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關(guān)鍵詞:光纖;光纖通信
1 光纖通信的原理、分類和優(yōu)勢
1.1 光纖通信
光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號,以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。光導(dǎo)纖維通信簡稱光纖通信??梢园压饫w通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的有線光通信。實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。它包括以下幾個(gè)主要部分:光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。
在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高的多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十億倍。
1.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)
⑴光纜線路的中繼距離長,所需中繼器數(shù)量比電纜線路少的多,在本地網(wǎng)布線及綜合布線中一般不需設(shè)中繼器。
⑵光纜線路一般無需進(jìn)行充氣維護(hù)。
⑶光纜接頭裝置及剩余光纜的放置必須按規(guī)定方法進(jìn)行,以保證光纖應(yīng)有的曲率半徑,盡可能減少信號衰減。
⑷在水泥管控中布防多條光纜是均需加塑料子管保護(hù),減少摩擦力對光纜護(hù)層的損傷,同時(shí)能防止光纜被扭曲而使光纖收到損傷。
⑸光纖的接續(xù)方法與設(shè)備均比電纜線路復(fù)雜,技術(shù)含量高。
⑹光纜線路架空鋪設(shè)時(shí)要采取比電纜線路更為嚴(yán)格的保護(hù)措施。
1.3 光纜的分類
常用光纜的分類:
⑴ 按纜芯結(jié)構(gòu)分層絞式光纜、中心管式和骨架式光纜
⑵ 按線路敷設(shè)方式分架空式、管道式、直埋式、隧道光纜和水底光纜
⑶按使用環(huán)境與場合分室外光纜、室內(nèi)光纜和特種光纜
⑷按網(wǎng)絡(luò)層次分長途光纜、市內(nèi)光纜、接入網(wǎng)光纜。
2 光纖通信的發(fā)展歷史
光纖從提出理論到技術(shù)實(shí)現(xiàn)和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時(shí)間。隨著不斷的實(shí)踐和技術(shù)的提高,1974年貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell)采用改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法制出性能非常好的的光纖產(chǎn)品。到1979年,摻鍺石英光纖在1.5千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米,這一數(shù)值已經(jīng)十分接近石英光纖理論損耗極限。
經(jīng)過多年的發(fā)展,光技術(shù)的兩個(gè)主要方向WDM和PON已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺(tái)兩個(gè)方面也有了很大的發(fā)展,一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),另一方面是向業(yè)務(wù)方面發(fā)展。在我們國內(nèi),光纖光纜的生產(chǎn)能力過剩,供大于求但是特種光纖如FTTH光纖仍需進(jìn)口,但總量不大,國內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價(jià)格與國際市場沒有差別。
3 光纖通信技術(shù)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢
3.1 向超大容量WDM系統(tǒng)的發(fā)展
將多個(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號同時(shí)在一級光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。基于WDM應(yīng)用的巨大好處及近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動(dòng),波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設(shè)的WDM系統(tǒng)已超過3000個(gè),而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá)320Gbps。
3.2 向超高速系統(tǒng)的發(fā)展
10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),但是,10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實(shí)際測試,驗(yàn)證合格后才能安裝開通,光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式進(jìn)入了大規(guī)模商用階段。
3.3 實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)
