现代光纤通信传输技术的应用探讨

李 彬，赵静娟

（①重庆邮电大学信科公司，重庆 401121；②中国移动通信集团重庆有限公司，重庆 401121）

0 引言

在现代的电信网中有着重要地位的光纤通信已经成为主要的通信技术，近几年发展速度非常快，而且在实际中取得了良好的效益。采用光纤通信是通信史上的巨大变革，由于网络技术的快速发展，多媒体以及数据等应用不断增加，使用大容量的传输技术已是迫切需求，所以很多国家已经开始大力发展光纤通信，并在各领域中取得了重大成就。

1 光纤通信传输技术的特点

（1）损耗低、中继距离长

由于光纤是由石英灯材料组成，所以相对于其他传输介质而言，在传输过程中损耗较低[1]，精准的测量损耗应低于20 dB/km，根据这一特点可以将光纤通信运用于长途传输的线路当中，减少整体线路的损耗，同时因其中继站的数目很少[2]，在很长的线路距离才会有中继站，中继距离增大，所以使用光纤传输通信技术可以降低企业的投资成本。

（2）抗干扰能力强

根据石英材料自身特点，在光纤应用中具备良好的绝缘性，所以实际中应用可以避免外界环境的电流影响，同样也不会受到电离层变化产生的电流影响。根据这一特性可以与高压线路一同架设，这在电力通信中有着重要作用[3]。比较特殊的光缆如OPGW，在电力工业中承担着重要任务，如果电缆发生中断，不仅会对电力通信系统造成很大影响，而且后期的修复工作也非常繁琐，所以其安全问题要引起高度注意。国化准电500 kV母线回路光纤OPGW光缆，其主要作用就是传送电力系统中的继电保护信息，在传送过程中保证每个部位各尽其责，能够减少灾难性通信事故的发生。主要安全措施可以概括为几点:工程设计与施工质量管理，预防性维护，产品质量检测以及光缆纠正性维护等。

（3）无串音干扰

在光纤传输过程中，光纤中的光波导结构可以容纳光信号，在所有地方包括转弯处也可以利用光纤的不透明包皮吸收，相对传统的电波传输，避免了重要信息的泄漏，即使光缆中的光纤数量非常大，光波导结构也可以限制里面的光信号不被泄漏，外界无法窃听光纤中传输的信息[4]。

（4）频带极宽、通信容量大

在传输带的优势对比上铜线或者电缆远不及光纤，而在单波长的光纤通信系统中，由于受到了终端电子瓶颈的限制而不能展现出光纤带宽大的优势。为了满足各行各业对传输容量的需求，采取了各种复杂的辅助技术增加光纤传输的容量，特别是使用密集波分复合技术，在很大程度上提高了光纤通信的容量。

2 现代光纤通信传输技术的应用

（1）单纤双向传输技术

这种技术的主要工作原理就是将收发信号调制到不同的波段当中，然后使用一根光纤进行传输，可以降低光纤能源的消耗。虽然对于光纤容量的扩充一直不断增加，且光纤的容量在辅助技术的使用下可以无限增加，但是由于设备器件的限制使传输容量大大降低，不能够实现理论上的无限增加。目前各行各业使用的光纤都是双纤双向传输，改用单纤双向传输技术可以节省光纤的能源[5]，通过对这种技术的不断改进，现主要适用于光纤末端的设备接入，比如PON无源光网络、单纤光收发器等设备。

（2）光纤到户接入技术

随着信息的快速传输和视频通信的不断崛起，在很大程度上带动了宽带业的发展。使用宽带的网络传输已经不能满足新时代消费者的使用要求，为了满足用户这一要求，必须使光纤到户的接入及时，提高网络的传输速度。光纤到户的应用方案主要有两种:①是PON无源光网络；②是P2P点对点或者多对点。PON无源光网络的主要优势在于网络上的维修方便，而且不容易损坏，所以可以节省很多的光电器件和光纤，而缺点是在于高速电子模块的造价非常高，性价比不对等。P2P的优势在于每个用户之间的网络传输相互独立，没有任何影响，而且使用性价比高的低速电子的模块，满足了用户的需求，而缺点就是要在每户安装一个汇总的有源节点，避免用户直接到局的光纤和管道，比较麻烦。

