光纖通信的發(fā)展趨勢及應(yīng)用

王金華

摘要：伴隨著當(dāng)今社會與科技的不斷進(jìn)步，人民對通信技術(shù)的需求也越來也強，因此我國通信技術(shù)必須尋求更高層次的提升與發(fā)展。在如此發(fā)展情形下，如何才能做到推動我國有線通信技術(shù)的發(fā)展、進(jìn)一步促進(jìn)我國光纖通信技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化？怎樣才能做到借以光纖通信技術(shù)發(fā)展的技術(shù)紅利來助力各行各業(yè)的發(fā)展？與此同時，光纖通信的發(fā)展直接帶動了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)速度的大幅度提升并且推動各類相關(guān)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步。文章從我國光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展的趨勢進(jìn)行分析做出今后光纖通信技術(shù)發(fā)展的展望。

Abstract： With the continuous progress of society and science and technology today， people's demand for communication technology is becoming stronger and stronger. Therefore， China's communication technology must seek higher levels of improvement and development. Under such a development situation， how can we promote the development of China's wired communication technology and further promote the innovation and optimization of our country's fiber-optic communication technology？ How can we use the technical dividend of the development of optical fiber communication technology to help the development of various industries？ At the same time， the development of optical fiber communications has directly led to a substantial increase in the speed of the Internet network and promoted the continuous advancement of various related science and technology. This article analyzes the current situation and future development trends of optical fiber communication technology in China to make the future development of optical fiber communication technology.

關(guān)鍵詞：光纖通信;發(fā)展趨勢;應(yīng)用

Key words： optical fiber communication;development trend;application

中圖分類號：TN929.11 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0267-02

0 ?引言

我國光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)形成了從光纖預(yù)制棒到光纜產(chǎn)品完整的產(chǎn)業(yè)鏈，光纖行業(yè)已全面進(jìn)入成熟期。光纖通信傳輸技術(shù)的本質(zhì)是通過光作為所言傳播的信息的承載著者借以光纖為信息傳播通道來達(dá)到信息傳播的目的，以光纖通信傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)的這種通訊方式由于其良好的信息傳輸性能，受到了各行各業(yè)的喜愛。郵電通信部門堅持高起點發(fā)展通信事業(yè)，大膽引進(jìn)國外最先進(jìn)技術(shù)，使中國的網(wǎng)絡(luò)傳輸剛起步就與世界站在同一起跑線，硬是趟出了一條新路子。

1 ?光纖通信簡述

1.1 光纖通信與電信通信的區(qū)別 ?光纖通信不同于電信通信二者之間存在著本質(zhì)上的區(qū)別。光纖通信技術(shù)通過以光纖組成的光纜作作為信息傳播的傳輸線來達(dá)到信息傳播，而電信通信技術(shù)不同于光纖通信技術(shù)，電信通信技術(shù)用以傳播信息的主要原理是通過使用高頻光波作為傳輸信號已達(dá)到信息傳播的目的。光纖快速發(fā)展的特征是由于其非常寬的傳輸頻帶和非常大的通信容量。其次，其損耗特別小，中繼距離非常長。另外，它的傳輸距離和傳輸速度都有很大的優(yōu)勢，受到大家的喜愛，并在人們可以應(yīng)用的各個方面得到廣泛使用。

1.2 光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢 ?光纖通信技術(shù)具有的最為優(yōu)秀的能力是其擁有超強的電磁干擾能力，并且由于材質(zhì)的原因其不易腐蝕，與此同時光纖通信技術(shù)設(shè)備絕緣效果也非常好。它特別適用于電磁干擾。它甚至不受閃電，電離層和黑子活動的干擾。對人工電磁干擾沒有影響。它也可以與諸如高壓電力傳輸之類的電力導(dǎo)體結(jié)合在一起以形成光纜。此應(yīng)用程序在強電領(lǐng)域非常有用。由于其在電磁脈沖效應(yīng)方面的可協(xié)商性能，它也已廣泛用于軍事領(lǐng)域。光波在光纖管路中進(jìn)行信息傳遞的過程中所有的光信號都被封閉在特定的光波載體中，在這一信息傳播的過程中各路信息都在自身的載體上進(jìn)行安全傳輸，這一過程不存在信息之間出現(xiàn)干擾混亂的問題，為信息傳遞的安全性與準(zhǔn)確性提供保障。

