时辰:2023-03-20 16:24:27
序论:速颁发网连系其深挚的文秘经历,出格为您挑选了11篇光通讯手艺论文范文。若是您须要更多首创资料,接待随时与咱们的客服教员接洽,但愿您能从中罗致灵感和常识!
1.光纤通讯手艺
光纤通讯是操纵光作为信息载体、以光纤作为传输的通讯体例。在光纤通讯体系中,作为载波的光波频次比电波的频次高良多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的消耗低良多,以是说光纤通讯的容量要比微波通讯大几十倍。光纤是用玻璃资料机关的,它是电气绝缘体,是以不须要担忧接地回路,光纤之间的串绕很是小;光波在光纤中传输,不会因为光旌旗灯号泄漏而担忧传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯构成光缆的直径也很小,以是用光缆作为传输信道,使传输体系所占空间小,处置了公开管道拥堵的题目。
光纤通讯在手艺功效构成上首要分为:(1)旌旗灯号的发射;(2)旌旗灯号的合波;(3)旌旗灯号的传输和削减;(4)旌旗灯号的分手;(5)旌旗灯号的领受。
2.光纤通讯手艺的特色
(1)频带极宽,通讯容量大。光纤比铜线或电缆有大良多的传输带宽,光纤通讯体系的于光源的调制特色、调制体例和光纤的色散特色。对单波长光纤通讯体系,因为终端装备的电子瓶颈效应而不能阐扬光纤带宽大的上风。凡是接纳各类庞杂手艺来增添传输的容量,出格是此刻的麋集波分复用手艺极大地增添了光纤的传输容量。今朝,单波长光纤通讯体系的传输速度通俗在2.5Gbps到1OGbps。
(2)消耗低,中继间隔长。今朝,商品石英光纤消耗可低于0~20dB/km,如许的传输消耗比别的任何传输介质的消耗都低;若将来接纳非石英体系极低消耗光纤,其现实阐发消耗可降落的更低。这象征着经由进程光纤通讯体系可以或许或许或许或许或许逾越更大的无中继间隔;对一个远程传输线路,因为中继站数量的削减,体系本钱和庞杂性可大大降落。
(3)抗电磁搅扰才能强。光纤原资料是由石英制成的绝缘体资料,不易被侵蚀,并且绝缘性好。与之相接洽的一个首要特色是光波导对电磁搅扰的免疫力,它不受天然界的雷电搅扰、电离层的变更和太阳黑子勾当的搅扰,也不受报酬开释的电磁搅扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对强电范畴(如电力传输线路和电气化铁道)的通讯体系出格有益。因为能免去电磁脉冲效应,光纤传输系还出格合适于军事操纵。
(4)无串音搅扰,失密性好。在电波传输的进程中,电磁波的泄漏会构成各传输通道的串扰,而轻易被窃听,失密性差。光波在光纤中传输,因为光旌旗灯号被完美地限定在光波导布局中,而任何泄漏的射线都被环抱光纤的不通明包皮所领受,即便在转弯处,漏出的光波也很是微小,即便光缆内光纤总数良多,相邻信道也不会显现串音搅扰,同时在光缆里面,也没法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特色以外,另有光纤径细、分量轻、柔嫩、易于铺设;光纤的原资料资本丰硕,本钱低;温度不变性好、寿命长。因为光纤通讯具备以上的怪异长处,其不只可以或许或许或许或许或许操纵在通讯的骨支线路中,还可以或许或许或许或许或许操纵在电力通讯节制体系中,停止财产监测、节制,并且在军事范畴的用途也愈来愈为普遍。
3.光纤通讯手艺在有线电视收集合的操纵
20世纪90年月以来,我国光通讯财产成长极为敏捷,出格是播送电视网、电力通讯网、电信支线传输网等的缓慢扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩展和体系庞杂程度的增添,全网的办理和掩护,装备的毛病鉴定和解除就变得愈来愈坚苦。可以或许或许或许或许或许接纳SDH+光纤或ATM+光纤构成宽带数字传输体系。该传输网可以或许或许或许或许或许接纳带有掩护功效的环网传输体系,链路传输体系或构成各类情势的复合收集,可以或许或许或许或许或许知足各类综合信息传输。对电视节方针播送,接纳的宽带传输体系可以或许或许或许或许或许将主站到处所站的所需数字,通道设置成播送体例,一样的电视节目在各地都可以或许或许或许或许或许下载,也可以或许或许或许或许或许经由进程收集办理平台节制差别的站下载差别的电视节目
有线电视收集在天下各地已根基构成,在有线电视收集现有的根本上,比拟轻易地完成宽带多媒体传输收集,是以在今朝的环境下,不应完整拔除现有的有线电视网,而用少许的投资来完美和鼎新它,知足人们的今朝须要。良多地域的CATV已是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入万万家。可是此刻扶植的CATV大多是单向传输,下行旌旗灯号不能在现有的有线电视网中通报。可以或许或许或许或许或许经由进程电信网PSTN中语音通道或数据通道构成下行旌旗灯号的通报,也可以或许或许或许或许或许经由进程语音接入体系来完成。将德律风接到各用户,如许各用户间即可以或许或许或许或许或许打德律风,也可以或许或许或许或许或许操纵广电自身的综合信息网中的宽带传输体系构成广电网中自身的下行旌旗灯号的通报,构成了双向操纵的Internet网。
此刻光通讯收集的容量固然已很大,但另有良多操纵才能在闲置,此后跟着社会经济的不时成长,作为经济成长先导的信息须要也必然不时增添,必然会逾越现有收集才能,鞭策通讯收集的延续成长。是以,光纤通讯手艺在操纵须要的鞭策下,必然不时会有新的成长。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通讯的成长近况和将来[J].中国科技信息,2006,(4)
1.光纤通讯手艺
光纤通讯是操纵光作为信息载体、以光纤作为传输的通讯体例。在光纤通讯体系中,作为载波的光波频次比电波的频次高良多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的消耗低良多,以是说光纤通讯的容量要比微波通讯大几十倍。光纤是用玻璃资料机关的,它是电气绝缘体,是以不须要担忧接地回路,光纤之间的串绕很是小;光波在光纤中传输,不会因为光旌旗灯号泄漏而担忧传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯构成光缆的直径也很小,以是用光缆作为传输信道,使传输体系所占空间小,处置了公开管道拥堵的题目。
光纤通讯在手艺功效构成上首要分为:(1)旌旗灯号的发射;(2)旌旗灯号的合波;(3)旌旗灯号的传输和削减;(4)旌旗灯号的分手;(5)旌旗灯号的领受。
2.光纤通讯手艺的特色
(1)频带极宽,通讯容量大。光纤比铜线或电缆有大良多的传输带宽,光纤通讯体系的于光源的调制特色、调制体例和光纤的色散特色。对单波长光纤通讯体系,因为终端装备的电子瓶颈效应而不能阐扬光纤带宽大的上风。凡是接纳各类庞杂手艺来增添传输的容量,出格是此刻的麋集波分复用手艺极大地增添了光纤的传输容量。今朝,单波长光纤通讯体系的传输速度通俗在2.5Gbps到1OGbps。
(2)消耗低,中继间隔长。今朝,商品石英光纤消耗可低于0~20dB/km,如许的传输消耗比别的任何传输介质的消耗都低;若将来接纳非石英体系极低消耗光纤,其现实阐发消耗可降落的更低。这象征着经由进程光纤通讯体系可以或许或许或许或许或许逾越更大的无中继间隔;对一个远程传输线路,因为中继站数量的削减,体系本钱和庞杂性可大大降落。
(3)抗电磁搅扰才能强。光纤原资料是由石英制成的绝缘体资料,不易被侵蚀,并且绝缘性好。与之相接洽的一个首要特色是光波导对电磁搅扰的免疫力,它不受天然界的雷电搅扰、电离层的变更和太阳黑子勾当的搅扰,也不受报酬开释的电磁搅扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对强电范畴(如电力传输线路和电气化铁道)的通讯体系出格有益。因为能免去电磁脉冲效应,光纤传输系还出格合适于军事操纵。