波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。光聯(lián)網(wǎng)既可以實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、重構(gòu)性、透明性,又允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號,光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】通信工程;光纖通信技術(shù);實(shí)踐
引言:
當(dāng)前,快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)背景下,也進(jìn)一步完善了通信工程中光纖通信技術(shù),得到了極為廣泛的應(yīng)用,在為人們?nèi)粘I罟ぷ鲙肀憷耐瑫r(shí),也為我國通信事業(yè)的發(fā)展提供了動(dòng)力。光纖通信技術(shù)作為現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一,必將在光網(wǎng)絡(luò)沿著超高速、智能化和分組化三個(gè)方向服務(wù)IP層和更高層業(yè)務(wù)形態(tài)的演進(jìn)中發(fā)揮更大作用。
一、光纖通信技術(shù)概述
光纖通信技術(shù)簡單來說就是將光波作為載體,將光導(dǎo)纖維也就是光纖作為傳輸媒介,進(jìn)行傳播通信,光纖在傳播光波信號的過程當(dāng)中,抗干擾性比較強(qiáng),并且傳輸信號的衰減比較小,傳輸頻帶較寬,現(xiàn)階段已經(jīng)成為了主要傳播技術(shù)。它的主要原理是從發(fā)送端將傳輸?shù)男畔⒗缯Z音、圖像、文字等信息變?yōu)殡娦盘?,通過激光器來將激光的強(qiáng)度與電信號的頻率變化調(diào)整一致,再利用光導(dǎo)纖維將這種光信號傳輸?shù)搅硪粋€(gè)接收端,在接收端當(dāng)中檢測器將光信號變?yōu)殡娦盘?,再?jīng)過解調(diào)后變?yōu)樵械恼Z音、圖像文字等信息。它的應(yīng)用范圍在目前越來越廣泛,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球90%的信息都是以光纖來進(jìn)行傳播的。光纖通訊優(yōu)點(diǎn):其一,具有較強(qiáng)的抗磁干擾性。光纖通信采用的材料是具有超強(qiáng)抗電磁干擾性能的石英,能讓信息經(jīng)過通信傳輸具備更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流,外部環(huán)境因素不會(huì)對光纖通信構(gòu)成影響,且人為搭建的電纜等外界因素也不會(huì)對其構(gòu)成干擾;其二,通信容量大。光纖通信通常能夠?qū)崿F(xiàn)微博通信容量幾十倍或更高的容量,且光纖貸款遠(yuǎn)大于電纜或銅線,所以光纖通信技術(shù)具有超大容量、超遠(yuǎn)傳輸距離、超快傳輸速度等特點(diǎn);其三,良好的保密性。電磁波傳播泄漏的可能性極高,而光纖傳輸期間卻不會(huì)有串?dāng)_情況產(chǎn)生,光信號泄漏而導(dǎo)致信息丟失或被盜、被竊聽等情況也不會(huì)發(fā)生,可為用戶信息安全性、保密性提供保障。
二、當(dāng)前光線通信技術(shù)的現(xiàn)狀
在光纖技術(shù)的使用過程中,也出現(xiàn)了較多的問題。尤其是在電視傳播當(dāng)中,如果光纖系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)斷裂、接頭不清潔等現(xiàn)象,很容易引發(fā)多種故障問題,繼而影響到電視信號的正常傳輸。目前,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時(shí),通常使用光時(shí)域反射計(jì)進(jìn)行測試并查找問題出現(xiàn)的主要原因。
三、通信工程中光纖通信技術(shù)的實(shí)踐
1、光弧子通信。在現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的發(fā)展過程中,光電轉(zhuǎn)化是主要的表現(xiàn)形式。對于線性光纖通信系統(tǒng)而言,在通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行過程中,寬帶容量較小,并且只能在短距離間進(jìn)行光纖傳輸,增加了光纖通信技術(shù)的使用難度。為了解決現(xiàn)代光纖通信技術(shù)中存在的問題,光弧子通信系統(tǒng)成為了我國在這方面所研究的重點(diǎn)。
2、超高速度演進(jìn)?,F(xiàn)如今,我國信息技術(shù)仍在不斷發(fā)展當(dāng)中,云計(jì)算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息技術(shù)均已得到了廣泛的應(yīng)用。在這個(gè)信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代下,對光纖通信技術(shù)也提出了更高的要求。據(jù)了解,現(xiàn)網(wǎng)平滑已經(jīng)得到升級,在100G光收發(fā)單元的使用下,系統(tǒng)的容量不斷擴(kuò)大,性價(jià)比和可行性也得到了更大的提升。這種光纖通信設(shè)計(jì)方法成為我國光纖通信技術(shù)未來的主要研究方向。在實(shí)際使用中,即便是傳輸距離不發(fā)生變化,光纖頻譜資源也能夠得到充分的利用,并且頻率效率更高。在此基礎(chǔ)上,將調(diào)制編碼和光電集成技術(shù)結(jié)合適用于光纖通信技術(shù)的改造當(dāng)中,可起到降低制造成本的作用。如今,行業(yè)內(nèi)部正在加大現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)的開展力度,將重點(diǎn)放在100G商用進(jìn)程的研發(fā)上面,相信在未來數(shù)據(jù)中心率的應(yīng)用中會(huì)得到更好的應(yīng)用。