2 ?光纖的趨勢及應(yīng)用

2.1 光纖的發(fā)展趨勢 ?隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及和5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)已廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)領(lǐng)域。光纖技術(shù)的發(fā)展宗旨一直是保持更大的容量，更長的距離和更高的速度。它的發(fā)展趨勢是滿足市場和人們生活乃至軍事應(yīng)用的需求。它的服務(wù)范圍將擴(kuò)展到各個領(lǐng)域，并且應(yīng)用程序體驗會更快。

2.1.1 光纖需求日益增大 ?受到各國政府對光纖光纜行業(yè)持續(xù)的政策支持、移動互聯(lián)網(wǎng)高速增長和5G技術(shù)實施應(yīng)用以及光纖到戶等因素的影響，全球光纖光纜行業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)健增長，市場對光纖光纜的需求將會進(jìn)一步提升，行業(yè)將迎來新一輪發(fā)展機遇。雖然中國是世界第一寬帶大國，但網(wǎng)絡(luò)覆蓋率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。截止2018年底，光纖寬帶用戶普及率僅為87%，而韓國的光纖寬帶用戶普及率在2008年就已經(jīng)達(dá)到了93%，日本在2010年則為90%。中國與世界領(lǐng)先水平相比，還是有一定的差距。但是有差距才有發(fā)展?jié)摿?，因此中國的光纖光纜光棒行業(yè)蘊藏的能力無限。

2.1.2 我國光纖行業(yè)產(chǎn)量將持續(xù)上升 ?中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量已超2億芯公里，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國光纖光纜行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，時間截止到2017年我國通信行業(yè)建設(shè)對高質(zhì)量光纖光纜的需求已經(jīng)達(dá)到了全世界生產(chǎn)光纖光纜當(dāng)年度份額的百分之五十七，與此同時由于我國通信行業(yè)對于光纖光纜大量的需求我國已經(jīng)逐步成為光纖光纜制造大國。自2011年之后，我國光纖光纜制造行業(yè)就已經(jīng)初步顯示出一個逐步增長的趨勢。根據(jù)我國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量相關(guān)數(shù)據(jù)可知在2011年中國光纖光纜產(chǎn)量僅僅為0.95億芯公里。到了2016年中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量增長突破2億芯公里，2011-2016年期間年均增長率高達(dá)16.7%。截止至2017年中國光纖光纜行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到了2.09億芯公里。

2.1.3 云計算促進(jìn)光纖市場發(fā)展 ?數(shù)據(jù)中心是云計算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以及電信網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心之間將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)流量，無疑將催生對于光纖光纜的需求，未來還將持續(xù)增長。從全球范圍來看，中國云計算行業(yè)發(fā)展較快，未來發(fā)展空間較大。經(jīng)過多年發(fā)展，構(gòu)成數(shù)據(jù)中心的設(shè)備其計算能力的云計算基礎(chǔ)架構(gòu)早已成熟，影響其最終體驗效果的根本即在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。邊緣計算作為云計算的衍生模式其主要意義就在于對云計算中心的“減負(fù)”。通過將部分計算工作轉(zhuǎn)移至邊緣計算節(jié)點并以5G等通信手段對就近終端進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)傳輸。由于它整合了數(shù)據(jù)采集、處理、執(zhí)行三大能力，避免了數(shù)據(jù)上傳下達(dá)所產(chǎn)生的時延弊端，由此提升了本地信息終端的處理能力與響應(yīng)速度。要達(dá)到這些目的就離不開高質(zhì)量光纖傳輸技術(shù)在背后的技術(shù)支撐。因此隨著5G時代的到來，云計算的發(fā)展最終都會促使光纖傳輸技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。