(4)无串音搅扰,失密性好。在电波传输的进程中,电磁波的泄漏会构成各传输通道的串扰,而轻易被窃听,失密性差。光波在光纤中传输,因为光旌旗灯号被完美地限定在光波导布局中,而任何泄漏的射线都被环抱光纤的不通明包皮所领受,即便在转弯处,漏出的光波也很是微小,即便光缆内光纤总数良多,相邻信道也不会显现串音搅扰,同时在光缆里面,也没法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特色以外,另有光纤径细、分量轻、柔嫩、易于铺设;光纤的原资料资本丰硕,本钱低;温度不变性好、寿命长。因为光纤通讯具备以上的怪异长处,其不只可以或许或许或许或许或许操纵在通讯的骨支线路中,还可以或许或许或许或许或许操纵在电力通讯节制体系中,停止财产监测、节制,并且在军事范畴的用途也愈来愈为普遍。
3.光纤通讯手艺在有线电视收集合的操纵
20世纪90年月以来,我国光通讯财产成长极为敏捷,出格是播送电视网、电力通讯网、电信支线传输网等的缓慢扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩展和体系庞杂程度的增添,全网的办理和掩护,装备的毛病鉴定和解除就变得愈来愈坚苦。可以或许或许或许或许或许接纳SDH+光纤或ATM+光纤构成宽带数字传输体系。该传输网可以或许或许或许或许或许接纳带有掩护功效的环网传输体系,链路传输体系或构成各类情势的复合收集,可以或许或许或许或许或许知足各类综合信息传输。对电视节方针播送,接纳的宽带传输体系可以或许或许或许或许或许将主站到处所站的所需数字,通道设置成播送体例,一样的电视节目在各地都可以或许或许或许或许或许下载,也可以或许或许或许或许或许经由进程收集办理平台节制差别的站下载差别的电视节目。
有线电视收集在天下各地已根基构成,在有线电视收集现有的根本上,比拟轻易地完成宽带多媒体传输收集,是以在今朝的环境下,不应完整拔除现有的有线电视网,而用少许的投资来完美和鼎新它,知足人们的今朝须要。良多地域的CATV已是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入万万家。可是此刻扶植的CATV大多是单向传输,下行旌旗灯号不能在现有的有线电视网中通报。可以或许或许或许或许或许经由进程电信网PSTN中语音通道或数据通道构成下行旌旗灯号的通报,也可以或许或许或许或许或许经由进程语音接入体系来完成。将德律风接到各用户,如许各用户间即可以或许或许或许或许或许打德律风,也可以或许或许或许或许或许操纵广电自身的综合信息网中的宽带传输体系构成广电网中自身的下行旌旗灯号的通报,构成了双向操纵的Internet网。
此刻光通讯收集的容量固然已很大,但另有良多操纵才能在闲置,此后跟着社会经济的不时成长,作为经济成长先导的信息须要也必然不时增添,必然会逾越现有收集才能,鞭策通讯收集的延续成长。是以,光纤通讯手艺在操纵须要的鞭策下,必然不时会有新的成长。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通讯的成长近况和将来[J].中国科技信息,2006,(4)
1.1.1虚电路体例
收集传输接纳虚电路体例,源节点在与方针节点停止通讯之前,起首必须成立一条虚电路(逻辑毗连),途径便是从源节点到方针节点,而后经由进程这条虚电路才能停止数据通报,这条虚电路上的数据传输竣事此后,就开释这条虚电路途径。
1.1.2数据报文体例
咱们在操纵数据报体例时,互换机在传输报文数据的进程中,不必记实每条翻开的虚电路,可以或许或许或许或许或许成立一张路由表来指明互换机的输入线路。并且在数据报传输体例中,每个进入的报文停止一次路由挑选,这个挑选就由每个互换节点决议,并且每个报文的路由挑选都是自力于其余报文。
1.2电路互换手艺
电路上的互换是在源地点和方针之间成立一条实在的物理公用链路,可以或许或许或许或许或许经由进程多路复用手艺产生,也可以或许或许或许或许或许由一条实在的物理链路构成。电路互换手艺撑持则要按需毗连,在通讯竣事时该条链路就会被堵截。
2广域网毗连手艺
咱们除操纵传统的公共德律风互换网PSTN以外,另有以下品种广域网毗连手艺。
(1)ATM:全称:AsynchronousTransferMode(异步传输情势),操纵的毗连体例是基于信源互换。ATM归类于高速传输介质,比方E3、T、SONET。ATM收集的传输带宽峰值可以或许或许或许或许或许达到10Gbps。
(2)X.25:X.25和谈首要撑持计较机(不不异的公共收集上)在收集层上,操纵圈外人中心计较机停止通讯。
(3)帧中继(FR):一品种似于X.25的高速分组的互换报文数据的通讯办事。帧中继首要用于本局域网与其余局域网之间的毗连通讯办事。
(4)数字数据网(DDN):一种数据通讯经由进程数字信道完成的传输网,通俗是操纵单点对单点或单点对多点的数字专线或专网。(DDN)供给的数据传输数率最低为2Mbit/s,峰值可达到45Mbit/s甚至更高。
(5)综合营业数字网(ISDN):数字德律风收集的一种国际规范,是一种很是典范的电路的互换收集体系。它首要是传输语音和数据,经由进程通俗的铜缆以获得更高的速度和品质。ISDN是完整数字化的收集电路,毗连速度和数据办事上它可以或许或许或许或许或许供给不变的环境。
(6)同步光学收集(SONET)/数字分级收集(SDH):同步光学收集(SONET)是光纤高速收集通讯的国际规范。SONET则是以成立起光学媒体品级的收集通讯为方针,收集带宽介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之间或更高。在欧洲与SONET相对等的产物则是SDH。
(7)互换式多兆位数据办事(SMDS):这个是浩繁宽带手艺的一种,经由进程IEEE802.6中的,散布摆列双总线(DQDB)体例为根本。SMDS办事也可以或许或许或许或许或许操纵铜质的介质或光纤。它所撑持的通讯收集带宽包含DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。
3数据链路层和谈
在每条广域网的收集毗连上,数据报文必须先被封装成帧,才能经由进程广域网链路传输,这须要接纳收集层中链路层的和谈。广域网所操纵的链路层和谈例举以下。
(1)HDLC:面向比特的,节制数据链路和谈之一就有HDLC,同步PPP的根本也是HDLC和谈。
(2)PPP:为了让路由器到路由器和主机到收集的毗连通顺,经由进程同步电路和异步电路供给靠得住和谈。包含IP在内的多种收集层和谈能与PPP协同任务,PPP还内置宁静机制,如PAP和CHAP的认证。
(3)SLIP:Internet和谈中操纵的串行线路,首要是TCP/IP的单点对单点停止串行毗连的规范和谈,不过今朝已被PPP取代。
(4)LAPB:全称LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE装备之间通讯毗连,或DCE与DCE装备之间的通讯和数据帧的机关,都是由该和谈担任办理的
与通俗的通讯比拟,光纤的消耗率要低良多。今朝,光纤的消耗可以或许或许或许或许或许低达0.2dB/km。中继光削减器间距可达100多km,而传统的铜电缆中继削减器间距仅为几百米到几千米。是以,除用户到小站间仍操纵铜电缆,其余通讯网中包含电视网、跨陆地的收集全数操纵光纤通讯。光纤通讯在长间隔传输中的上风很是较着。今朝光纤通讯的最长通讯间隔达到10000m以上。
1.2抗搅扰才能强
与其余光缆比拟,光纤通讯具备很是较着的长处———抗电磁搅扰才能极强。光纤通讯装备的首要成份是SiO的操纵给光纤通讯手艺带来无可比拟的上风。因为石英具备极强的抗侵蚀性和绝缘性,是以,操纵到光纤通讯装备上使其一样具备较强的抗搅扰才能。光纤通讯不会遭到太阳黑子勾当、电离层变更、雷电和报酬开释的电磁等方面的搅扰,这一特色使得光纤可以或许或许或许或许或许操纵到军事范畴中。