3、光纖接入技術(shù)。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)普及率十分高,各行各業(yè)中對于計(jì)算機(jī)的使用趨近于全天候,如此一來也就將更為嚴(yán)厲的要求提給了通信的流暢度和速度。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的不斷建設(shè)下,所需納入的設(shè)備也在逐漸增多,整個(gè)通信網(wǎng)更為完善。軍事領(lǐng)域中,在計(jì)算機(jī)使用過程中有著更高的通信技術(shù)要求,如信息容量、保密性等方面,遠(yuǎn)比普通用戶更高。光纖接入技術(shù)與傳統(tǒng)用戶接入方式相比,優(yōu)點(diǎn)十分顯著。傳統(tǒng)用戶接入方式是以銅線接入為主,具有較大的損耗,會(huì)對網(wǎng)絡(luò)使用速度構(gòu)成嚴(yán)重影響;不具備較強(qiáng)的抗干擾能力和保密性,大部分領(lǐng)域中都不適用。而光纖接入方式能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)速度的顯著提升,傳輸帶寬得到拓寬,同時(shí)顯著降低了網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生頻率,為人們?nèi)粘9ぷ?、生活帶來了極大的便利。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng);通信技術(shù);光纖通信
一、通信網(wǎng)概念
通信網(wǎng)是將地理位置不同的用戶終端設(shè)備通過交換、傳輸設(shè)備連接起來,以達(dá)到可以通信和信息交換的一種系統(tǒng)形式;通信和通信網(wǎng)的概念有區(qū)別,通信最基本的形式只是點(diǎn)與點(diǎn)之間的對接建立通信系統(tǒng),而只有將眾多的通信傳輸系統(tǒng)通過交換設(shè)備的中間介質(zhì),組合成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)才能把它稱作通信。換而言之,必須要產(chǎn)生交換系統(tǒng)這個(gè)中間介質(zhì),把不同區(qū)域的任意終端客戶相互連接,這才能組成有效的通信網(wǎng)。通信網(wǎng)的基本組成就是由三個(gè)部分,一是用戶終端設(shè)備;二是交換設(shè)備;三是傳輸設(shè)備,三者缺一不可。
二、網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容
1.網(wǎng)絡(luò)通信形式
網(wǎng)絡(luò)通信的形式目前有三種,一是單工通信,數(shù)據(jù)只能單向傳輸,有固定的發(fā)送者和接受者,如:遙控器;二是半雙工通信,數(shù)據(jù)可雙向交替?zhèn)鬏?,但不能同時(shí)作用,如:對講機(jī);三是全雙工通信,數(shù)據(jù)可同時(shí)雙向傳輸,雙向作用;如移動(dòng)電話等。
2.網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容
(1)數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信的主要功能是借助可靠手段來實(shí)現(xiàn)傳輸信號;數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,不僅使得包括人民生活質(zhì)量得到提升,也使得全球技術(shù)綜合體有了進(jìn)一步的飛躍,最直接的體現(xiàn)就是航空技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、以及資源探測開發(fā)、遙感技術(shù)、甚至是軍事技術(shù)方面;其數(shù)據(jù)通信是軟硬件的結(jié)合,包含內(nèi)容有信號傳輸、傳輸媒體、信號編碼、接口、數(shù)據(jù)鏈路控制以及復(fù)用等項(xiàng)目。 (2)網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)連接是指將各種通信設(shè)備技術(shù),通過某種方式和連接介質(zhì)聯(lián)系在一起的結(jié)構(gòu)體系;這個(gè)體系相互關(guān)聯(lián)、相互組成、相互影響,具有協(xié)調(diào)統(tǒng)一性和分類多功能性;連接介質(zhì)通常是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛(wèi)星。連接介質(zhì)在功能上要具有獨(dú)立的特點(diǎn),能夠保證網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性;目前連接介質(zhì)的發(fā)展相當(dāng)受局限,也許在不久的將來,我們會(huì)找到更好的連接介質(zhì)。