2.1.4 5G商用助力光纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展 ?2019年，隨著5G網(wǎng)絡(luò)在逐步在各地區(qū)宣布投入商業(yè)使用，進(jìn)而5G建設(shè)迎來一個熱潮。5G基站的全面建設(shè)可以從某種意義上看成是進(jìn)一步推動未來光纖行業(yè)發(fā)展的一個極為重要的條件。根據(jù)通信行業(yè)專業(yè)分析，可以估計在未來5G基站會被大量建設(shè)，而5G基站最終完成后的數(shù)量應(yīng)該是現(xiàn)有4G基站的四倍甚至是五倍之多，建設(shè)如此之多的5G基站會架構(gòu)一個及高密度和高寬帶的網(wǎng)絡(luò)這將會需要大量的光纖光纜。2018年年末，中華人民共和國工信部正式向我國中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運營商發(fā)放了關(guān)于5G系統(tǒng)試驗頻率使用許可證明文件，這也標(biāo)志著我國5G網(wǎng)絡(luò)正式進(jìn)入系統(tǒng)試驗階段。2019年我國中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運營商對整個2019年進(jìn)行了詳細(xì)的5G系統(tǒng)試驗基站的建設(shè)部署，用以進(jìn)一步為即將到來的2020年我國5G網(wǎng)絡(luò)正式商用進(jìn)行保駕護(hù)航。在2019年一年的時間里初步要建設(shè)數(shù)量約為現(xiàn)有4G基站數(shù)量的1.5-2倍，如此浩大的工程大約建設(shè)900萬基站。由此可以得出看出，伴隨著我國5G建設(shè)的速度越來越快，5G基站的建設(shè)會迅速帶動我國光纖光纜需求，有需求就會有市場，進(jìn)而促進(jìn)我國光纖光纜行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。保守估計在光纖發(fā)展三到五年全世界對于光纖光纜的供貨量將達(dá)到11.82億芯公里，需求量將達(dá)到10.73億芯公里，這也進(jìn)一步表明了光纖光纜行業(yè)在未來的需求是巨大的，其具有非常廣闊的發(fā)展前景。

2.2 光纖的發(fā)展意義 ?從目前的角度來看，沒有傳輸技術(shù)可以超越光纖技術(shù)，因此光纖的開發(fā)和研究具有更大的意義。接入網(wǎng)也在傳輸范圍內(nèi)。無線接入由于其移動性而具有比較優(yōu)勢。從某種意義上說，固定端和移動端應(yīng)該相互補充，共同發(fā)展。其中要想達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)傳輸效果就需要通過使用固定終端路由器來進(jìn)行所需的網(wǎng)絡(luò)傳輸任務(wù)。傳輸是最佳的選擇。光纖網(wǎng)絡(luò)之所以能夠得到快速普及，與其本身所具有的優(yōu)勢是分不開的。光纖可以說是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咚俟?，在?dāng)今的網(wǎng)絡(luò)世界，光纖將千家萬戶高效聯(lián)結(jié)在一起。由于光纜是用細(xì)長的玻璃束構(gòu)成的，能以激光脈沖形式傳輸數(shù)字化信息，而同軸電纜中傳輸?shù)膭t是無線電波。激光脈沖比無線電波的波長短，所以光纖線路的信息容量大，廣泛適用于商務(wù)辦公、智能工廠、家庭生活等場景。