1.3宁静性和失密性高
因为光纤首要依托光波的全反射道理停止传输,光旌旗灯号完整被限定在包层内,光波泄漏的景象很少产生。并且一个光缆内的良多光纤线之间也不会彼此搅扰,是以,光通讯的抗搅扰才能很强,失密性和宁静性很是高。别的,光纤的分量很轻、体积较小,如许既节流空间又使得装备的装配很是便利。别的,用来建造光纤通讯装备的原资料愈来愈丰硕,并且价钱昂贵,不变性好,同时受环境温度影响小,操纵寿命很长。光纤通讯手艺这些上风使其在平常糊口中的操纵规模和范畴愈来愈广。
2光纤通讯手艺在我国的成长近况
2.1通俗单模光纤的近况
光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。今朝,通俗单模光纤是咱们糊口中最罕见的光纤。单模光纤只能传输一种情势的光,且对光源的谱宽及不变性都有较高的请求。跟着光纤通讯手艺的成长,单模光纤的传输间隔和信息容量也在不时增添,G652.A光纤的机能还能进一步优化和前进。合适ITUTG654划定的停止波长的单模光纤和合适G653划定的单模光纤是对G652.A光纤停止了改良。
2.2接入网光缆的成长近况
光纤接入网指的是以光纤为首要媒质完成接入网的信息通报。光纤接入慢慢替换原有电缆,成为通讯接入网将来重点的成长标的目标。接入网光缆的成长趋向首要体此刻接入网的光缆间隔不时延长、分支愈来愈多、分插频仍等。凡是环境下,接入网的光缆会接纳增添光纤芯数的体例来增添收集容量。出格是都会的光纤管道,因为管道内径无限定,只能经由进程增添管内光纤芯数和光纤的集装密度来增添收集容量,同时须要加重光缆的分量,削减光缆的直径。凡是,接入网光纤操纵G652通俗单模光纤或G652C低水峰的单模光纤,而前者在我国操纵较多。
2.3室内光缆的成长近况
室内光缆指的是光传输载体(光纤)颠末必然手艺手腕处置而构成的线缆,凡是须要同时撑持语音、数据和视频等旌旗灯号传输。室内光缆首要包含综合布线与局内光缆两大局部。此中综合布线的光缆通俗供用户操纵,安排在室内用户端,而局内光缆放在中心局或其余各类电信机房内。室内光缆布局的设想和操纵轻易遭到修建物自身的限定及光缆资料多样化的影响,是以室内光缆相对庞杂。固然其抗拉度较小,掩护层也较差,可是室内光缆仍然有经济、便利、便于信息通报等自身上风。室内光缆传输信息速度很快,并且具备旌旗灯号不变、清楚、激烈,抗搅扰性好,信息流量大等长处。
2.4通讯光缆的成长近况
通讯光缆首要包含多根光纤芯和包层构成的缆芯、外掩护层,属于全介质光缆,是电力体系中最为抱负的通讯线路。通讯光缆首要依托电流传输旌旗灯号,在数据信息传输方面具备必然上风,可是其传输信息量较小。ADSS光缆则因为其可以或许或许或许或许或许零丁布放,比拟合用于电力通讯范畴。今朝我国电力体系鼎新进程中普遍操纵ADSS光缆,可是我国通讯光缆的产物布局和机能仍然须要进一步完美。
2.5塑料光纤的成长
塑料光纤在我国也获得了普遍操纵,其本钱昂贵、传输速度较快,是优良的短间隔信息传输介质。它首要操纵光的全反射或光在塑料纤维内的腾跃来停止传输,是以在数据传输体系范畴有庞大的潜伏市场。塑料光纤可以或许或许或许或许或许操纵于海底。在海底停止铺设时,海底光纤操纵绝缘资料包裹导线,同时其两头接纳激光器,大大节俭本钱,响应的通话用度也有必然的削减。
3我国光纤通讯手艺在将来的成长趋向
3.1超大的容量,超长的间隔
超大容量、超长间隔的传输手艺在我国通讯手艺范畴将有广漠的操纵远景。波分复用手艺(WDM)经由进程增添单根光纤中传输的信道数,大大前进光纤传输体系的传输容量。今朝1.6Tbit/s的光波分复用体系已大批商用,同时全光传输的间隔也在慢慢增添。而光时辰复用手艺(OTDM)经由进程前进单信道速度来前进传输容量,使今朝单信道最高速度达到640Gbit/s。要想进一步前进光纤通讯的传输速度和传输容量,仅仅依托光波分复用手艺或光时辰复用手艺是很难完成的,必须同时连系光时辰复用和光波分复用手艺,只需如许才能进一步前进光纤的传输速度和容量。
3.2光收集智能化
智能化的光收集是我国光纤通讯手艺将来很是首要的成长标的目标。近50年的成长进程中,信息传输一向据有着光纤通讯手艺的主导地位。跟着计较机手艺的迅猛成长,收集手艺和通讯手艺完成完美连系,进一步增进光收集通讯手艺朝着更高更好的标的目标成长。古代化的光收集不只能完成信息数据的传输,同时连系计较机节制手艺、主动发明功效及加倍完美的自我掩护修复才能,真正构成智能化的光收集。
SDH光纤通讯在铁路通讯体系里的操纵处置了PDH光纤通讯操纵存在的题目,并在此根本上有所冲破,让铁路通讯体系加倍不变和流利。借助SDH装备构成的具备自愈掩护感化的环网情势,能在传输媒体首要旌旗灯号间断的时辰主动操纵自愈网及时规复通俗的通讯状态。相较于与PDH手艺,SDH手艺有四个较着长处:一是收集办理才能更强;二是比特率和接口规范均同一,让各个厂家装备间的互联成了可以或许或许或许或许;三是提出“自愈网”这一新现实,能在传输媒体首要旌旗灯号间断时及时规复通俗;四是操纵字节复接手艺,简化收集各个歧路旌旗灯号。鉴于SDH光纤通讯手艺有诸多长处,以是在铁路通讯网成长计划里,已明白提出了要侧重成长基于同步数字系列(SDH)根本上的通报网[2]。就以xx铁路为例,该铁路基于新敷设20芯光缆里的此中4芯光纤根本上,开设SDH2.5Gb/s(1+1)光同步传输体系为远程传输网,在铁路的响应颠末点均设置了SDH2.5Gb/sADM装备,并借助622Mb/s光口同接入层传输装备相连,阐扬上联和掩护感化。别的,还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s(1+0)光同步传输体系,将其作为本地的中继网,并在铁路响应颠末点和新开设的各个中心站和线路新设置了SDH622Mb/s装备。
1.2DWDM光纤通讯在铁路通讯体系中的操纵
DWDM光纤通讯手艺是借助单模光纤宽带与消耗低的特色,由多个波长构成载波,允许各个载波信道能同时在同一条光纤里传输,如斯一来,在给定信息传输容量的环境西夏,便可以或许或许或许或许降落所需光纤的总量。操纵DWDM手艺,单根光纤能传输的最大数据流量可以或许或许或许或许或许高达400Gb/s。DWDM手艺最较着的长处便是其和谈与传输速度是不接洽关系的,以DWDM手艺为根本的收集可以或许或许或许或许或许操纵IP和谈、以太网和谈、ATM等停止数据传输,每秒处置数据流量在100Mb~2.5Gb之间。也便是说,以DWDM手艺为根本的收集能在同一个激光信道上以各类传输速度传输各类范例的数据流量。今后,在国际铁路通讯网里DWDM手艺获得了普遍操纵,此中沪杭-浙赣铁路支线便是国际第一条操纵DWDM光纤传输体系的铁路。别的,京九、武广等铁路的DWDM光纤传输体系也在扶植与操纵中。就拿京九铁路来讲,京九铁线路操纵的是具备开放性的DWDM体系和装备,能兼容各类任务波长和厂商的SDH装备。波道数量为16,波道速度根本为每秒2.5Gb,借助京九线20芯光缆里的2芯G.652单模光纤,操纵单纤单向传输的体例,也便是说不异波长在两个标的目标上都能屡次操纵,光接口知足ITU-TG.692和谈的规范。
新手艺的成长鞭策了社会文化的前进,今后的激光通讯手艺已在诸多的范畴获得了操纵,激光通讯手艺首要便是以大气或是自在空间作为前言,而后经由进程载波激光在大气中传输有效的信息。也便是先将声响旌旗灯号调制到激光束上,再将旌旗灯号的激光发送进来。按照差别的操纵规模可以或许或许或许或许或许将激光通讯分为无线和光纤两品种型的激光通讯[1]。
1.2激光通讯手艺的首要特色阐发