(3)協(xié)議。這里所說的協(xié)議并非我們?nèi)粘I钪兴f的文字合同;它是在通信過程中,對不同體系總體結(jié)構(gòu)以及各不同層次分體結(jié)構(gòu)的一種具體分析和解析,通過解析的“密碼”來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的開放性和融合性;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常就是按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,將不同個(gè)體、不同位置的計(jì)算機(jī)相互連接起來的一個(gè)分散集合體。 三、光纖通信技術(shù)
1.光纖通信技術(shù)介紹
科學(xué)發(fā)展使人們對光纖技術(shù)有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí),基于通信領(lǐng)域,光纖本身具有比一般金屬或其他電纜較強(qiáng)的傳輸性能,進(jìn)而能產(chǎn)生數(shù)據(jù)較大的傳輸寬帶,如散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz km的寬帶;光纖通信系統(tǒng)利用的是光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。這里存在一些問題,在單波長光纖通信系統(tǒng)中,由于終端設(shè)備不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢,借助其他技術(shù)擴(kuò)大傳輸容量;據(jù)現(xiàn)代科學(xué)證實(shí),密集波分復(fù)用技術(shù)是目前最實(shí)用的技術(shù)之一,從效果和數(shù)據(jù)來看,傳輸容量可達(dá)單波長光纖通信的數(shù)十倍,可將單波長光纖通信的2.5Gbps到10Gbps的數(shù)據(jù)最高增加至100Gbps。
2.光纖通訊的優(yōu)點(diǎn)
(1)抗磁干擾性強(qiáng)。光纖通信主要應(yīng)用的材料是石英,它最重要的特點(diǎn)就是具有超強(qiáng)的抗電磁干擾性能,對于外界的電磁干擾有著更有效的抗性,可以讓信息在經(jīng)過通信傳輸時(shí)有著更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流,光纖通信不會(huì)受到外部環(huán)境影響,更不會(huì)受人為架起電纜等外界的干擾。(2)通信容量大。光纖的通信容量可以達(dá)到微波通信容量的幾十倍甚至更高,而且光纖的帶寬卻要比電纜或者銅線大很多。因此,光纖通信技術(shù)具有通信傳輸距離遠(yuǎn)、容量大、速度快等特點(diǎn),是其他的通信傳輸媒介無法比擬的。(3)良好的保密性。電磁波傳播很容易被泄露,而光纖傳輸過程中絕對不會(huì)出現(xiàn)串?dāng)_情況,也不會(huì)因?yàn)楣庑盘柕男孤抖鴣G失或者被盜信息,更不會(huì)被人竊聽,這方面可以保證用戶信息的安全性和保密性,這也為個(gè)人或者國家的機(jī)密信息提供了保障。
四、通信信號的衰弱和再生
1.通訊信號的衰弱
通訊信號在“長途跋涉”的路途上,不免產(chǎn)生光波能耗的損失,因此信號放大器成為組成光纖系統(tǒng)的必要組成元件。光波能耗損失的主要原因在于物質(zhì)吸收、瑞立散射、米氏散射以及連接器造成的損失等。即便是石英的性能的優(yōu)越,也不免內(nèi)在雜質(zhì)會(huì)讓吸收的可比系數(shù)加大。光纖變形、光纖密度不均衡,接合技術(shù)也是通訊信號衰退的其他原因。
2.通訊信號的再生
通訊信號的衰退使得通訊傳輸受到阻滯,可能會(huì)造成惡劣的后果;為了避免此矛盾的產(chǎn)生和發(fā)展,現(xiàn)代光纖技術(shù)采用眾多技術(shù)來彌補(bǔ)通訊信號的衰退,由此產(chǎn)生了通訊信號的再生技術(shù),再生技術(shù)的發(fā)展,使得光纖通訊系統(tǒng)成本大幅降低;體現(xiàn)出最優(yōu)越的就是海底光纖,老式海底光纖傳輸借助中繼器,而中繼器維護(hù)成本高,再生技術(shù)的發(fā)展從根本上解決這個(gè)矛盾。
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信的發(fā)展依附于高科技,隨著科技不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信將會(huì)更緊密融合在一起;推動(dòng)通信事業(yè)不斷發(fā)展,給人類文明譜寫更美麗的篇章。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞: 光纖通信;電信;技術(shù)
傳輸技術(shù)以及交換技術(shù)正在不斷發(fā)展,在電信領(lǐng)域,已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了光纖化核心網(wǎng)、數(shù)字化核心網(wǎng)以及寬帶化核心網(wǎng)。但是,當(dāng)前電信領(lǐng)域的媒體業(yè)務(wù)量正在迅速增長,業(yè)務(wù)類型也變得多樣化,因此只有對其通信技術(shù)進(jìn)行不斷完善,才能進(jìn)一步滿足用戶需求,光纖通信技術(shù)是一種新型通信技術(shù),具有無可比擬的優(yōu)勢,將其應(yīng)用于電信領(lǐng)域,將能夠獲得良好的效益。對此,本文研究了電信光纖通信技術(shù),以供參考。
1 光纖通信的含義以及組成部分
