淺談通信網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)中的光纖通信技術(shù)

趙勇

【摘 要】光纖通信技術(shù)從理論提出到工程領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，再到今天高速光纖通信的實(shí)現(xiàn)，前后經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間。本文介紹了光纖通信的特性和現(xiàn)階段光纖通信技術(shù)的應(yīng)用，分析了目前光纖通信的主要分類：光波分復(fù)用技術(shù)和光纖接入技術(shù)，討論了光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景，以期推動(dòng)光纖通信的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)絡(luò)；光纖通信；分析

近十幾年來(lái)，光纖通信技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，其中的新技術(shù)也不斷被發(fā)掘，大大提高了傳統(tǒng)意義上的通信能力，這使得光纖通信技術(shù)在更大的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。光纖通信技術(shù)是指把光波作為信息傳輸?shù)妮d波，以光纖作為信息傳輸?shù)拿浇?，將信息進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)代通信方式。光纖通信技術(shù)的誕生及深入發(fā)展是信息通信史上一次重要的改革。

1.光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)分析

1.1傳輸信息量大

傳輸信息量大是光纖通信的主要特點(diǎn)，光纖通信技術(shù)中的傳輸線路并不是單根的光導(dǎo)纖維組成的，而是由光纖束組成的一條光纜。數(shù)據(jù)傳輸效率一般是以頻帶寬度來(lái)衡量，載波的頻率越高，則頻帶寬度就越大，數(shù)據(jù)傳輸量就越大。光纖通信己經(jīng)成為企業(yè)通信中的最主要的傳輸技術(shù)。光纖通信傳輸頻帶寬，通信容量大；傳輸衰減小，傳輸距離長(zhǎng)。由于光纖中的數(shù)據(jù)信息是以光波的形式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸，而傳統(tǒng)信息傳輸技術(shù)往往是以電信號(hào)形式進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸，兩者向比較而言，光波的頻率要更高，使得光纖通信技術(shù)的信息承載量要更大，更能夠滿足于人們對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的需求。

1.2傳播速度快

傳統(tǒng)通信技術(shù)中，信息主要是以電信號(hào)形式進(jìn)行傳輸，傳播速度較慢，而光纖通信技術(shù)則截然不同。光纖通信技術(shù)的作用原理是首先將需要傳輸?shù)南嚓P(guān)信息以電信號(hào)的形式呈現(xiàn)，然后將電信號(hào)調(diào)制到激光器等設(shè)備上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的變化幅度而變化，從而達(dá)到信息傳輸?shù)哪康?。光信?hào)在光纖中的有效傳播，使信息的傳播速度大為提高，使得傳輸效率大為提高。

1.3信息抗干擾能力強(qiáng)

光纖通信技術(shù)在信息傳輸過(guò)程中，受外界因素影響的可能性要更小。由于光纖通信技術(shù)所使用的傳播介質(zhì)是石英，屬于非導(dǎo)電材料，因此，光纖通信過(guò)程中也就不會(huì)受到磁場(chǎng)的干擾，保證了良好的傳輸效果，因此，對(duì)傳播路徑的要求相較于傳統(tǒng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)要更低。同時(shí)，光纖通信技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于數(shù)據(jù)以光信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸，因此，能夠有效保證數(shù)據(jù)的保密性，降低數(shù)據(jù)被監(jiān)聽(tīng)和竊取的可能性，增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?，基于這一特點(diǎn)光纖通信技術(shù)被大量應(yīng)用于科研項(xiàng)目軍事領(lǐng)域當(dāng)中。

2.光纖通信技術(shù)的分類

2.1波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)，簡(jiǎn)稱為WDM，其特點(diǎn)是通過(guò)利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)巨大的帶寬資源。在光纖信息的傳輸過(guò)程中，可按照不同信道光波的波長(zhǎng)和頻率，將光纖低損耗窗口分解成不同的信道，以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，并在信號(hào)傳輸?shù)陌l(fā)射端借助波分復(fù)用器將不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)聚集起來(lái)，傳輸和發(fā)送信息，同時(shí)在信號(hào)傳輸?shù)慕邮斩嗽偈褂貌ǚ謴?fù)用器將不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，不同信道光波波長(zhǎng)所形成的光載波信號(hào)都可以看成是相對(duì)獨(dú)立的個(gè)性，以實(shí)現(xiàn)在一根光纖中不同光信號(hào)的復(fù)用傳輸。近年來(lái)，波分復(fù)用技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，逐漸從長(zhǎng)途網(wǎng)開(kāi)始延伸到城域網(wǎng)，粗波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。粗波分復(fù)用技術(shù)的信道間隔為20nm，信道傳輸通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)的集體發(fā)送和劃分，可實(shí)現(xiàn)全波長(zhǎng)在1260～1620nm范圍內(nèi)的波分復(fù)用， 同時(shí)能夠使光器件的成本大大降低，極大地提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，并使其傳輸范圍在0～80km的性價(jià)比達(dá)到最高，因而受到了多數(shù)光纖通信使用者和運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可和歡迎，進(jìn)而迅速得到廣泛的應(yīng)用。