激光通讯手艺自身无限光鲜的特色,激光通讯手艺在装配方面较为简略,在地形地貌等操纵上的顺应性比拟强。可以或许或许或许或许或许对各类姑且性的通讯和敏捷抢险通讯等前提获得知足。和微波通讯比拟拟而言激光通讯在空间上的据有资本也相对比拟小。并且在抗电磁搅扰和失密性方面都比拟强,这些长处使其在现实的操纵上比拟普遍,在将来的成长进程中这也是一个必然的趋向。
2激光通讯手艺在现实糊口中的操纵及远景瞻望
2.1激光通讯手艺在现实糊口中的操纵阐发
在激光通讯手艺的现实操纵是多方面的,无线激光通讯首要是综合了光纤通讯和微波通讯的长处,以是在城域网傍边的操纵就比拟合适。在企奇迹傍边的内部网的毗连傍边可以或许或许或许或许或许获得有效操纵,校园网和大型的企业等内部网的扶植进程中,偶然会存在焦急需毗连操纵通讯的环境,在必然的程度上激光通讯手艺是光纤手艺的一种补充,在都会化的成长速度不时加速进程中,楼寓间的通讯和挪动间的通讯借使倘使是操纵光纤就比拟的费事,并且还会影响都会外表环境,在通讯盲区环境下凡是是接纳光纤直放站加以应答,如许便可以或许或许或许或许够或许将光纤和激光通讯手艺两者获得补充操纵,从而构成两个基站间的链路。别的,将激光通讯手艺在挪动通讯傍边停止操纵也可以或许或许或许或许或许起到很好的结果。在现阶段我国的通讯范畴傍边,最为活泼和成长最为疾速的便是挪动通讯。在挪动德律风操纵量不时回升的环境下,这给无线收集的容量和带宽提出了更高的请求,如何可以或许或许或许或许或许将无限的资本获得充实操纵,这也是今后的挪动经营商所面对的严重课题。
激光通讯手艺作为一种新型的接入手艺,其自身有着较着的长处,这也为挪动通讯范畴对其的操纵供给了杰出的前提。在详细的操纵进程中,首要便是将主干网在比来间隔的天线间接纳光纤停止对其毗连,而后经由进程和谈转换器经由进程响应的装备和天线获得有效毗连,如许在必然间隔内便可以或许或许或许或许够或许构成一个有效的基站,进而便可以或许或许或许或许够或许在这一手艺的感化下完成操纵。再者便是在高压电任务过区傍边的操纵,在这一操纵傍边的感化首要便是收罗和传输信息,在现实工程操纵进程中将供电站的变压器任务数据传输到高压区加以检测,借使倘使是经由进程光纤停止实行就会构成环境的净化和外表堆积灰尘而产生导电环境产生。以是在这一环境下,经由进程激光通讯手艺就比拟优胜,可以或许或许或许或许或许经由进程氛围断绝的体例绝缘,如许便可以或许或许或许或许够或许完成宁静靠得住对数据停止传输[3]。在详细的操纵步骤上首要便是把光发射天线装配在高压区,领受天线装配在高压区,如许便可以或许或许或许或许够或许经由进程高压发射天线在氛围的前言下通报给高压的领受天线,如许就完成了信息数据的传输。
2.2激光通讯手艺的成长远景瞻望
跟着我国的迷信手艺不时的成长,激光通讯手艺在操纵的空间上也会慢慢的扩展,不论是在操纵的范畴还是研讨的范畴都将会获得加倍优良的功效。在将来的激光通讯手艺的成长远景方面,激光通讯手艺的操纵将加倍普遍,这也是经由进程这一手艺自身的上风决议的。此中对远间隔的无线传输题目获得了处置,并完成了卫星手艺和激光通讯手艺的共相成长,这些对位激光通讯手艺的进一步成长打下了坚固根本。在激光通讯手艺的不时完美进程中,这一手艺将会成为都会收集通讯的一个首要手腕。以往的光纤手艺的操纵进程中,为人们的糊口供给了很大的便利,但社会的前进不能逗留于这一层面,出格是今后的城镇化扶植的速度加速,光纤手艺在现实的操纵上已显得愈来愈存在着缺乏。而激光通讯手艺防止了影响交通、修建等弊病,并对环境不风险,在宁静机能上相对较高,以是在将来的手艺不时完美下,激光通讯手艺将会取代光纤手艺,为都会的收集化扶植供给手艺上的首要撑持。与此同时,激光通讯手艺的不时成长完美,将会在通讯的范畴规模内带来一场手艺上的变更。在通讯的范畴傍边,一些新手艺的显现,将会对通讯财产的成长产生很大的影响,从而鞭策其变更,使得手艺上的鼎新成为是通讯范畴成长的一个支流。终究,愈来愈多的通讯手艺的显现,将会对通讯范畴的成长在手艺上获得强无力的保障。
1.2在光纤通讯体系中的操纵第一,在接入网中的操纵。光纤接入网的接入体例可分为无源接入和有源接入两种,此中,无源光收集是一种很是优良的接入体例,具备低本钱、光纤少、中心局终端少、雷电影响小、电磁搅扰少等长处,前期的经营掩护本钱也较少,其扩展性强,能跟着手艺的成长而进级鼎新。带宽大、传输间隔可达20km。恰是因为诸多的长处无源光收集接入体例成为光纤接入网的首选接入体例,此中,下行接入手艺乃手艺关头点和难点,不能接纳以往的以太网CSMA/CD媒体接入节制体例停止下行接入,可以或许或许或许或许或许将光波分复用手艺操纵到此中,停止下行接入。基于光波分复用手艺的波分多址下行接入体例以波长为用户端ONU的标识,完成下行接入,具备较大的带宽,能充实操纵光纤的大带宽,完成对称宽带接入。同时,该种接入体例还能有效处置ONU测距、疾速比特同步等坚苦,在收集办理和体系进级方面具备较着上风。跟着光波分复用手艺的成长,光波分复用东西价钱愈来愈低,机能愈来愈优,这有效鞭策了无源光收集的成长。第二,在城域网扶植中的操纵。传统电信城域网没法顺应数据营业渐变性特色,承载多营业的带宽效力低。是以,今后城域网成长的方针为面向数据和多媒体营业操纵的IP优化收集。基于IP和光波分复用手艺扶植的城域网成为新型城域网的首要计划,其接纳IPoverWDM传输手艺,便是使IP数据包间接在光路上跑,削减收集层之间的冗余局部,该体例省去了中心的ATM层和SDH层,传输效力高、运转本钱低,用户收集用度少,很是合适于城域网扶植。从通讯和谈角度来讲,该计划的收集布局条理为IP营业层和光收集层,光收集层又可以或许或许或许或许或许分红光收集适配子层、规复用子层、光传输子层,此中,规复用子层为焦点,它完成规复用和谈的相干内容,复用带宽、掩护线路、定位毛病点。该计划有效操纵了光纤的庞大带宽资本,前进带宽和传输速度,完成数据格局、调制体例的通明化,完成与现有通讯网的兼容,撑持收集进级,具备极高的奉行性和保存性。同时,该计划也有必然错误谬误,收集办理与其传输的旌旗灯号和网管分手开来,只是点对点的拓扑布局体例,不完成真正意思上的光收集。在光纤通讯体系中,若不操纵光波分复用手艺,则须要多投入n-1根光纤,若光纤通讯体例为多个用户协同任务,则合用光波分复用手艺能更好凸起光波分复用手艺的上风,完成单根光纤传输容量成几倍甚至几十倍的增添,更好操纵现有的光纤带宽资本。在远间隔运输中,合用WDM手艺有助于节流大批光纤,降落光纤通讯体系的开辟扶植本钱。WDM以波长路由取代传统电子旌旗灯号路由,以解复用器取代光电转换互换器,消弭提早转发等瓶颈题目,保障传输的通明性。总而言之,光波分复用手艺在光纤通讯体系中有广漠的操纵空间,能带来杰出的操纵结果,值得鼎力奉行。
1.3光波分复用手艺的成长趋向跟着光波分复用手艺的成长和操纵,光纤通讯朝着高速度、大传输容量标的目标成长,光纤通讯对光波分复用手艺提出更高请求,进一步鞭策光波分复用手艺的成长。作为一种对米元件依靠性强的手艺,将来的WDM手艺成长标的目标是研发出更多新的、机能更好的米元件,开辟廉价的小型集成光元件,如:削减器、光穿插毗连器、光分插复用器、滤波器、旌旗灯号调理器、光存储器等。其完成互通性和规范化办事,还必须完成传输和谈和网关规范的规范化。伴跟着光纤通讯体系的成长,以WDM为根本的光收集层将慢慢完成全光收集毗连,完成用户与光纤通讯收集的密切打仗,到时辰,人们可以或许或许或许或许或许操纵WDM手艺完成可视电视、可视集会、远程手艺等增援,停止语音、数据、图象等多媒体信息的传输、处置和互换。简略来讲,WDM手艺的完美将鞭策广电数字收集的成长,用户对广电数字收集的须要又成为WDM成长的庞大鞭策力。WDM手艺第一次完成了电旌旗灯号到光旌旗灯号的转换,它标记着光通讯期间的到来。今后的研讨重点是麋集波分复用手艺,其商用程度为320Gbit/s,也便是说,一对光纤可通报400万话路,商用体系的传输才能仅是单根光纤传输容量的百分之一。在光纤收集合,FTTH处置的是光纤通讯“最初一千米”的题目,日本、美国、韩国紧锣密鼓的扶植FTTH收集,停止大规模扶植,将光波分复用就仿佛操纵此中,成长成为明天的WDM-PON。在我国,FTTH收集的手艺愈来愈多,且现实也较为完美,但却还媒体一项手艺被以为是完美的手艺,这个时辰充实操纵无源光收集手艺则是可行的一种挑选,鞭策光波分复用手艺的成长,慢慢按照社会须要,接纳WDM-PON体例扶植FTTH收集。