光纖通信指的是運(yùn)行時(shí)信息載體為光,傳輸介質(zhì)為光纖的一種通信手段。由玻璃材質(zhì)制造而成的光纖是一種絕緣體,所以不會(huì)出現(xiàn)接地回路的現(xiàn)象;不同光纖之間只具有小距離的中繞,光信號不會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,因此不會(huì)導(dǎo)致信息在傳輸?shù)倪^程中被泄露,在電信的通信領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。要使光纖通信處于正常運(yùn)行狀態(tài),則離不開以下五個(gè)部分。第一部分為光發(fā)信機(jī),此部分為光端機(jī),能夠轉(zhuǎn)換光與電;第二部分為光收信機(jī),與光發(fā)信機(jī)類似,此部分也為光端機(jī),能夠轉(zhuǎn)換光與電,光收信機(jī)包括了光放大器以及光檢測器;第三部分為光纖,光纖是傳輸信息的通路,光纖能夠轉(zhuǎn)換光端信號,負(fù)責(zé)傳輸信息。第四部分為中繼器,系統(tǒng)當(dāng)中的中繼器是由三個(gè)部分構(gòu)成的,即再生電路、光源以及光檢測器;第五部分為無源器件,包括耦合器以及連接器等,這一部分是不可缺少的。
2 光纖通信技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)
2.1 具有較長中繼距離,傳輸損耗較低
光纖通信當(dāng)中,傳輸介質(zhì)光纖的損耗率能夠控制在0.20dB/km以下,因此傳輸損耗較低。當(dāng)損耗率較低時(shí),就可以相應(yīng)延長中繼距離。隨著科技的進(jìn)步,光纖材質(zhì)也將變得更為理想化,在理論上可以大幅度降低原有損耗,因此可以預(yù)見,采用光纖通信技術(shù)將能夠?qū)崿F(xiàn)更長中繼距離之間的跨越;從而減少中繼站的數(shù)量,降低系統(tǒng)復(fù)雜性以及系統(tǒng)建設(shè)成本[1]。到目前為止,最長中繼距離已經(jīng)大于200千米,這對于提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性具有重要作用。
2.2 具有大容量通信以及極寬頻帶的優(yōu)點(diǎn)
光纖通信當(dāng)中的載波頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電波頻率,光纖在傳輸信息時(shí),其損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于導(dǎo)波管以及同軸電纜,因此采用光纖技術(shù)進(jìn)行通信,其容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于微波通信。與電纜以及銅線相比,光纖傳輸寬帶要大得多,因?yàn)楣饫w通信技術(shù)可以可以充分利用光的調(diào)制方式以及調(diào)制特性等,如果為長窗口以及散波光纖,則幾十GHz·km容量的寬帶便可以存在于單模光纖當(dāng)中[2]。如果光纖的類型為單波長,為了能夠使其傳輸最大容量的信息,可以通過運(yùn)用相關(guān)技術(shù)來對其進(jìn)行完善,例如采用波分復(fù)用方面的技術(shù),在采用波分復(fù)術(shù)對單波長類的光纖進(jìn)行改造后,將能夠使其傳輸容量擴(kuò)大到十倍甚至是幾十倍。因?yàn)閱文9饫w具有非常大的寬帶拓展?jié)摿?,所以此類光纖已經(jīng)成為電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊粋€(gè)首選介質(zhì)。
2.3 光纖易于鋪設(shè)
光纖的內(nèi)芯極細(xì),光纜直徑較小,因此,在傳輸信道上使用光纜,可以減少傳輸系統(tǒng)的占地空間,從而使管道出現(xiàn)擁擠的現(xiàn)象得到有效緩解。作為通信介質(zhì)的光纖具有較好的柔韌性,重量也較輕。因此,如果將光纖通信技術(shù)應(yīng)用于人造衛(wèi)星或宇宙飛船以及飛機(jī)上,將能夠有效減輕飛船以及飛機(jī)等現(xiàn)有的重量,方便于信息的傳輸。此外,因?yàn)槔w具有較好的柔韌性,所以可以對光纖進(jìn)行大幅度的繞制,方便光纖成束,從而獲得密度較高與直徑較小的光纜,便于系統(tǒng)的鋪設(shè)。
2.4 具有良好的保密性
保密水平是評估通信系統(tǒng)是否處于良好狀態(tài)的一個(gè)重要標(biāo)志。在科技發(fā)展的同時(shí),竊聽技術(shù)也在不斷發(fā)展,因此只有對通信技術(shù)進(jìn)行不斷完善,才能有效防止竊聽。光纖通信技術(shù)當(dāng)中的傳輸介質(zhì)較為特殊,只在光纖包層以及纖芯附近進(jìn)行光波的傳送,光纖之外很少存在光波;因此能較好的保護(hù)信息,預(yù)防信息泄露。此外,光纜的外部運(yùn)用了橡膠護(hù)套以及金屬材質(zhì)的防潮層,這些保護(hù)設(shè)施均無法透光,再加上中繼光纜以及長途光纜一般被埋置于地下,因此光纜出現(xiàn)光泄露的情況幾乎不可能發(fā)生。通過以上分析可知光纖具有良好的保密性,泄漏光信號的情況很少發(fā)生,所以在電信領(lǐng)域當(dāng)中運(yùn)用光纖通信技術(shù)能夠有效預(yù)防串話現(xiàn)象。
2.5 具有較強(qiáng)的抗干擾能力
作為傳輸介質(zhì)的光纖由絕緣性材料制造而成,具備良好的絕緣性,也不容易遭到腐蝕,再加上光波導(dǎo)能夠?qū)闺姶潘a(chǎn)生的干擾。所以在傳輸信息時(shí),即使出現(xiàn)太陽黑子頻繁活動(dòng)、大氣電離層發(fā)生變化以及雷電等自然現(xiàn)象,都不會(huì)對其造成干擾。此外,人為原因制造的電磁也不會(huì)干擾到光纖的正常傳輸,因此,可以將光纖架設(shè)于輸電線的平行范圍內(nèi),也可以組合電力導(dǎo)體,形成復(fù)合形式的光纜。光纜不具備導(dǎo)電作用,因此并不會(huì)生成電動(dòng)勢,保證信號不會(huì)受到噪聲的干擾。因此,即使將通信系統(tǒng)建設(shè)于高壓電氣設(shè)施附近,通信質(zhì)量依舊良好。