3 ?光纖通信傳輸技術(shù)發(fā)展暢想

今后全球光纖通信傳輸技術(shù)的趨勢應(yīng)該是聯(lián)合創(chuàng)新的發(fā)展。在全球范圍內(nèi)無論是光纖網(wǎng)絡(luò)、海洋通信、光通信還是全產(chǎn)業(yè)鏈新技術(shù)及新應(yīng)用都會在光纖通信傳輸技術(shù)的發(fā)展下聯(lián)合起來，一個國家只有具備更為優(yōu)秀的光纖通信設(shè)備與技術(shù)才能進(jìn)一步推動國家網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的全面覆蓋，進(jìn)一步推動國家整體科技水平的進(jìn)步。以及光通信到全產(chǎn)業(yè)鏈新技術(shù)及新應(yīng)用來判斷的，光纖通信傳輸技術(shù)的發(fā)展會面臨各種各樣的機遇與挑戰(zhàn)，雖然未來的景象我們無法進(jìn)行精確的預(yù)料，但是未來發(fā)展的方向我們可以去尋找去參與。未來的發(fā)展一定有人工智能、量子通信等新興科學(xué)技術(shù)的一席之地，只有通過大力發(fā)展我國光纖通信技術(shù)才可以促進(jìn)我國在未來向全球科技發(fā)展，在世界科技之林占有一席之地。光纖通信技術(shù)在未來是助力全球科技發(fā)展的不竭動力，其全方位的發(fā)展促進(jìn)了各行各業(yè)的深層次融合，為今后創(chuàng)建一個科技高速發(fā)展的地球村做出貢獻(xiàn)。世界因光纖光纜的互聯(lián)互通而成為地球村。中國從過去光纖主要靠進(jìn)口，今天成長為全球光纖光纜產(chǎn)能及市場需求最大的國家，在全球份額中占比超過50%。讓中國百姓以及“一帶一路”沿線國家，越來越廣泛地分享到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和信息消費的盛宴。5G作為新一代移動通信技術(shù)，將給光纖通信行業(yè)帶來新機遇，大幅提升移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能力，有力支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，開啟萬物互聯(lián)的新時代，筑起全球光纖通信發(fā)展新的里程碑。

4 ?結(jié)束語

目前為止我國光纖通信技術(shù)發(fā)展的高潮涉及范圍更廣，技術(shù)更新更困難，影響力越來越大，這必將對整個電信網(wǎng)絡(luò)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在一代代通信人時不我待的超前意識和實干苦干的奉獻(xiàn)精神下，我國光纖與世界幾乎同步，奠定了通信業(yè)“八縱八橫”的干線基礎(chǔ)和“數(shù)字中國”的堅實脊梁。就目前我國通信技術(shù)發(fā)展情況來看，光纖通信傳輸技術(shù)不只是單一的應(yīng)用于信息交流線路等通信干線，光纖通信傳輸技術(shù)也可以作用于各行各業(yè)的方方面面。它的演進(jìn)和發(fā)展成果將在很大程度上決定電信網(wǎng)絡(luò)和信息產(chǎn)業(yè)的未來模式，并將對下一世紀(jì)的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。這是中國信息技術(shù)建設(shè)邁出的重要一步。光纖技術(shù)的發(fā)展和研究對我國有很大的幫助。我堅信隨著技術(shù)的不斷深入發(fā)展，我國新型科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在光纖通信技術(shù)創(chuàng)新的快車上發(fā)展飛速迅猛，我們期待一個璀璨的未來。

參考文獻(xiàn)：

[1] 2019年光纖光纜產(chǎn)業(yè)邁向何方？訪中國信息通信研究院泰爾實驗室劉泰_技術(shù)網(wǎng)絡(luò)（http：//www.cnii.com.）2019.

[2]2018年全球光纖光纜光棒行業(yè)市場現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析市場容量巨大【組圖】網(wǎng)絡(luò)（https：//www.qianzhan）.2019.

[3]黃舍予.2019年光纖光纜產(chǎn)業(yè)邁向何方？[J].人民郵電，2019，01（17）.

[4]中國光纖光纜行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告[R].2019.

[5]孫航，董天強，張鷙，周璐，郝鳳柱.全光纖網(wǎng)絡(luò)在智能用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].價值工程，2019，38（33）：285-286.