光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中的應(yīng)用

王林

摘 要：光纖網(wǎng)絡(luò)的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命，因其具有抗干擾、速率快、容量大的特點(diǎn)，利用光纖的信息傳遞優(yōu)勢可以最大限度的提高資源利用效率，因此光纖通信改變了傳統(tǒng)的通信方式。隨著光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，與之配合的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)也隨之發(fā)展起來，其已經(jīng)滲入到有線通信的多個(gè)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代通信的主力軍，對社會生活的影響日益深刻。展望將來的通信行業(yè)，光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有不可限量的潛力。因此，研究光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：光纖網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)內(nèi)涵；應(yīng)用優(yōu)勢；關(guān)鍵技術(shù)

1 引言

隨著人們對通訊傳輸質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)的通訊技術(shù)已不能滿足日益增長的需求，其被新型通信技術(shù)取代是歷史發(fā)展必然趨勢，光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就屬于其中之一。光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以自身明顯的優(yōu)勢在通信工程的應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位，發(fā)展成現(xiàn)階段主流的通信技術(shù)手段，并強(qiáng)有力地保障了通信工程的正常運(yùn)行。

2 光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2.1 定義

光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是指在光傳播原理的基礎(chǔ)上，對信息加以處理，將電信號轉(zhuǎn)化成光纖激光并在光纖中進(jìn)行傳播，且在接收端通過還原設(shè)備再將激光信號處理成信息數(shù)據(jù)，以便用戶更好地解讀。

2.2 結(jié)構(gòu)組成

光纖網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成包含許多利用光原理運(yùn)行的設(shè)備，如光發(fā)信機(jī)、光接收機(jī)、光纖、無源器件、中繼器等等。光發(fā)信和接收機(jī)是處理和轉(zhuǎn)化光信號的設(shè)備，接收端設(shè)備還具備放大和檢測光信號的作用，光纖就是傳統(tǒng)的通信線纜，中繼器是由再生電路以及光檢測裝置等構(gòu)成，無源器件則是耦合器以及連接器。以上這些設(shè)備和部件構(gòu)成光纖網(wǎng)絡(luò)，與之相關(guān)的技術(shù)就是光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前主流的通信技術(shù)手段。

3 光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀

我國光纖通信的發(fā)展經(jīng)歷了單模光纖、接入網(wǎng)光纜、室內(nèi)光纜、通信光纜和塑料光纜五個(gè)階段。很多供應(yīng)商看到了快速發(fā)展的光纖通訊良好的發(fā)展前景，正在多項(xiàng)技術(shù)上如火如荼地開展研發(fā)工作，如多波長光網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)技術(shù)合作計(jì)劃、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)等項(xiàng)目。

4 光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的長處

4.1 較強(qiáng)的抗干擾能力，穩(wěn)定性俱佳

由于電磁場等多種因素的存在，傳統(tǒng)的通訊傳輸中經(jīng)常受到各種各樣的干擾，影響通信信號的質(zhì)量，因此通訊傳輸中不得不經(jīng)常采用一些抗干擾技術(shù)等針對性措施，這不但影響傳輸質(zhì)量，一定程度上還增加了傳輸成本。而光纖是一種基于光信號的傳播技術(shù)，與電磁場等沒有直接的相關(guān)性，因此不受電磁場變化的影響，從而極大地優(yōu)化了通信的傳輸質(zhì)量，并保證了信號傳輸極強(qiáng)的穩(wěn)定效果。

4.2 傳輸距離長，信號損耗低

傳輸過程中電信號的衰減是通信技術(shù)中存在的一個(gè)突出問題，信號的衰減程度會根據(jù)傳輸距離的增加而增加，距離越長衰減越嚴(yán)重，無線電信號和有線電信號都存在這樣的問題，因此會影響通信傳播的實(shí)時(shí)性。要想減輕電信號的衰減必須依靠龐大的中繼站的建設(shè)來加強(qiáng)信號，這很大程度上增加了通信傳播的成本。而光纖技術(shù)幾乎可以避免以上弊端，這是由于光傳播特有的折射原理能夠避免激光發(fā)生衍射或漫反射等，并以光速進(jìn)行傳播。在實(shí)際情況條件下，采用光纖網(wǎng)絡(luò)手段一般只有0.2分貝每公里的損耗，那么在進(jìn)行遠(yuǎn)距離時(shí)即使很少的中繼站就會起到信號強(qiáng)化作用，降低了通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)成本。

4.3 容易鋪設(shè)且安全性高

光纖通信要比傳統(tǒng)的通信工程容易鋪設(shè)的多，首先上條提到的中繼站的減少就降低了鋪設(shè)難度，再加上光纖是一種輕質(zhì)量的復(fù)合型材料，質(zhì)量輕且柔韌性較好，對鋪設(shè)環(huán)境的要求就降低了，無論是山川還是海洋都可以鋪設(shè)。另外其他種類的通信技術(shù)信息容易出現(xiàn)安全問題，易被泄露利用，但是光纖不會產(chǎn)生這種問題，它具有自身的特殊性，光波在光纖中進(jìn)行傳遞，有多層材料的保護(hù)，能夠很好避免光的泄露，即使不慎光泄露也僅僅會出現(xiàn)中斷信號的情況，而不會將信息泄露出去，因此光纖通信有極優(yōu)的保密效果和安全性。

