光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)

宋 楠

江西財(cái)經(jīng)大學(xué)，江西 南昌 330013

光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)

宋 楠

江西財(cái)經(jīng)大學(xué)，江西 南昌 330013

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)信息的需求呈指數(shù)上升，全球數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量幾乎半年左右就翻一番。例如，IP網(wǎng)絡(luò)從20世紀(jì)00年代開始進(jìn)入一個(gè)大發(fā)展時(shí)代，其用戶數(shù)以165%的年增長(zhǎng)率在全球擴(kuò)展，到2000年上網(wǎng)用戶數(shù)已達(dá)3.5億左右，成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的主要增長(zhǎng)因素。20世紀(jì)80年代光纖通信技術(shù)成熟并廣泛應(yīng)用，已經(jīng)和正在為信息的擴(kuò)容和 IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用，面對(duì)廣大用戶對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)容量提出更高的要求，即為了滿足數(shù)據(jù)通信大容量傳輸?shù)男枨?，最佳的方案就是利用光纖給人們提供的約30THz巨大潛在帶寬資源，將信息進(jìn)行無阻塞的傳輸和交換，促使光纖通信的發(fā)展速度不僅超過了由摩爾定律所限定的交換機(jī)和路由器的發(fā)展速度，而且也超過了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)速度，而成為支撐通信業(yè)務(wù)量增加最重要的技術(shù)。

光纖；通信技術(shù)；應(yīng)用

1 光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

（1）光纖通信技術(shù)在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用。近年來，我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，我國(guó)許多地區(qū)的電力系統(tǒng)都在建設(shè)專用的電力通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電力專用通信網(wǎng)從主干線到接入網(wǎng)向光纖的過渡以及光纖通信網(wǎng)的電力傳輸，將光纖通信技術(shù)引入到電力系統(tǒng)中，是一項(xiàng)重要舉措。光纖通信為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供了可靠保障，隨著光纖通信網(wǎng)的不斷擴(kuò)大和完善，將為人們的生活帶來更多的便利[1]。

（2）光纖通信技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)在廣播電視網(wǎng)中發(fā)揮重要作用，如今已經(jīng)形成了以光纖網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的網(wǎng)建格局?，F(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過改造之后能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體的傳輸，在廣電領(lǐng)域中，光纖是信號(hào)傳輸?shù)妮d體，對(duì)信號(hào)進(jìn)行可靠的傳輸，通過光纖可以導(dǎo)出優(yōu)質(zhì)的音頻和視頻。此外，用戶還可以通過廣播電視網(wǎng)來訪問互聯(lián)網(wǎng)，提高了網(wǎng)絡(luò)利用率。

（3）光纖通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。如今的軍事武器要依靠信息技術(shù)的支持，與衛(wèi)星通信或微波通信相比，光纖通信容量大，抗干擾、保密性好，而且可以實(shí)現(xiàn)一條光纜數(shù)據(jù)多路傳輸，數(shù)據(jù)傳輸量大，適用于軍事通信、抵抗敵方破壞、軍事戰(zhàn)術(shù)以及空中通訊等。軍事裝備上可以利用光纖通訊技術(shù)進(jìn)行信息的傳遞，如今世界各國(guó)都在加強(qiáng)光纖通信技術(shù)在軍事裝備中的應(yīng)用[2]。

（4）光纖通信在電信干線傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用。光纖通信技術(shù)在通信行業(yè)中的引入為通信事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)，光纖通信系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為通信方式的首選通訊系統(tǒng)。光纖通信網(wǎng)絡(luò)能夠滿足各種形式的通信要求，目前在我國(guó)電信干線中傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了人們的生活水平，未來的電信干線傳輸網(wǎng)必將覆蓋全國(guó)[3]。

2光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀

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)是通過利用單模光纖低損耗區(qū)帶來巨大的帶寬資源。在光纖信息的傳輸過程中，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，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)分開來[4]。

在這個(gè)過程中，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)體，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，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)和光纖無源接入技術(shù)兩種形式。光纖無源接入技術(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。在信息通信的應(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[5]。

3 結(jié)束語

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)通信水平的要求顯著增高，在眾多通信技術(shù)中，光纖通信技術(shù)以其通信容量大、損耗低、抗擾能力強(qiáng)、體積小、便于傳輸和鋪設(shè)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，成為當(dāng)前通信的主要傳輸方式。

[1]張劍.論光纖通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（10）：97.

[2]馮義，黃明招.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代光纖通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].移動(dòng)信息，2016（1）：2.

[3]張克.光纖通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展分析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（9）：223.

[4]張顏艷，陳倫，付正鑫，等.光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用[J].自然科學(xué)：文摘版，2016（1）：251.

[5]王振亮，周賀，黎林坡.談光纖通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（6）：34.

Current Situation and Development Trend of Optical Fiber Communication Technology

Song Nan
Jiangxi University of Finance and Economics, Jiangxi Nanchang 330013

With the development of society, people’s demand for information is rising exponentially, the global data traffic is almost half a year or so doubled. For example, the IP network from twentieth Century 00's began to enter an era of great development, the number of users to 165% annual growth rate in the global expansion, by 2000the number of Internet users has reached 3, about 500million of the current network communication service. 1980s optical fiber communication technology is mature and widely used, and is already the development of information and the expansion of IP network plays a great role in promoting, the majority of users face higher demands on the communication capacity of the network, the data communication in order to meet the demand for large capacity transmission, the best solution is to use fiber to provide people with about 30THz large potential bandwidth resources, information transmission and exchange without obstruction, promote the speed of development of optical fiber communication is not only higher than the speed of development defined by Moore's switches and routers, but also more than the growth rate of business data,and support the increase in the volume of business communication become the most important technology.

optical fiber; communication technology; application

TN929.11

A

1009-6434（2017）3-0093-02