韩少南
光纤通信技术特点及未来发展趋势探讨
韩少南
武汉贝斯特通信集团股份有限公司,湖北 武汉 430000
光纤通信技术是通信技术发展中的一次重大突破,为通信技术在社会生产中的广泛应用产生了极为重要的作用。基于此,阐述了光纤通信的技术特点,对光纤通信技术的发展趋势作了探讨。
光纤通信;技术特点;发展趋势
在现代科技发展中,我国光纤通信技术得到了巨大的发展,在研究成果及应用方面取得了重大进步。但是现阶段的研究成果对于社会发展的需要来说还远远不够,其中还存在着一些明显的缺陷和不足。对于光纤通信技术的研究,需要人们采用科学的方式,对光纤传输损耗等问题以及该技术应用等其他问题进行妥善处理,以保证在社会的发展中充分发挥其技术优势。
1.1 大容量、高速度
现代社会信息交汇,在人们的工作和生活中,对信息传递的容量和速度要求日益提高。光纤通信技术相比于其他通信技术最主要的特点就是其传输的信息容量较大,这样可以满足现代人们对大容量信息通信的要求。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,虽然现在的单波长光纤通信系统由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势,但是经过一系列的技术处理,单波长光纤通信系统的传输容量也在大幅增加。
1.2 损耗低
通信技术应用的过程中,对于信号传输耗损问题一直是人们比较关注的。传输耗损的程度直接影响着通信传输的距离以及信号的质量问题,这对于通信技术的发展至关重要。光纤通技术以光传播的方式进行信号的传输,在传输过程中所产生的损耗与传统技术相比有非常巨大的改善。[1]
目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km。随着科技的进步,将来采用非石英系统极低损耗光纤,那么它的损耗可能更低。这就意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离,这无疑就减少了中继站数目,成本也就可以大幅下降。
1.3 保密性好
在时代的不断发展中,通信技术的安全性成为人们最为关注的问题之一。人们对通信保密和隐私意识的加强,更加使得在通信技术发展中,保证通信信息的安全性成为了关键。采用电波等方式进行信息通信,很容易被攻击者截获,使信息泄露。
光纤通信技术,在传输过程中采用的是光波传输,而光波在光纤中传输,光信号被完善地限制在光波导结构中,泄露的射线则被环绕光纤的不透明包皮所吸收,不会出现泄露,因而光纤通信不会造成串音,也不会被窃听,保密性非常好。
2.1 向超高速系统的发展
对光纤通信而言,超高速度、超大容量一直是人们追求的目标,从过去 20多年的电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%~40%。因而,高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前,商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其要的是抗电磁干扰能力强,它既不受雷电、电离层和太阳黑子的变化和活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,可以与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆,也特别适合于军事应用。[2]速率20年时间里增加了2000倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。
2.2 向超大容量WDM系统的演进
采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm 可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。采用波分复用系统的主要好处是:(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而极大地降低了传输成本:(3)与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段。
2.3 新一代的光纤
近几年来随着IP业务量的爆炸式增长,电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展,而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光纤 (G.655 光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。
2.4 光接入网
过去几年间,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化。无论是交换,还是传输都已更新了好几代。不久,网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络。而另一方面,现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约全网进一步发展的瓶颈。唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网。
2.5 光纤通信技术的智能化
随着业务需求的多样化和IP化,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。对于日益庞大的传输容量和日益繁忙的调度需求,随着光纤网络建设规模的不断扩大,网络的安全性、高效性、复杂性都对网络的管理维护提出了很高的要求,基于密集波分复用(DWDM)的光传送网(OTN)技术、适应下一代网络(NGN)的自动交换光网络(ASON)技术,正是为了适应未来的智能光网络(ION)的需要而得到飞速发展。
综上所述,光纤通信技术是现如今通信技术发展过程中一次十分重大的变革,为现代通信技术在现代社会中的应用与发展产生了深远的影响。不过当下关于光纤通信的研究成果对于现代社会发展对通信技术的要求来说还差得很远,还存在着许多缺点和不足。所以,关于现代光纤通信技术的进一步研究,需要人们运用更加科学的方式,对此项技术在应用等方面进行完善,从而使其在社会的发展中更好地发挥自己的优势及特点。
[1]张振杰,巩锐.浅谈光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中国新通信,2015(24):12.
[2]刘睿.探究电信光纤通信技术的优势[J].中国新通信,2015(2):55.
Characteristics and Future Development Trend of Optical Fiber Communication Technology
Han Shaonan
Wuhan Best communication group Limited by Share Ltd,Hubei Wuhan 430000
optical fiber communication technology is a major breakthrough in the development of communication technology,which has a very important role for the wide application of communication technology in the social production.This paper describes the characteristics of optical fiber communication technology,the development trend of optical fiber communication technology to make a discussion.
optical fiber communication; technical characteristics; development trend
TN929.11
A
1009-6434(2016)6-0103-02