光纤接入网手艺操纵传输收集完成用户接入光纤,共同完成光纤接入网下信息传输结果的延续晋升,完成了传统信息传输的手艺性冲破,知足人们对信息传输速度的须要。光纤用户接入手艺成长起着关头感化。FTTH是光纤接入网成长的一种终究情势,光纤接入网以光收集单位(0NU)的地位地点,分为FTTH、光纤到大楼(FTTB)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到路边(FTTC)等几种环境。今朝,以”千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为根本的光纤+五类缆接入体例(FTTx+LAN)很是合适我国国情。它合用于用户相对集合的小区、大专院校、企奇迹单位及生齿麋集的州里。这类光纤接入体例的上传和下传带宽,可以或许或许或许或许或许完成高速上彀或企业局域网间的高速互联,知足差别客户群体对差别速度的须要。
1.2光纤波分复用手艺
光纤波分复用手艺是古代信息手艺成长的首要构成局部,充实表现了古代光纤通讯手艺成长的首要特色。在ITU-T规范中,经由进程引入节制层面,使收集具备主动毗连成立和点窜功效,和前进毗连规复才能。光纤收集节制层面自身可以或许或许或许或许或许撑持差别的手艺,差别的营业须要及差别的功效组合。光纤波分复用手艺首要是操纵波分复用器对广信信息传输显现的消耗停止节制,保障宽带资本的有效获得。同时在光波频次按照波长的差别环境对光纤消耗环境停止自力性信息发送,充实阐扬波分复用器的结果将信息数据停止整合。波分复用器可以或许或许或许或许或许将差别旌旗灯号波长停止传输,承载电信光纤通讯手艺上风。
1.3光联网的完成
今朝,在扩展主干网、敏捷前进操纵DWDM体系的驱动下,我国光收集市场已显现庞大变更,光通报网的脚色由本来大容量带宽通报转变为供给端到真个办事毗连。电信经营商在电路互换转变为分组互换进程中,在光层收集同时完成了传输功效和互换功效,而全光收集以其杰出的通明性、波长路由特色、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带收集的首选。光纤接入网手艺和光纤波分复用手艺的立异奉行操纵中,光分插复用器(OADM)和光穿插毗连装备(OXC)的胜利研制,使得两者可以或许或许或许或许或许在根本通讯装备根本上完成光路穿插,为光联网起步奠基坚固根本,可以或许或许或许或许或许进一步扩展收集体系,晋升收集体系的通明性,使全光联网成为可以或许或许或许或许,掀起了SDH电联网今后又一次新的光通讯成长,扶植一个最大通明、高度矫捷的和超大容量的国度主干收集不只可以或许或许或许或许或许为将来的国度信息根本举措办法(NII)奠基一个坚固的物理根本,并且对应我国信息财产和公民经济起飞及国度宁静有极为首要的计谋意思。
1.4全新一代光纤
全新一代光纤是新期间电信光纤通讯手艺操纵的焦点内容。新的光传输网分为三层:光通路层(Och)撑持终端到终真个通报客户旌旗灯号。OMS规复用层把良多光波复用到一路后传动到光纤中。OTS光通报层把客户旌旗灯号映照到单一的光道,再将良多单一的光道复用在一路后奉上光纤。全新一代光纤具备频带宽通讯容量大、消耗低,中继间隔长、抗电磁搅扰、无串音失密性好等上风特色。按照电信收集服内容差别,立异了传统光纤成长情势,显现出大容量、长间隔传输等上风。
二、电信光纤通讯手艺成长趋向的上风阐发
陪同中国城镇化等微观经济政策调剂,我国城乡每年旧城鼎新和新屋扶植达到20多亿平方米,最少可以或许或许或许或许或许包容2000万户新房或数百万个企业,为光宽网扶植供给了几近海量的内涵前提。陪同信息华社会的成长,人们随时随地办公、糊口、进修、购物、文娱的内涵须要日趋凸现,扶植宁静的全光信息收集已晋升为国度计谋。迷信手艺程度晋升使电信光纤通讯手艺供给的办事品质可以或许或许或许或许或许不时的知足人们的请求。电信光纤通讯手艺成长趋向上风较着,传输速度快、传输容量扩展,并且在长间隔下完成信息容量晋升、完美全光收集体系。在将来电信光纤通讯手艺成长状态下信息数据传输程度会在收集体系成长下完成高速成长。电信光纤通讯手艺成长具备首要的现实操纵意思。
2.1全光收集
电信光纤通讯手艺成长中全光收集是首要的构成局部,同时也是电信光纤通讯手艺操纵的关头焦点,是人们对收集信息手艺须要成长的表现。全光收集(ASON)在路由和信令节制下,完成主动互换毗连功效。它初次将信令和选路引入通报网,经由进程智能的节制层面来成立呼唤和毗连,完成了真正意思上的路由设置、端到端营业调剂和收集主动规复。探讨全光收集特色对电信光纤通讯手艺停止研讨,可以或许或许或许或许或许更好的完成电信光纤通讯手艺操纵的周全成长。我国对电信光纤通讯手艺不时停止研讨,立异了手艺成长情势,在操纵上获得了较大成长。陪同国务院《“宽带中国”计谋及实行计划》的鞭策,联通等通讯经营商加鼎力度奉行“城乡一体化”光网鼎新工程,经由进程全光收集的体例向宽带中国方针靠近,不时地知足社会对古代收集光纤通讯手艺的操纵须要。
2.2多营业承载才能
新期间为了进一步增进电信市场的成长,须要对电信市场成长情势停止鼎新立异,对经营情势停止重组改制,完成电信营业多元化成长。收集体系光纤接入手艺的操纵可以或许或许或许或许或许承载更多的营业名目,强化根本型承载营业程度,挪动基站回传、语音等办事都是多营业承载才能晋升的重点内容。畴前进传输通道变为前进光营业的处置计划,使光收集可以或许或许或许或许或许前进多种高品质的带宽操纵与办事,包含:1、OVPN;2、营业SLA;3、带宽出租、带宽零售、带宽商业、及时计费;4、流量工程;5、散布式规复;6、SPC(软永远毗连)/SC(互换毗连)/PC(永远毗连)。传统接入网体系首要接纳对接式收集布局,这类情势在必然程度上晋升了经营体系办理本钱投入,使收集体系扶植经济效益遭到影响。高接入带宽接入网操纵今后可以或许或许或许或许或许更好的使体系与收集停止融会,完成收集体系高效运转,成立同一体系操纵平台。电信光纤接入手艺增进多营业承载才能的同时保障了体系客户的操纵宁静有效性,营业成长保障办事程度品质晋升,同时可以或许或许或许或许或许承载更多的体系营业,并且针对小我体系操纵请求强化电信光纤通讯手艺。除此以外,还可以或许或许或许或许或许供给高靠得住性接入、高精度时钟通报、有效知足针对挪动基站的回传营业。
Abstract: Due to the optical fiber communication with low loss, wide bandwidth, large capacity, small volume, light weight, resistance to electromagnetic interference, is not easy to crosstalk and other advantages, has been the industry favor, very rapid development. This paper describes the characteristics, optical fiber communication technology, and analyzes its advantages, and puts forward some corresponding countermeasures for the development of optical fiber communication in our country, to promote its development trend.