（3）骨干节点的光交换技术

光纤技术的主要难点是解决传输和光信号交换问题。传统的通信网都是采用金属线构成的电缆，传输速度非常慢，而且采用交换机对电子进行交换。目前的光信号交换的过程采用的是光—电—光的形式，不仅中途转换过程消耗了能源，而且效率不是很高，所以正在研制大容量的光开关器件解决这个技术问题。通常光在网络中的传输速度非常快，这就要使用大容量的光开关器件，但是对于小颗粒的信号交换是可以采用电子交换技术的，在当前的数据网络中，随着对通信技术的不断研究，使用包交换的方式，自动交换的光网络ASON是光纤通信发展的重要方向。

（4）在电力通信中的应用

据专家分析，以后电力通信的发展趋势主要是以内部需求为主，外部拓展为辅。在电网内部，不仅要重视通信的重要性，还要降低建设成本和运行成本；在电网外部，既要克服外界不利因素的影响，还要面对市场的不断变革。这就要求电力通信工作者一方面要不断提升自己的专业技术水平；另一方面还要积极做好各项沟通工作，才能保证电力通信的正常运行。在通信技术和管理水平不断提升的前提下，专用的通信网将会从电话业务转变为以数据业务为主，逐渐形成多媒体的网络服务[6]。在目前具有较好发展前景的就是电力线通信 PLC，这是一种非常好的宽带接入技术，在这项技术的研发过程中，可以充分利用电力设施，大力发展电力通信，为电信用户提供更加方便、合理的接入方式，能够实现语音、视频、数据以及电力四种功能，具有非常广阔的前景。

3 现代光纤通信传输技术的发展趋势

（1）光网络的智能化

光纤通信技术主要采取的是以传输为主线，随着计算机网络的快速发展，通信网络的作用显得非常重要。在现代的光纤网络技术中，将信息自动化以及连接控制技术等融入到其中，使其系统功能更加完善，促进光网络智能化的快速发展。

（2）全光网络

全光网络就是指光纤在传输和交换的过程中都是以光的形式出现的。传统的光网络中虽然提高了传输速度，但是在网络节点中仍然使用了电器件，这就阻碍了光纤通信总容量的扩充[7]。为了实现全光的网络就必须要建立一个以WDM技术和光转技术为主的光网络层。

（3）光器件集成化

光器件集成化也是全光网络实现的重要基础。随着互联网技术的快速发展，传统的ADSL宽带接入已经不能够满足用户的需求，为了提高传输的效率和质量，就必须采用光器件集成化技术来解决这个难题，同时光器件的集成化也能够推动光纤通信技术的应用领域。

4 结语

总而言之，光纤通信作为新型的通信技术，社会信息传输的重要手段。随着科学技术的不断发展，为了扩充容量、提高传输效率，就要对光纤通信技术不断研究，立足现状，找出问题所在，通过专业通信人员的努力，光纤通信产业会成为各行各业中较具发展前景的项目，并随着人们对信息量需求的增加，光纤通信技术一定会成为信息通信领域中的主流技术。

[1]盖兆清,薛雪梅.光纤通信技术发展的现状及趋势[J].科技促进发展:应用版,2011(04):16.

[2]叶小华,吴振英,李京辉,等.双二进制调制在高速LiNbO_3光调制器上的实验实现[J].半导体光电,2009(03):424-426.

[3]秦红霞,李营,赵玉才,等.基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法[J].电力系统自动化,2007(11):70-73.

[4]许飞.Windows虚拟驱动器在云存储客户端的应用[J].信息安全与通信保密,2013(03):70-71.

[5]谷晨.新型认知网络的访问控制方法[J].信息安全与通信保密,2013(03):53-55.

[6]黄东鹏,林东.电力载波通信抗衰落分集技术研究[J].通信技术,2013,46(03):16-18,22.

[7]韩帅涛,陆钢,毛猛.宽带无线通信系统的研究与设计[J].通信技术,2012,45(12):30-32,36.

[8]罗江.光纤/无线射频传输系统在铁路无线系统中的运用[J].通信技术, 2004(01):31-34.

[9]梁中英,苏涛,武荣伟,等.基于FPGA和 W5100的以太网通信系统设计[J].通信技术,2010,43(11):95-97.