3 通信領(lǐng)域當(dāng)中接入光纖的技術(shù)分析
當(dāng)前,光纖技術(shù)的接入網(wǎng)被劃分為兩種類型,即無源光與有源光兩種網(wǎng)絡(luò)。有源光接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到了ATM技術(shù)以及SDH技術(shù);而無源光接入網(wǎng)絡(luò)的光配線網(wǎng)當(dāng)中沒有源節(jié)點(diǎn)。當(dāng)前,要實(shí)現(xiàn)FT-Tx,則應(yīng)采用無源光接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù),即PON技術(shù)。應(yīng)用PON技術(shù)能夠簡化網(wǎng)絡(luò)層次,并可以提高寬帶傳輸能力,從而降低運(yùn)行成本以及維護(hù)成本;因此PON技術(shù)適用于面積較小且用戶較為集中的通信區(qū)域。在用戶接入方面,可以根據(jù)光纖到達(dá)時(shí)的不同位置,應(yīng)用不同的接入技術(shù),如FTTH、FTTC以及FTB等。FTTH指的是光纖到戶,光纖到戶技術(shù)能夠接入全光,所以能夠?qū)饫w技術(shù)所具有的寬帶優(yōu)勢進(jìn)行充分利用,進(jìn)而向用戶提供不受限寬帶,因此可以更好地滿足用戶需求。最近幾年,F(xiàn)TTH技術(shù)已經(jīng)得到了推廣以及應(yīng)用。在我國,目前有三十多個(gè)城市已經(jīng)初步建立起了FTTH技術(shù)的試商用網(wǎng)以及試驗(yàn)網(wǎng),
主要包括了網(wǎng)吧、居民用戶以及企業(yè)用戶等多樣化的應(yīng)用形式,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。在應(yīng)用FTTH技術(shù)方面,已經(jīng)有許多城市制定了相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),部分城市為了鼓勵(lì)該技術(shù)的應(yīng)用,還制定了針對性優(yōu)惠政策。在應(yīng)用FTTH技術(shù)時(shí),需要以xPON技術(shù)(點(diǎn)到多點(diǎn))以及P2P技術(shù)(點(diǎn)到點(diǎn))兩種技術(shù)作為支撐。點(diǎn)到點(diǎn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自接連接局域端與客戶端,因其采用到了媒介轉(zhuǎn)換儀器,在自動(dòng)連接局域端與客戶端之后,就能夠?yàn)橛脩艚尤敫呷萘繉拵?。就目前的情況而言,GE帶寬以及FE寬帶主要面向小型用戶,而P2P技術(shù)接入方式則比較適用于中型或大型的企業(yè)用戶。
4 結(jié)語
光纖通信技術(shù)從一開始問世,發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)獲得了較為成功的發(fā)展。傳輸速率不斷加快,與十年前的水平相比較,當(dāng)前的傳輸速率已經(jīng)提高了將近一百倍。通信市場因不斷出現(xiàn)的新技術(shù)而變得活力無窮;因用戶對于通信容量需求正在不斷擴(kuò)大化,通信市場也得到了不斷發(fā)展,筆者相信光纖通信技術(shù)的應(yīng)用必將加快通信市場發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);鐵路通信系統(tǒng);應(yīng)用
中圖分類號:TN913文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(一)通信容量較大
光纖通信在使用的過程中傳輸速度及質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的銅線或電纜,具有非常高的特殊性及有效性。光纖通信技術(shù)借助光源調(diào)制的特殊性、調(diào)制的方式及光纖的色散特性,有效提升了光纖通信的質(zhì)量。除此之外,在光纖通信技術(shù)應(yīng)用的過程中,單波長光纖通信系統(tǒng)能夠最大限度地發(fā)揮光纖寬帶的新效果,大大提升了傳輸容量,已經(jīng)從根本上提升了密集波分復(fù)用效果及傳輸質(zhì)量。
(二)損耗較低
傳統(tǒng)石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這種傳輸損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他介質(zhì),是一種高效的低消耗材料。在對上述光纖進(jìn)行研究應(yīng)用的過程中,光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離,降低損耗可下降的程度。隨著當(dāng)前中繼站數(shù)目的逐漸減少,系統(tǒng)的成本及復(fù)雜性可以大幅降低,能夠在長途傳輸線路中發(fā)揮最大效益,減少經(jīng)濟(jì)成本的損失。
(三)保密性較高
光波在光纖中傳輸,可以明顯提升光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)效果。光纖通信技術(shù)能夠?qū)⑿盘柾暾叵拗圃诠獠▽?dǎo)結(jié)構(gòu)中,將任何泄漏的射線都通過環(huán)繞光纖的不透明包皮吸收。該種方法基本不會(huì)漏出光波。上述光纖在傳輸?shù)倪^程中相鄰的通道不會(huì)出現(xiàn)串音干擾,根本無法竊聽到當(dāng)前的光纖信息傳輸內(nèi)容。
(四)抗電磁干擾能力較高
