dāng)然在需要時(shí)也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到戶+無線接入”（FTTH+無線接入）的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò)，如果采用PON，就特別簡單，因?yàn)榇薖ON無上行信號，就不需要測距的電子模塊，成本大大降低，維護(hù)簡單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網(wǎng)覆蓋而可利用，那么可不必建設(shè)專用的WLAN，只需靠密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來支撐就可實(shí)現(xiàn)，與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入也是未來的發(fā)展方向。

3 骨干節(jié)點(diǎn)的光交換技術(shù)

光交換實(shí)際上可表示為：光纖通信傳輸+交換。

光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光信號交換問題。過去，通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的，傳輸?shù)氖请娮有盘?，交換是采用電子交換機(jī)?，F(xiàn)在，通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸?shù)氖枪庑盘?，而交換的還是電信號。真正合理的方法應(yīng)該采用光交換的。但目前，由于光開關(guān)器件不成熟，只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網(wǎng)的交換，即把光信號變成電信號，待電子交換后，再變換成光信號。顯然這是不合理的辦法，效率不高且不經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)在正在開發(fā)大容量的光開關(guān)器件，用來實(shí)現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò)，具有代表性的是ASON-自動交換光網(wǎng)絡(luò)。

通常在光網(wǎng)絡(luò)里傳輸?shù)男畔?，一般速度都是高速的，電子開關(guān)不能勝任，只能在低次群中實(shí)現(xiàn)電子交換。而光交換可實(shí)現(xiàn)高速信號的交換。當(dāng)然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號的交換，應(yīng)采用成熟的電子交換技術(shù)，沒有必要采用不成熟的大容量的光交換技術(shù)。當(dāng)前，在數(shù)據(jù)網(wǎng)中，信號以“包”的形式出現(xiàn)，采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小，可采用電子交換。然而，在一些骨干節(jié)點(diǎn)，它們承擔(dān)的是業(yè)務(wù)匯聚任務(wù)，信號速率高，應(yīng)該考慮采用容量大的光交換。

光空分交換：采用光開關(guān)把光信號從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖。空分光開關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。

光波長交換：是對各交換對象賦于一個(gè)特定波長。于是，發(fā)送某一特定波長就可與某特定的對象進(jìn)行通信。實(shí)現(xiàn)光波長的交換關(guān)鍵是需要開發(fā)實(shí)用化可變波長的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠光開關(guān)陣列等。

技術(shù)的成熟自動的交換光網(wǎng)絡(luò)ASON，是光纖通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展方向。

4 研發(fā)集成光電子器件

如同電子器件那樣，光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻摹?/p>

日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16×16熱光開關(guān)；1×128熱光開關(guān)陣列；用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測集成在一起；8波長每波速率為10Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在一塊芯片上，尺寸僅15×7mm。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM其中有些已經(jīng)商用。近幾年，集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。

我國的集成光電子器件也有一定進(jìn)展。集成的小通道光開關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達(dá)國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上，就會重復(fù)如同微電子落后的被動局面。要實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸也好，F(xiàn)TTH也好，ASON也好，都需要有新的、體積小的、廉價(jià)的、集成化的光電子器件來支撐，集成光器件的研發(fā)成為光纖通信技術(shù)發(fā)展必不可少的環(huán)節(jié)。

5 結(jié)語

并且通過各種實(shí)踐，光纖的通訊技術(shù)不僅僅是可以在通信上廣泛應(yīng)用，同時(shí)在電力的控制系統(tǒng)的監(jiān)測以及控制上都可以得到廣泛的應(yīng)用。并且在軍事領(lǐng)域光纖信息通訊技術(shù)也得到了推廣。為了能更高的適應(yīng)各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诠饫w通信技術(shù)的更高的要求，就要求在技術(shù)上需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和完善發(fā)展，爭取研究出更加經(jīng)濟(jì)適用更加方便適用的光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李超.淺談光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢[J].沿海企業(yè)與科技.2007.7.

[2]林如儉.通過光纖到戶（FTTP）網(wǎng)絡(luò)的RF-TV傳送[A].2005.