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摘 要:我国已经具有20多年的光缆通信使用历史,这段历史见证了光通信技术与光纤光缆的发展,光纤通信的优势是损耗低、容量大、体积小、传输频带宽以及抗电磁干扰等,受到业内人士的广泛青睐,并且发展迅速。目前,我国有线通信多个领域均使用光纤光缆,例如邮电通信、电力通信、军用通信、广播通信及广播通信等。本文主要研究了光纤通信的应用及其发展趋势。
关键词:光纤通信;核心网;接入网光孤子;通信全光网络
光纤通信的发展离不开光纤通信技术的不断进步。近几年来,光纤通信技术不仅得到了稳步的发展,并且新技术层出不穷,极大地提高了通信能力,有助于进一步扩大光纤通信的应用范围。可以说,光纤通信技术作为信息技术的重要支撑和发展平台,在未来的信息社会中起着举足轻重的作用,今后的光纤通信市场必将会呈现出一片大好的形势。根据现代通信的发展趋势进行分析,光纤通信即将成为未来通信的主流,全光网络时代会在人们的千呼万唤中如约而来。
1 我国光纤发展的现状
所谓的光纤通信技术就是以光导纤维为媒介的信息传输技术,由于光导纤维本身材质细小且是高纯度玻璃制作而成的,因此在应用中信息传输效果与传统的电缆相比更好,成本也更加低廉。目前光纤通信技术的组成并不复杂,它主要是由电端机、光端机以及中继器构成的。目前我国光纤的发展现状如下所示:
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室內光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。
1.5 电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。
2 光纤通信技术的应用情况
2.1 光纤通信技术应用在通信行业
以光导纤维为介质的光纤通信目前在通信行业中得到广泛应用,并且因其在应用取得了不错的效果而占据着重要地位。无论是本地通信、城域通信、国际通信,亦或是氏途通信,都选择光纤通信技术作为传输媒介。随着光纤通信技术的扩展,相信在未来的日子,其必将作为重要的通信技术在通信行业中占据重要地位,促进通信行业的健康发展。
2.2 光纤通信技术应用在电力通信行业
卫星电路、微波及光纤组成了电力通信网的主干线,各支路利用不同的相关电力系统如特种光缆以及电力线载波等通信方式,对无线、电缆、明线等通信手段同时进行选择,构成多个设备以及多个功能的多用户综合通信网。
2.3 光纤通信技术应用在有线电视网络方面
自上世纪九十年代起,我国开始在通信产业应用光纤技术,并且发展迅猛,在电信传输网以及广播电视网方面的应用更加广泛,推动了光纤通讯技术的进一步发展。当前,有线电视网络的发展离不开光纤技术在其中的应用,不断推动着有线电视网络的前进脚步。
3 光纤通信技术的发展趋势
3.1 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景
采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。
3.2 光孤子通信
光孤子是一种ps数量级的特殊超短光脉冲,经过光纤的长距离传输后,波形与速度保持不变。光孤子通信利用光孤子实现长距离无畸变通信。其发展前景是:传输速度更加快捷,运用超短脉冲控制的技术实现速度的提升。增加了传输的距离,减少ASE,将传输距离至少提高到100000km以上。虽然光孤子技术仍然存在较多的难题,但是其具有超长距离、大容量的特点,依旧能够在海底通信系统中发挥重要地位,具有远大的发展前景。
3.3 全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
结束语
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。
参考文献
[1]高永雄.对光纤通信技术应用的分析[J].科技致富向导,2013(36).
[2]刘鹏,刘微,高永慧.光纤通信技术应用及发展分析[J].电子制作,2012(12).
[3]冯涛.浅析光纤通信技术应用及发展[J].才智,2011(35).
关键词:光纤通信;核心网;接入网光孤子;通信全光网络
光纤通信的发展离不开光纤通信技术的不断进步。近几年来,光纤通信技术不仅得到了稳步的发展,并且新技术层出不穷,极大地提高了通信能力,有助于进一步扩大光纤通信的应用范围。可以说,光纤通信技术作为信息技术的重要支撑和发展平台,在未来的信息社会中起着举足轻重的作用,今后的光纤通信市场必将会呈现出一片大好的形势。根据现代通信的发展趋势进行分析,光纤通信即将成为未来通信的主流,全光网络时代会在人们的千呼万唤中如约而来。
1 我国光纤发展的现状
所谓的光纤通信技术就是以光导纤维为媒介的信息传输技术,由于光导纤维本身材质细小且是高纯度玻璃制作而成的,因此在应用中信息传输效果与传统的电缆相比更好,成本也更加低廉。目前光纤通信技术的组成并不复杂,它主要是由电端机、光端机以及中继器构成的。目前我国光纤的发展现状如下所示:
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室內光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。
1.5 电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。
2 光纤通信技术的应用情况
2.1 光纤通信技术应用在通信行业
以光导纤维为介质的光纤通信目前在通信行业中得到广泛应用,并且因其在应用取得了不错的效果而占据着重要地位。无论是本地通信、城域通信、国际通信,亦或是氏途通信,都选择光纤通信技术作为传输媒介。随着光纤通信技术的扩展,相信在未来的日子,其必将作为重要的通信技术在通信行业中占据重要地位,促进通信行业的健康发展。
2.2 光纤通信技术应用在电力通信行业
卫星电路、微波及光纤组成了电力通信网的主干线,各支路利用不同的相关电力系统如特种光缆以及电力线载波等通信方式,对无线、电缆、明线等通信手段同时进行选择,构成多个设备以及多个功能的多用户综合通信网。
2.3 光纤通信技术应用在有线电视网络方面
自上世纪九十年代起,我国开始在通信产业应用光纤技术,并且发展迅猛,在电信传输网以及广播电视网方面的应用更加广泛,推动了光纤通讯技术的进一步发展。当前,有线电视网络的发展离不开光纤技术在其中的应用,不断推动着有线电视网络的前进脚步。
3 光纤通信技术的发展趋势
3.1 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景
采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。
3.2 光孤子通信
光孤子是一种ps数量级的特殊超短光脉冲,经过光纤的长距离传输后,波形与速度保持不变。光孤子通信利用光孤子实现长距离无畸变通信。其发展前景是:传输速度更加快捷,运用超短脉冲控制的技术实现速度的提升。增加了传输的距离,减少ASE,将传输距离至少提高到100000km以上。虽然光孤子技术仍然存在较多的难题,但是其具有超长距离、大容量的特点,依旧能够在海底通信系统中发挥重要地位,具有远大的发展前景。
3.3 全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
结束语
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。
参考文献
[1]高永雄.对光纤通信技术应用的分析[J].科技致富向导,2013(36).
[2]刘鹏,刘微,高永慧.光纤通信技术应用及发展分析[J].电子制作,2012(12).
[3]冯涛.浅析光纤通信技术应用及发展[J].才智,2011(35).