Key words: optical fiber communication technology; trend; FTTH; all-optical network
中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:
1 光纤通讯手艺
光纤通讯是操纵光作为信息载体、以光纤作为传输的通讯体例。在光纤通讯体系中,作为载波的光波频次比电波的频次高良多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的消耗低良多,以是说光纤通讯的容量要比微波通讯大几十倍。光纤是用玻璃资料机关的,它是电气绝缘体,是以不须要担忧接地回路,光纤之间的串绕很是小;光波在光纤中传输,不会因为光旌旗灯号泄漏而担忧传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯构成光缆的直径也很小,以是用光缆作为传输信道,使传输体系所占空间小,处置了公开管道拥堵的题目。
光纤通讯在手艺功效构成上首要分为:(1)旌旗灯号的发射;(2)旌旗灯号的合波;(3)旌旗灯号的传输和削减; (4)旌旗灯号的分手;(5)旌旗灯号的领受。
2 光纤通讯手艺的特色
频带极宽,通讯容量大。光纤比铜线或电缆有大良多的传输带宽,光纤通讯体系的于光源的调制特色、调制体例和光纤的色散特色。对单波长光纤通讯体系,因为终端装备的电子瓶颈效应而不能阐扬光纤带宽大的上风。凡是接纳各类庞杂手艺来增添传输的容量,出格是此刻的麋集波分复用手艺极大地增添了光纤的传输容量。今朝,单波长光纤通讯体系的传输速度通俗在2.5Gbps到1OGbps。
消耗低 ,中继间隔长。今朝,商品石英光纤消耗可低于0~20dB/km,如许的传输消耗比别的任何传输介质的消耗都低;若将来接纳非石英体系极低消耗光纤,其现实阐发消耗可降落的更低。这象征着经由进程光纤通讯体系可以或许或许或许或许或许逾越更大的无中继间隔;对一个远程传输线路,因为中继站数量的削减,体系本钱和庞杂性可大大降落。
抗电磁搅扰才能强。光纤原资料是由石英制成的绝缘体资料,不易被侵蚀,并且绝缘性好。与之相接洽的一个首要特色是光波导对电磁搅扰的免疫力,它不受天然界的雷电搅扰、电离层的变更和太阳黑子勾当的搅扰,也不受报酬开释的电磁搅扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对强电范畴(如电力传输线路和电气化铁道)的通讯体系出格有益。因为能免去电磁脉冲效应,光纤传输系还出格合适于军事操纵。
无串音搅扰,失密性好。在电波传输的进程中,电磁波的泄漏会构成各传输通道的串扰,而轻易被窃听,失密性差。光波在光纤中传输,因为光旌旗灯号被完美地限定在光波导布局中,而任何泄漏的射线都被环抱光纤的不通明包皮所领受,即便在转弯处,漏出的光波也很是微小,即便光缆内光纤总数良多,相邻信道也不会显现串音搅扰,同时在光缆里面,也没法窃听到光纤中传输的信息。
3 光纤通讯手艺操纵的首要对策
波长便是一个旌旗灯号体系,把畴前的电路互换,换成今后的光路互换。这类互换体系便是把光的传输和互换融为一体,把互换给打消了。但愿本年能作出一个演示体系。这个题目是最简略最有效的处置如斯猜疑传输高速路的题目,宽带奉行操纵就有很好的根本。
第一个是可变波长激光器、高频调制器;第二是波分复用/解复用器/滤波器;第三是增益平展和锁定的SCL 波段削减器;第四是RAMAN 削减器;第五是高频光探测器、MEMS光开关。我国成立环保型的微电子和光电子的出产基地,我国的硅石资料是很是丰硕的。多晶硅是将来最洁净的动力。
21 世纪,要成长光收集与挪动通讯式的连系,这是一个很大的商机。光收集与毫米波的连系,若是胜利的话,也是很大的具备反动性的前进。再一个是建造高精度的光纤陀螺。这不只仅是将来航空体系,导弹体系要用它,外洋的汽车里面也有陀螺。别的,新型适用化电流传感器、电压传感器,光纤光栅应力传感器,光纤光栅温度传感器。
固然这几年来,我国光缆电缆手艺有很大成长,有一些具备自立常识产权的手艺已在阐扬感化,可是应当看到这类比例还是很小的,国际有近200 家光纤光缆厂,但大多产物单一,不自立的常识产权,手艺含量较低,合作力不强。现实上我国的光纤光缆手艺应当说与国际程度己差异下大,是以咱们作为天下第二的光缆大国,应当把开辟具备自立常识产权的手艺作为咱们任务的重中之重,争夺缔造更多的光纤光缆专利。
西部大开辟是国度的严重战略,国度拟定了有益的政策,当局对成长通讯等行业也赐与了鼎力的撑持。西部是一个地域庞杂、散布较宽、通讯相对掉队的地域。经济大成长中,通讯要先行,须要一些与之相顺应的光纤光缆及通讯电缆的前进前辈产物来共同成长的须要。是以,合适前提的产物将会在这里找到很好的市场,光纤光缆和通讯电缆的各类手艺、产物及功效都会在西部开辟中获得阐扬。
4 光纤通讯手艺的成长趋向
对光纤通讯而言, 超高速度、超大容量、超长间隔一向都是人们寻求的方针, 光纤到户和全光收集也是人们寻求的胡想。
(1) 光纤到户
此刻挪动通讯成长速度惊人, 因其带宽无限,终端体积不可以或许或许或许或许太大, 显现屏幕受限等身分, 人们仍然寻求机能相对占优的牢固终端, 但愿完成光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽, 它是处置从互联网主干网到用户桌面的“最初一千米”瓶颈景象的最好计划。跟着手艺的更新换代,光纤到户的本钱大大降落, 未几可降到与DSL 和HFC 网相称, 这使FTTH 的适用化成为可以或许或许或许或许。据报道, 1997 年日本NTT 公司就起头成长FTTH, 2000年后因为本钱降落而操纵户数量大增。美国在2002 年前后的12 个月中, FTTH 的装配数量增添了200%以上。在我国, 光纤到户也是势在必行, 光纤到户的尝试网已在武汉、成都等市展开, 估计2012 年前后, 我国从边疆到边疆将鼓起光纤到户扶植。可以或许或许或许或许或许说光纤到户是光纤通讯的一个亮点, 伴跟着响应手艺的成熟与适用化, 本钱降落到能蒙受的程度时, FTTH 的大趋向是不可反对的。
(2) 全光收集
传统的光收集完成了节点间的全光化, 但在收集结点处仍用电器件, 限定了今朝通讯网支线总容量的前进, 是以真实的全光收集成为很是首要的课题。全光收集以光节点取代电节点, 节点之间也是全光化, 信息一向以光的情势停止传输与互换, 互换机对用户信息的处置不再按比特停止, 而是按照其波长来决议路由。全光收集具备杰出的通明性、开放性、兼容性、靠得住性、可扩展性, 并能供给庞大的带宽、超大容量、极高的处置速度、较低的误码率, 收集布局简略, 组网很是矫捷, 可以或许或许或许或许或许随时增添新节点而不必装配旌旗灯号的互换和处置装备。固然全光收集的成长并不可以或许或许或许或许自力于浩繁通讯手艺, 它必须要与因特网、ATM网、挪动通讯网等相融会。今朝全光收集的成长仍处于早期阶段,但已显现出杰出的成长远景。从成长趋向上看, 构成一个真实的、以WDM手艺与光互换手艺为主的光收集层, 成立纯洁的全光收集, 消弭电光瓶颈已成将来光通讯成长的必然趋向, 更是将来信息收集的焦点, 也是通讯手艺成长的最高等别, 更是抱负级别。
5 竣事语