光纖通信技術(shù)中光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。通過上述材料可以明顯提升光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,降低自然界中雷電干擾、電離層等變化的效果。光纖傳輸?shù)倪^程中可以明顯降低釋放的電磁干擾,對強(qiáng)電領(lǐng)域的通信具有非常好的促進(jìn)作用。
二、目前光纖技術(shù)的分析
(一)波分復(fù)用的技術(shù)使用
光纖通信最新加入波分復(fù)用,能夠充分將單模光纖中低損耗區(qū)域的帶寬資源進(jìn)行利用,每一道光波在傳輸過程中,波長也會(huì)出現(xiàn)各有不同的情況,在此過程中,如若能夠?qū)⒌蛽p耗區(qū)域劃分成多個(gè)通信通道,并且將其中光波作為載波進(jìn)行通信傳輸,在發(fā)送端采用波分復(fù)用的方式,將不同波段載送的信號合入一條光纖之中。在接收之時(shí),再用波分復(fù)用,將不同波段的信息進(jìn)行區(qū)分。以這樣的技術(shù),可以將每一個(gè)波段看做是單獨(dú)個(gè)體,實(shí)現(xiàn)一條光纖中的多路信號傳輸。
(二)光纖接入
光纖通信技術(shù)的發(fā)展,領(lǐng)航國際通信的發(fā)展渠道,而光纖接入是信息高速之中最后一段里程碑。將光纖接入投入真正的使用,能夠?qū)⑿畔鬏斶M(jìn)入高速化通道,滿足大眾在信息時(shí)代傳輸需求。在此過程中,寬帶主干線很重要,用戶在接入寬帶之時(shí),也占據(jù)技術(shù)關(guān)鍵。將光纖接入真正投入正常運(yùn)營之中,那么千家萬戶都可以使用高速信息,寬帶進(jìn)入高速時(shí)代。寬帶接入之時(shí),光纖所需要達(dá)到的地方有差距,因此,F(xiàn)TTU、TTB、FTTC 在應(yīng)用過程上,差距也是相當(dāng)大。在FTTX之中,F(xiàn)TTH是在整個(gè)寬帶技術(shù)中的終端環(huán)節(jié),提供全光接入模式,光纖寬帶特性在此技術(shù)中被充分利用起來,讓用戶在寬帶使用過程中,可以感受暢通無阻的寬帶運(yùn)行。
三、光纖通信技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
(一)PDH 光纖通信
光纖通信技術(shù),其之所以能夠?qū)﹁F路通信系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響,主要原因是,當(dāng)前對光纖通信技術(shù)的劃分已經(jīng)相當(dāng)?shù)脑敿?xì)了,對于不同的光纖技術(shù)可以被應(yīng)用于不同的鐵路通信系統(tǒng)。其中,非常重要的一方面就是PDH光纖通信,PDH光纖通信能將鐵路通信系統(tǒng)中存在的漏洞以及隱患能夠有效的進(jìn)行清除,并且協(xié)助鐵路通信系統(tǒng)能夠運(yùn)作正常。但是,PDH復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一以及缺乏強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能的固有缺陷,使其越來越不能使用光纖通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,在這樣的狀況下,SDH應(yīng)運(yùn)而生。
(二)SDH 光纖通信
在現(xiàn)階段的發(fā)展中。SDH光纖通信的應(yīng)用較為廣泛,同時(shí)得到了很高的認(rèn)可。
在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用,過去PDH光纖通信的不足不僅彌補(bǔ)了,而且還獲得了一定的突破,使得鐵路通信系統(tǒng)運(yùn)行的更加流暢,為人們帶來了很大的方便。SDH光纖通信具有非常明顯的有點(diǎn),比方說:統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一的比特率,為不同廠家設(shè)備間的互聯(lián)提供了可能。附圖是SDH和PDH在復(fù)用等級及標(biāo)準(zhǔn)上的比較。網(wǎng)絡(luò)管理能力大大加強(qiáng)。提出了自愈網(wǎng)的新概念。用SDH設(shè)備組成的帶有自愈保護(hù)能力的環(huán)網(wǎng)形式,可以在傳輸媒體主信號被切斷時(shí),通過自愈網(wǎng)自動(dòng)恢復(fù)正常通信。對鐵路通信系統(tǒng)這些都產(chǎn)生了較大的積極意義,在將來的發(fā)展中,相信還會(huì)有一個(gè)更大的突破。
(三)DWDM 光纖通信
寬帶有單模光纖、損耗極低等主要特性,將這些特性進(jìn)行利用,致力于得到最高的使用效果,采用不同波段進(jìn)行信息傳輸,并且將這些不同波段的載波合并在一條光纖中進(jìn)行傳輸。在同樣的信息傳輸之下,可以節(jié)省光纖數(shù)量,也不耽誤使用效果,切實(shí)符合現(xiàn)今對光纖通信要求。鐵路通信之中,這項(xiàng)改善,對通信質(zhì)量的提升可想而知。DWDM技術(shù)的使用,能夠?qū)⒐饫w傳輸所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量上升至500GB/S。在如此龐大的信息傳輸容量之下,對傳輸質(zhì)量的使用也是在安全安裝狀態(tài)中進(jìn)行,切實(shí)滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行需求。