2.2光纖接入技術(shù)

光纖寬帶接入網(wǎng)是信息高速公路中的最后一站。要使高速信息進(jìn)入千家萬(wàn)戶，實(shí)現(xiàn)信息傳輸高速化，滿足用戶的寬帶信息需求，除了要具備寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)外，還需要具備將用戶接入通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，因此光纖接入技術(shù)是信息傳輸通信中的關(guān)鍵性技術(shù)。根據(jù)光纖寬帶接入到達(dá)位置的不同，光纖的應(yīng)用類型也各不相同，如FTTB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等。FTTH，即光纖到戶，它能夠?yàn)楣饫w寬帶接入提供全光的接入方式，通過(guò)光纖的寬帶特性，收集整理傳輸大容量、高速率的寬帶信息，為用戶提供所需要的帶寬，以滿足用戶寬帶接入的需求。因此可以說(shuō)光纖到戶是光纖寬帶接入的最終方式。光纖到戶的應(yīng)用技術(shù)主要包括光纖有源接入技術(shù)和光纖無(wú)源接入技術(shù)兩種形式。光纖無(wú)源接入技術(shù)主要是指一點(diǎn)到多點(diǎn)的XPON技術(shù)，而光纖有源接入技術(shù)則為點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)用戶和局端的直接連接，為用戶提供高帶寬的接入。光纖接入技術(shù)可以有效地解決傳統(tǒng)信息傳輸能力的通信網(wǎng)瓶頸問(wèn)題，促使信息通信網(wǎng)絡(luò)中城域網(wǎng)和核心網(wǎng)的傳輸容量潛力得以激發(fā)出來(lái)。在信息通信中的應(yīng)用中，光纖接入技術(shù)通常會(huì)與 SDH、ATM 等多種技術(shù)結(jié)合使用，產(chǎn)生 GPON、APON 和 EPON。GPON 通常在電路交換性的業(yè)務(wù)支持中得到廣泛應(yīng)用，EPON可以在信息傳輸過(guò)程中起到點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接作用，APON 龐大的費(fèi)用和復(fù)雜的技術(shù)，其應(yīng)用和發(fā)展受到了一定的制約。

3.光纖通信技術(shù)的發(fā)展前景

光纖通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，但是，其較發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然具有一定的差距，在高科技不斷發(fā)展前沿，必須要正確看待企業(yè)光纖通信技術(shù)的不足和缺點(diǎn)，只有這樣，才能夠促進(jìn)集團(tuán)光纖通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.1光纖信息容量的進(jìn)一步提高

雖然光纖通信技術(shù)較傳統(tǒng)信息通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，承載數(shù)據(jù)量更大，且傳播速度要更快，但伴隨著企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展壯大，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)需要大容量的通信數(shù)據(jù)做支持，將進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸效率和信息容量，來(lái)滿足企業(yè)生產(chǎn)和通信的需要。

3.2加強(qiáng)新材料的開(kāi)發(fā)和利用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，許多新型光纖通信材料的發(fā)明，對(duì)于光纖通信技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有非常積極的作用。因此，我們應(yīng)該積極引進(jìn)先進(jìn)的通信材料，以提高光纖通信技術(shù)的發(fā)展，提高穩(wěn)定性和傳輸速度。同時(shí)，還應(yīng)該注重對(duì)光纖的創(chuàng)新和研發(fā)，雖然企業(yè)光纖通信技術(shù)已獲得很大的突破和發(fā)展，但仍然無(wú)法滿足現(xiàn)代居民的生活需求，光纖通信技術(shù)無(wú)法同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及速度相同步，因此，企業(yè)一定要加大資金投入，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)人才，加強(qiáng)光纖通信技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作。

3.3加強(qiáng)通信設(shè)備的開(kāi)發(fā)工作

光纖通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要許多光纖設(shè)備和光纖通信零件的參與，才能確保光纖通信系統(tǒng)的完整性，確保通信工作的順利開(kāi)展。目前，企業(yè)光纖通信技術(shù)得到了很大程度上的普及和發(fā)展，但多數(shù)光纖零件和設(shè)備仍然需要依靠進(jìn)口，這樣對(duì)于光纖通信技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有非常大的阻礙，因此，要加強(qiáng)通信設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究力度，促進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)品的研發(fā)，這將是企業(yè)光纖通信技術(shù)的主要發(fā)展方向，也是未來(lái)工作的重要內(nèi)容。

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