光纤通信技术的应用与发展

光纤通信技术的应用及发展X

白　云,海曙光(内蒙古电力信息通信中心,内蒙古呼和浩特010020)

摘　要:作为通信网最基本、也是最主要传输手段的光纤通信在应用中得到不断的发展,本文试图从几个不同的侧面,介绍光纤通信技术如何适应市场需求而不断发展的情况。关键词:光纤通信;同步数字体系(SDH);波分复用(WDM) 中图分类号:TE933 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0085—02 世界经济低迷的形势,影响了各行各业,其中,通信行业受到的影响颇为巨大。然而,通信毕竟是国民经济发展的基础和推动力,世界经济逐渐复苏,经济发展必然引起信息需求的快速增长。所谓是“兵马未动,粮草先行”,通信的发展一般会先于整个经济的发展。作为通信网络中最基本、也是最主要传输手段的光纤通信,由技术驱动为主转向以市场驱动为主,让技术适应市场需求,在实际应用中不断调整技术的发展方向,使之更符合市场发展规律和经济发展需要。本文试图从几个不同的侧面,介绍光纤通信技术如何适应市场需求而不断发展的情况。1　对所传送客户信号类型变化的适应光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。随着计算机网络,特别是因特网的发展,数据信息的传送量越来越大,客户信号中基于包交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有随机性、突发性,因此如何传送这一类信号,就成为光通信技术要解决的重点。例如快速启动和关闭、快速同步、大的动态范围、基线浮动等,特别是如何确定一种最适合的信号格式,除传送客户信号外,还要传送监测、控制和网管等信息。所以传送数据信号的光收发模块及设备系统,与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中,所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网,实现IP等数据信号在光上(包括在波分复用系统)上的直接承载,就是大家熟知的IPoverOptical的技术。由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源,有时也利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载,后来,随着对信息需求的快速增长,通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多,例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、FiberChannel、FICON、ESCON等。于是,人们提出了许多将IP等信号映射进SDH虚容器VC的方法,起初是先将IP或Ethernet装进ATM,然后再映射进SDH传输,即IP/EthernetoverATM,再overSDH。后来,又把中间过程省去,直接将IP或Ethernet映射进SDH,如PPP、LAPS、SDL、GFP等,即IPoverSDH、POS或EOS。然而,SD的虚容器V的大小是固定的,且与I或以太网分组信号的大小并不匹配。例如M快速以太网FE信号如果映射进VC4,则约有40%的容量空闲,造成资源浪费。能否将FE映射进50个VC12呢?用直接映射到VC12是不行的。于是,SDH发展了VC级联的技术,即通过N个VCn的级联,可以成为容量为N×VCn的等效容器来使用。级联又有相邻级联和虚级联两种方式。用了级联技术以后,分组信号映射进SDH就方便多了。在实际使用级联技术时,在传送过程中,还根据分组信号容量的实时变化,采用动态调整级联的VCn个数的技术,使得SDH通道的利用更加有效。2　信道容量对应用的适应一般都希望光通信系统的传送容量越大越好,可以承载更多的信息,从降低单位信息的传送成本来看,是十分有利的。所以光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到10Gb/s、40GB/s目前更大容量的系统,如160Gb/s(单波道)系统已在实验室研制开发成功,正在考虑将其列入标准。此外,利用波分复用等信道复用技术,还可以将系统容量提高得更大。目前32×10Gb/s(即320Gb/s)的DWDM系统已普遍应用,160×10Gb/s(即1.6Tb/s)的的系统也投入了商用,实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问,这些对于骨干网的传输是非常有利的。然而,对于相当一部分应用,并不一定需要特大容量传输,而是满足需要即可。例如有些支线(特别是客户分散又偏远的地区)、有些专网、移动通信的基站等,只需要低速率的信号传送。所以,STM-0甚至sSTM-0的系统已经足够,有些系统至今还选用PDH的8Mb/s,也是很好的例证。这对降低组网成本,便于运行维护和管理都有很大好处。3　信号传送距离从宏观来说,对光纤传输的要求肯定是传的距离越远越好,所有研究光纤通信技术的机构,都在这方面下了很大的工夫。特别是在光纤放大器出现以后,对于特大枢纽节点之间需要大容量的直达通路。这样可以减少再生中继器的数量,降低建设和运行维护成本,提高可靠性。尤其在拉曼光纤放大器实用之后,为增大无再生中继距离创造了条件。同时,采用有利于长距离传送的线路编码,如RZ或CS-RZ码;采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度;用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施,已经可以实现超过STM6或基于G的DWDM系统,85　2012年第7期 内蒙古石油化工

光纤通信技术的应用与发展趋势

卢仲男 13934323

什么叫光纤通信?光通信是利用光波作为载体来传递信息的通信。早在公元两千多年以前，我们的祖先就在都城和边境堆起一些高高的土丘，遇到敌人入侵，就在这些土丘上燃起烟火传递受到入侵的信息，各地诸侯看见烟火就立刻领兵来救援，这种土丘叫烽火台，是一种古老的光通信设备。