這個(gè)技術(shù)有一個(gè)特有的優(yōu)勢,那就是協(xié)議與實(shí)際傳輸不相關(guān),以這樣的形式,最大化滿足大家在使用過程中所對速度形成的需求。DWDM使用IP、ATM 、SENT 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,傳輸數(shù)據(jù)速度可以達(dá)到110Mb/s到2.4Gb/s,在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)傳輸。在一個(gè)激光軌跡里,可以采用不同速度對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞,這也是DWDM的特性之一。這項(xiàng)光纖技術(shù)最大化實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸制定的國際標(biāo)準(zhǔn),在一條管線之中,承載諸多信息,并且具有良好的兼容性,這點(diǎn)非一般技術(shù)可以與之媲美。形成最為靈活的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式,形成組網(wǎng),可以在面對外界各種故障發(fā)生之前,進(jìn)行自我防御,也可以自我修復(fù)。在降低成本的同時(shí),將網(wǎng)絡(luò)容量最大化,滿足各種全新業(yè)務(wù)拓展需要,為整個(gè)通信行業(yè)都帶來全新的跨越。
四、光纖通信技術(shù)的前景
隨著當(dāng)前光纖通信技術(shù)的逐漸完善和當(dāng)前電信市場的逐漸改革,相關(guān)人員要對各項(xiàng)光纖通信發(fā)展進(jìn)行深入研究和應(yīng)用,依照數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化要求,從根本上改善主體的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),當(dāng)前光纖通信逐漸朝著以下幾方面發(fā)展:
(1)通信信道容量不斷增加。光纖通信技術(shù)在應(yīng)用的過程中各項(xiàng)技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)得到了非常明顯的轉(zhuǎn)變,尤其是在系統(tǒng)核心技術(shù)方面。當(dāng)前光纖通信技術(shù)lOGbps 系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),該系統(tǒng)對光纜極化模色散的敏感性較高,已經(jīng)明顯提升了光纖通信的傳輸效果。但是當(dāng)前的光纖電纜與10Gbps 系統(tǒng)還存在較多不匹配的地方,當(dāng)對上述內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化后可以進(jìn)一步提升光纖通信的速度及容量。除此之外,在上述發(fā)展的過程中光通信系統(tǒng)從PDH 發(fā)展到SDH,光纖速度已經(jīng)由155Mb/s發(fā)展10Gb/s。在今后系統(tǒng)中通過波分復(fù)用信息通道技術(shù)能夠明顯提升閣下紀(jì)念館商用現(xiàn)象,對骨干網(wǎng)的傳輸具有至關(guān)重要的作用。
(2)信號傳輸距離不斷延伸。光纖通信技術(shù)在傳輸?shù)倪^程中傳輸距離越遠(yuǎn),傳輸效果越好。因此,在對上述傳輸進(jìn)行提升的過程中,相關(guān)人員要對光纖通信技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,對各項(xiàng)跨距進(jìn)行提升。要最大限度對拉曼光纖放大器進(jìn)行使用,對上述光纖放大器應(yīng)用質(zhì)量進(jìn)行提升,從根本上提升光纖通信的傳輸質(zhì)量。與此同時(shí),相關(guān)人員還要對有利于長距離傳送的線路編碼進(jìn)行合理應(yīng)用,采用FEC、EFEC或SFEC等技術(shù)提高接收靈敏度,使用補(bǔ)償技術(shù)提升光纖及光器件使用的效益。
(3)實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著通信逐漸由骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)移到城域網(wǎng),光纖也逐漸開始接近業(yè)務(wù)點(diǎn)。在上述光纖發(fā)展的過程中,人們開始將其作為一種業(yè)務(wù)手段,希望對傳輸業(yè)務(wù)進(jìn)行提升,將傳輸功能效果及接入功能作用結(jié)合在一起。當(dāng)前SDH已經(jīng)得到了非常明顯的提升,實(shí)現(xiàn)了對各項(xiàng)TDM 及ATM 的傳輸及傳送。美國、日本等國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,完成了對骨干網(wǎng)的轉(zhuǎn)移,但是國內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展水平較低,還需要不斷進(jìn)行完善。
結(jié)語
在鐵路通信之中,光纖技術(shù)是信息傳遞系統(tǒng)核心,在鐵路通信的發(fā)展中扮演著重要角色。從最開始的光纖技術(shù),不斷轉(zhuǎn)換,克服原本存在的諸多難題,一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行改善,力求最大化促進(jìn)通信時(shí)代的前進(jìn)步伐。市場需求不斷增加,也將是推動(dòng)光纖技術(shù)發(fā)展的最大力量。
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