此刻光通讯收集的容量固然已很大,但另有良多操纵才能在闲置,此后跟着社会经济的不时成长,作为经济成长先导的信息须要也必然不时增添,必然会逾越现有收集才能,鞭策通讯收集的延续成长。是以,光纤通讯手艺在操纵须要的鞭策下,必然不时会有新的成长。
弁言
最近几年来跟着传输手艺和互换手艺的不时前进,焦点网已根基完成了光纤化、数字化和宽带化。同时,跟着营业的敏捷增添和多媒体营业的日趋丰硕,使得用户室第网的营业须要也不只规模于本来的语音营业,数据和多媒体营业的须要已成为不可反对的趋向,现有的语音营业接入网愈来愈成为限定信息高速公路扶植的瓶颈,成为成长宽带综合营业数字网的妨碍。
一、光纤通讯手艺界说
光纤通讯是操纵光作为信息载体、以光纤作为传输的通讯力式。在光纤通讯体系中,作为载波的光波频次比电波的频次高良多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的消耗低良多,以是说光纤通讯的容量要比微波通讯大几十倍。光纤是用玻璃资料机关的,它是电气绝缘体,是以不须要担忧接地回路,光纤之间的中绕很是小,光波在光纤中传输,不会因为光旌旗灯号泄漏而担忧传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯构成光缆的直径也很小,以是用光缆作为传输信道,使传输体系所占空间小,处置了公开管道拥堵的题目。
二、光纤通讯手艺上风
2.1频带极宽,通讯容量大
光纤比铜线或电缆有大良多的传输带宽,光纤通讯体系的于光源的调制特色、调制体例和光纤的色散特色。散波长窗口,单模光纤具备几十GHz·km的宽带。对单波长光纤通讯体系,因为终端装备的电子瓶颈效应而不能阐扬光纤带宽大的上风。凡是接纳各类庞杂手艺来增添传输的容量,出格是此刻的麋集波分复用手艺极大地增添了光纤的传输容量。接纳麋集波分复术可以或许或许或许或许或许扩展光纤的传输容量至几倍到几十倍。今朝,单波长光纤通讯体系的传输速度通俗在2.5Gbps到1OGbps,接纳麋集波分复术完成的多波长传输体系的传输速度已达到单波长传输体系的数百倍。庞大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合营业网的首选介质。
2.2消耗低,中继间隔长今朝,适用的光纤通讯体系操纵的光纤多为石英光纤,此类光纤消耗可低于0.20dB/km,如许的传输消耗比别的任何传输介质的消耗都低,是以,由其构成的光纤通讯体系的中继间隔也较其余介质构成的体系长良多。
若是将来接纳非石英体系极低消耗光纤,其现实阐发消耗可降落的更低。这象征着经由进程光纤通讯体系可以或许或许或许或许或许逾越更大的无中继间隔;对一个远程传输线路,因为中继站数量的削减,体系本钱和庞杂性可大大降落。今朝,由石英光纤构成的光纤通讯体系最大中继间隔可达200多km,由非石英系极低消耗光纤构成的通讯系至数千米,这对降落通讯体系的本钱、前进靠得住性和不变性具备出格首要的意思。
2.3抗电磁搅扰才能强咱们晓得光纤原资料是由石英制成的绝缘体资料,不易被侵蚀,并且绝缘性好。与之相接洽的一个首要特色是光波导对电磁搅扰的免疫力,它不受天然界的雷电搅扰、电离层的变更和太阳黑子勾当的搅扰,也不受报酬开释的电磁搅扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在此中不会产生感生电动势,即不会产生与旌旗灯号有关的噪声。如许,便是把它平行铺设到高压电线和电气铁路四周,也不会遭到电磁搅扰。这一点对强电范畴(如电力传输线路和电气化铁道)的通讯体系出格有益。
2.4光纤径细、分量轻、柔嫩、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤构成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而规范同轴电缆为47mm。如许接纳光缆作为传输信道,使传输体系所占空间小,处置了公开管道拥堵的题目,节俭了公开管道扶植投资。别的,光纤的分量轻,柔韧性好,光缆的分量要比电缆轻良多,在飞机、宇宙飞船和天然卫星上操纵光纤通讯可以或许或许或许或许或许加重飞机、汽船、飞船的分量,显得更成心思。另有,光纤柔嫩可绕,轻易成束,能获得直径小的高密度光缆。
2.5失密机能好对通讯体系的首要请求之一是失密性好。但是,跟着迷信手艺的成长,电通讯体例很轻易被人窃听,只需在明线或电缆四周设置一个出格的领受装配,便可以或许或许或许或许够或许获得明线或电缆中通报的信息,更不必去说无线通讯体例。光纤通讯与电通讯差别,因为光纤的出格设想,光纤中通报的光波被限定在光纤的纤芯和包层四周通报,很少会跑到光纤以外。即便在曲折半径很小的地位,泄漏功率也是很是微小的。并且成缆此后光纤在里面包有金属做的防潮层和橡胶资料的护套,这些均是不透光的,是以,泄漏到光缆外的光几近不。更况且远程光缆和中继光缆通俗均埋于公开。以是光纤的失密机能好。别的,因为光纤中的光旌旗灯号通俗不会泄漏,是以电通讯中罕见的线路之间的串话景象也可疏忽。
三、光纤接入手艺
跟着通讯营业量的不时增添,营业品种也加倍丰硕,人们不只须要语音营业,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体营业也已获得了更多用户的喜爱。光纤接入网可分为有源光收集A(ON)和无源光收集((PON。)接纳SDH手艺、ATM手艺、以太网手艺在光接入网体系中称为有源光收集。若光配线网(ODN全)部由无源器件构成,不包含任何有源节点,则这类光接入网便是无源光收集。
现阶段,无源光收集P(ON)手艺是完成FT-Tx的支流手艺。典范的PON体系由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光收集单位)和ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分派收集)构成。PON手艺可节流主干光纤资本和收集条理,在长间隔传输前提夏可供给双向高带宽才能,接入营业品种丰硕,运维本钱大幅降落,合适于用户地域较分离而每地域内用户又相对集合的小面积麋集用户地域。
为完成信息传输的高速化,知足公共的须要,不只需有宽带的主干传输收集,用户接入局部更是关头,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关头手艺。在光纤宽带接入中,因为光纤达到置的差别,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等差别的操纵,统称FTTx。
FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的终究体例,它供给全光的接入,是以,可以或许或许或许或许或许充实操纵光纤的宽带特色,为用户供给所须要的不受限定的带宽,充实知足宽带接入的须要。我国从2003年起,在“863”项方针鞭策下,起头了FTTH的操纵和奉行任务。迄今已在30多个都会成立了实验网和试商用网,包含住民用户、企业用户、网吧等多种操纵范例,也包含经营商主导、驻地网经营商主导、企业主导、房地产开辟商主导和当局主导等多种情势,成长势头杰出。不少都会拟定了FTTH的手艺规范和扶植规范,有的都会还制门了响应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的成长缔造了杰出的前提。