5 重點(diǎn)技術(shù)介紹

5.1 網(wǎng)絡(luò)基站

在整個(gè)光纖通信工程中，基站是必不可少的基礎(chǔ)和關(guān)鍵部分?；居赏ㄐ呕竞徒獯a基站組成，起到的是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的重要作用。通信系統(tǒng)中布滿許許多多的終端和節(jié)點(diǎn)，由于通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的迅速擴(kuò)大，其終端數(shù)量也在瘋長，光纖網(wǎng)絡(luò)也要順應(yīng)這種趨勢。而基站將多個(gè)客戶端信息匯聚，完成交互傳遞，這使光纖網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢得以發(fā)揮。利用編碼和加密的功能將信息向外發(fā)射，使信息被充分共享。解碼基站是指可以解讀光信號的基站，也就是通過轉(zhuǎn)譯功能讓信息被用戶識別和了解。加過密的信息到達(dá)解碼基站后被解讀，脈沖激光被轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字編碼，同時(shí)被破譯，將結(jié)果發(fā)送到客戶端。因此解碼基站也是光纖網(wǎng)絡(luò)必不可少的部分，它常常建設(shè)在客戶終端密集的區(qū)域，比如城市內(nèi)。

5.2 通信中的復(fù)用技術(shù)

光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不單單是處理光信號，對資源也要進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和分配，才能使有限的資源滿足海量的通信需求。此時(shí)復(fù)用技術(shù)是最關(guān)鍵的手段，即在同一條光纖的使用上進(jìn)行控制，利用有限的光纖資源傳輸無限量的信息。也就是復(fù)用技術(shù)通過多信道系統(tǒng)的增加與傳輸介質(zhì)的容量調(diào)整等，達(dá)到光纖寬帶的最大化利用。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中我們依據(jù)調(diào)度手法的差異將復(fù)用技術(shù)劃分為時(shí)間、波形、頻率、空間、編碼等多種種類。其中最普遍的是波形復(fù)用形式，它能夠使通信工程信息傳輸質(zhì)量極大優(yōu)化，同時(shí)光纖的利用率也大大增加。

5.3 色散處理技術(shù)

通常來說在光信號傳輸時(shí)幾乎不會損失什么能量，但也不是絕對不發(fā)生的，實(shí)際測試得出的結(jié)論，傳輸數(shù)百公里后光信號就會出現(xiàn)一定的衰減，并出現(xiàn)信息失真或亂碼的現(xiàn)象。因此在光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中要將光信號進(jìn)行強(qiáng)化，此時(shí)就用到了色散補(bǔ)償技術(shù)，它能夠擴(kuò)大中繼站的距離，增加系統(tǒng)信號的抗干擾能力。此種技術(shù)能夠最大化地降低信號損耗，保證輸出端信號在跨度和速率方面滿足需求。

6 光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中應(yīng)用的前景展望

6.1 光纖入戶

光纖入戶的寬帶極大，改善從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”的不足。在未來隨著各類技術(shù)的更新，光纖入戶的投入會越來越小。現(xiàn)階段，我國的光纖入戶已經(jīng)覆蓋了平原地區(qū)，相信在不久后，山村地區(qū)也將實(shí)現(xiàn)全部光纖入戶。

6.2 全光網(wǎng)絡(luò)大力發(fā)展

全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)全光化， 也就是說信息的傳遞與交換能夠一直保持光速。雖然現(xiàn)階段全光網(wǎng)絡(luò)在我國還不夠完全成熟，但是它具有不可忽視的發(fā)展?jié)摿Γ哂虚_發(fā)、兼容、透明、可靠等優(yōu)點(diǎn)，且?guī)?、容量和處理速度都能達(dá)到很大，出現(xiàn)誤碼的現(xiàn)象也極少見，并且沒有太復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以以多種形式靈活組網(wǎng)，也能隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)。

7 結(jié)語

光纖網(wǎng)絡(luò)是近幾年發(fā)展起來的創(chuàng)新型的通信方式，將光纖的原理和思路引入到通信領(lǐng)域中可以最大化地減少構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)的成本和維護(hù)投入。日益更新的光纖技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的大范圍化得以實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)消退、光纖網(wǎng)絡(luò)全面掌控世界的趨勢將必然到來并逐步實(shí)現(xiàn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳丹.通訊工程技術(shù)中的光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用[J].硅谷，2014（20）：41-44.

[2]石冬晨.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀及前景探討[J].科技信息，2014（13）：23-24.

[3]樊昊，王影.光纖網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的探討[J].信息科技，2013（100）：53-55.