我国于20世纪70年代初就开始了光纤通信的基础研究，随着技术的进步，市场需求的增长，现代社会对通信的依赖越来越大，网络的生存性显得至关重要，通信发展和运行环境的变化对光纤通信提出了更高的要求。新技术不断涌现，大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。

一、光纤通信技术原理及传输系统

1、光纤通信的原理

在发送端首先将欲传送的信息（如声音、图像和数据等）变为电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，转换成光信号，并通过光纤传输到信宿；在接收端，检测器收到光信号后把光信号进行光／电转换，经解调后恢复原信息。

可见，光纤通信与电缆通信相比，主要有两点不同，其一传输信号使用光信号而非电信号；其二传输介质选用光纤而非电缆。

2、基本光纤传输系统

1、光发射机

光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成，光源是光发射机的核心。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED) 和半导体激光二极管(也称激光器)（LD)，以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB) 激光器和固体激光器。光发射机把电信号转换为光信号的电/光转换是通过电信号对光的调制实现的。

2、直接调制和间接调制

直接调制是用电信号直接调制激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号频率变化。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。

第 1 页 共 5 页 通信工程中光纤技术的应用和发展趋势

摘 要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。通信工程项目质量逐渐受到社会各界的广泛关注，如何建构完整且顺应时代进步的运维机制，需要相关部门整合为技术类型，建构更加完整且有效的协同管控机制。文章对通信工程中光纤技术应用的意义和应用特征进行了简要分析，并集中阐释了应用和社会路径，以供参考。

关键词：通信工程；光纤技术；应用；发展趋势

0 引言

光纤通信技术是以信息技术作为载体的，它是通信工程长期发展研究出的一种通信方式。光纤通信技术相对于传统的通信技术具有高效率、低成本、寿命长的应用优势，它能够有效降低企业通信工程建设的投资成本，从而最大化地提升通信企业整体经济效益，因此，通信企业在进行通信工程的研发工作时必然不能脱离光纤通信技术。而且光纤通信技术作为一种新型数据传输手段，不仅能够实现通信信息的直接传播，还能够为我国通信工程的全面发展，适应社会发展需求带来新的技术研发方向。

1 通信工程中光纤技术应用的意义 第 2 页 共 5 页 光纤通信借助光波完成信息传输和处理，能将其作为传导和运输媒介，有效实行通信工程项目的可持续发展。在新兴技术类型不断增多的背景下，提升通信技术，效优化传输信息质量是必须要研究的问题，光纤技术的实际价值和优势尽显出来。此外，光纤通信技术的运用能够将网络全球化得以实现。时刻关注研究通信工程项目中应用光纤技术的路径具有十分重要的意义。

2 通信工程中光纤技术的优点

2.1小巧、轻便、易安装，材料来源广泛

通常情况下，光纤体积较小、质量轻、方便携带和安装，这也是许多人愿意应用光纤技术的原因。光纤材料主要有石英、玻璃、塑料3种，它们的来源都十分广泛，减少了金属铜的使用，有利于环境的保护.

2.2抗干扰性能力强

光纤材料中最主要的材料是石英，石英的绝缘性能较好，并且具有较强的抗腐蚀性能，能够在一定程度上抵抗外界因素的干扰。除此之外，在信息传输过程中，主要影响信息传递的因素是电磁场，电磁场会影响信息传播的质量。但是由于光纤技术不是通过电流传播，而是通过光信号进行信息的传播，因此，光纤技术的应用有利于大大提高信息传输的质量。

浅析光纤通信技术的发展与展望

李玮

(铁通四川分公司，四川成都610081)

c{i毒要]分析光纤通馆教术的发甓所史与发展现状，并对光纤通馆技术的发碾趋势进行了展望。巨；键词】光纤通信技术；发展；现状；趋势；展望

一、光纤通信技术的发展及现状光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光绵甬信也不过几十年的时间。目前国内

光纤光缆的生产能力过剩，供大于求。特种光纤如FTTH用光纤仍需进

口，但总量不大，国内生产光纤光缆价格与国际市场没有差别，成本无

法再降，已经是零利润，在国际市场没有太强竞争力，出口量很小。二十年来的光技术的两个主要发展，WDM和PON，这两个已经相对比

较成熟。多业务传输发展平台两个方面，一方面是更有效承载以太网业务、数据业务，另一方面是向业务方面发展。ASON的现状是目前的系

统只是在设备中，或是在网络中实现了一些功能，但是一些核心作用还

没有达到。

二、光纤通信技术的趋势及展望

目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量

WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光

接入网技术。(一)向超高速系统的发展

目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、

日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用

10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的

比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用WD啪方式进入了大规模商用阶段，同时全光传输距离也

在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(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。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鼍。偏振复用