1光纤通讯手艺
光纤通讯是操纵光作为信息载体、以光纤作为传输的通讯体例。可以或许或许或许或许或许把光纤通讯当作是以光导纤维为传输前言的“有线”光通讯。光纤由内芯和包层构成,内芯通俗为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;里面层称为包层,包层的感化便是掩护光纤。现实上光纤通讯体系操纵的不是单根的光纤,而是良多光纤堆积在一路的构成的光缆。因为玻璃资料是建造光纤的首要资料,它是电气绝缘体,是以不须要担忧接地回路;光波在光纤中传输,不会产生信息传布中的信息泄漏景象;光纤很细,占用的体积小,这就处置了实行的空间题目。
2光纤通讯手艺的特色
2.1频带极宽,通讯容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大良多。对单波长光纤通讯体系,因为终端装备的限定常常阐扬不出带宽大的上风。是以须要手艺来增添传输的容量,麋集波分复用手艺便可以或许或许或许或许处置这个题目。
2.2消耗低,中继间隔长。今朝,商品石英光纤和别的传输介质比拟的消耗是最低的;若是将来操纵非石英极低消耗传输介质,现实上传输的消耗还可以或许或许或许或许或许降到更低的程度。这就标明经由进程光纤通讯体系可以或许或许或许或许或许削减体系的施工本钱,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁搅扰才能强。石英有很强的抗侵蚀性,并且绝缘性好。并且它另有一个首要的特色便是抗电磁搅扰的才能很强,它不受内部环境的影响,也不受报酬架设的电缆等搅扰。这一点对在强电范畴的通讯操纵出格有效,并且在军事上也大有效处。
2.4无串音搅扰,失密性好。在电波传输的进程中,电磁波的传布轻易泄漏,失密性差。而光波在光纤中传布,不会产生串扰的景象,失密性强。除以上特色以外,另有光纤径细、分量轻、柔嫩、易于铺设;光纤的原资料资本丰硕,本钱低;温度不变性好、寿命长。恰是因为光纤的这些长处,光纤的操纵规模愈来愈广。
3不时成长的光纤通讯手艺
3.1SDH体系光通讯从一路头便是为通报基于电路互换的信息的,以是客户旌旗灯号通俗是TDM的持续码流,如PDH、SDH等。伴跟着科技的前进,出格是计较机收集手艺的成长,传输数据也愈来愈大。分组旌旗灯号与持续码流的特色完整差别,它具备不肯定性,是以通报这类旌旗灯号,是光通讯手艺须要处置的困难。并且两种通报装备也是有很大区分的。
3.2不时增添的信道容量光通讯体系能从PDH成长到SDH,从155Mb/s成长到lOGb/s,迩来,4OGB/s已完成商品化。专家们在研讨更大容量的,如160Gb/s(单波道)体系已实验胜利,今朝还在为其拟定响应的规范。别的,迷信家还在研讨体系容量更大的通讯手艺。
3.3光纤传输间隔从微观上说,光纤的传输间隔是越远越好,是以研讨光纤的研讨职员们,一向在这方面尽力。在光纤削减器投入操纵后,不时有对光纤传输间隔的冲破,为增大无再生中继间隔缔造了前提。
3.4向城域网成长光传输今朝正从主干网向城域网成长,光传输慢慢靠近营业节点。而人们凡是以为光传输作为一种传输信息的手腕还不顺应城域网。作为营业节点,既靠近用户,又能保障信息的宁静传输,而用户还但愿光传输能带来更多的便利办事。
3.5互联网成长须要与下一代全光收集成长趋向最近几年来,互联网业成长敏捷,IP营业也随之火爆。研讨标明,跟着IP业的敏捷成长,通讯业将面对“洗牌”,并孕育着新手艺的显现。跟着软件节制的进一步开辟和成长,古代的光通讯正慢慢向智能化成长,它能矫捷的让营运者自在的办理光传输。并且还会有更多的相干操纵应运而生,为人们的操纵带来更多的便利。
综上所述,以高速光传输手艺、宽带光接入手艺、节点光互换手艺、智能光联网手艺为焦点,并面向IP互联网操纵的光波手艺是今朝光纤传输的研讨热点,而在此后,迷信家还会延续对这一范畴的研讨和开辟。从将来的操纵来看,光收集将向着办事多元化和资本设置装备摆设的标的目标成长,为了知足客户的须要,光纤通讯的成长不只需冲破间隔的限定,更要向智能化迈进。
4光纤链路的现场测试
4.1现场测试的方针对光纤装配现场测试是光纤链路装配的必须办法,是保障电缆撑持收集和谈的首要体例。它的方针在于检测光纤毗连的品质是不是合适规范,并且削减毛病身分。:
4.2现场测试规范今朝光纤链路现场测试规范分为两大类:光纤体系规范和操纵体系规范。①光纤体系规范:光纤体系规范是自力于操纵的光纤链路现场测试规范。对差别的光纤体系,它的规范也差别。今朝大大都的光纤链路现场检测操纵的便是这个规范。②光纤操纵体系规范:光纤操纵体系规范是基于装配光纤的特定操纵的光纤链路现场测试规范。这类测试的规范是牢固的,不会因为光纤体系的差别而转变。
4.3光纤链路现场测试光纤通讯操纵的是光传输,它不会遭到磁场等外界身分的搅扰,以是对它的测试差别于对
通俗的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,固然光纤的品种良多,但它们的测试参数都是根基分歧的。在光纤链路现场测试中,首要是对光纤的光学特色和传输特色停止测试。光纤的光学特色和传输特色对光纤通讯体系对光纤的传输品质有严重的影响。但因为光纤的特色不受装配的影响,是以在装配时不需测试,而是由出产商在出产时停止测试。
4.4现场测试东西①光源:今朝的光源首要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是丈量光纤上通报的旌旗灯号强度的装备,用于丈量相对光功率或经由进程一段光纤的光功率相对消耗。在光纤体系中,丈量光功率是最根基的。光功率计的道理很是像电子学中的万用表,只不过万用表丈量的是电子,而光功率计丈量的是光。经由进程丈量发射端机或光收集的相对功率,一台光功率计便可以或许或许或许或许够或许评价光端装备的机能。用光功率计与不变光源组合操纵,构成光丧失测试器,则可以或许或许或许或许或许丈量毗连消耗、查验持续性,并赞助评价光纤链路传输品质。③光时域反射计:OTDR按照光的后向散射道理建造,操纵光在光纤中传布时产生的后向散射光来获得衰减的信息,可用于丈量光纤衰减、讨论消耗、光纤毛病点定位和领会光纤沿长度的消耗散布环境等。从某种意思下去讲,光时域反射计(OTDR)的感化近似于在电缆测试中操纵的时域反射计(TDR),只不过TDR丈量的是由阻抗引发的旌旗灯号反射,而OTDR丈量的则是由光子的反向散射引发的旌旗灯号反射。反向散射是对一切光纤都有影响的一种景象,是因为光子在光纤中产生反射所引发的。
固然今朝光通讯的容量已很是大,但仍有大批操纵才能闲置,伴跟着社会经济和迷信手艺的进一步成长,对信息的须要也会随之增添,并会逾越此刻的收集承载才能,是以咱们必须进一步尽力研讨加倍前进前辈的光传输手腕。是以,在经济社会成长的鞭策下,光通讯必然会有加倍久长的成长。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通讯的成长近况和将来[J].中国科技信息.2006.(4).