计算机光纤通信用途及其发展趋势研究

金兴凯

1用于连接网络设备

网络连接的优劣直接关系着传输质量的好坏，连接指的是使用通信设备及其体系结构，通过双绞线、电缆、载波、微波、光纤或是卫星来进行信号的传输。

2用于协议的检测，保护网络安全

通信协议包括对各层次不同协议的具体分析以及对协议体系的研究讨论。计算机网络是将地球上独立的计算机通过网络协议的标准将它们进行相互连接的一个集合。

3光纤通信技术的发展

3.1普通光纤网络

普通的光纤是最常用的一种光纤传输设备，具有造价低，传输速度快的优点，比较适合于普通家庭用网。随着光纤技术的不断发展，单一波长信道在容量上增大，光中继距离也有所增长，光纤的性能进一步得到了提升，这种提升主要表现为光纤的最低衰减系数与零色散点没有存在于同一区域，且低衰减系数没有得到充分的利用。

3.2核心网光缆

在我国的省级、区级的干线铺设上，都已经全面采取的光缆铺设，且传统的多模光纤已经被淘汰，取而代之的是单模光纤。像是G.654光纤，传统在使用中很看重这种光纤的容量，但随着光纤技术的发展，这种光纤已经不能够满足与如今对光纤容量的需要，且这种型号的光纤也不能够再进行大幅度的增容，因此在近几年，这种光纤已经退出了我国陆地的光纤市场。干线光缆采用的不是光纤带，而是选用分立的光纤。干线光缆经常在室外使用，且在这些干线光缆中，以前使用过骨架式结构或是紧套层绞式的光缆，现在也已经停用了。

3.3接入网光缆

接入网中的分插较为频繁，分支多且距离较短。要想增加这种网的容量，就必须从增加光纤芯数着手。像是在市内的管道，由于其管径受到城市建筑结构的制约，一般管径比较小，管道的内径是有限的。因此，在增加光纤网络芯数的同时，要加强集装的密度，对光缆的重量与直径要进行相应的调整，尽量保证最小。

3.4室内光缆

室内的光缆主要是用于视频、数据以及话音的传输，并且还能够在传感器跟遥测方面得以应用。这里提到的室內光缆，应包含用来综合布线的光缆以及局内光缆这两个部分。

3.5通信光缆

光纤的铺设是属于介电质，而光缆可以作为全介质来作为通信设施。光缆是完全不含有金属的，这种不含金属的全介质是电力系统部门最愿意使用的线路。就目前电力在道路上敷设的全介质光缆来看，主要有两种结构。一是缠绕式结构，用于架空地线上；二是全介质的自承结构，通常简写为ADSS。

4光纤通信技术在通信网络中的发展趋势

4.1波分复用技术的发展

近年来，波分复用技术在我国发展迅速，光传输的距离也有了很大的发展。在提高光纤传输容量方面，除了原有技术的运用，还可以采用OTDM（光时分复用）技术，通过传输速率的提高来让传输容量也有所提高。两种技术的应用都能够有效帮助光纤网络通信提高其传输的长度与容量。波分复用技术由于其特性，能够很好地运用于未来通信中跨海光传输领域。目前的1.6Tbit/的WDM体统已经大量地应用于商业中，同时随着应用范围、行业的不断扩大，这种技术的全光传输距离也在不断发展。相信结合OTDM技术，单信道的传输速率会有效提高，传输容量也会随之加大，在现有的单信道最高速率640Gbit/s的基础上产生突破。

4.2光弧子技术通信

这是一种特殊数量级的脉冲，属于超短光的脉冲。这种通信存在于光纤网络的反常色散区域，其非线形效应与群速度色散之间相互平衡，因此在经过了长时间、长距离的传输之后，信息的速度与波长都能够保持不变。这种通信技术就是以光弧子作为载体，来实现长距离的有效通信，实现超长距离信息传输的零误码。光弧子技术具有强大的发展前景，在传输速度方面，高速通信与超长距离以及强大的脉冲控制能够有效让现行速率从传统的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。

4.3智能化方向发展

智能化的光网络是通信网络长期发展的主要目标。随着通信技术与计算机技术联系得越来越紧密，加上光网络的生存性、控制、调度、组网等方面的需求，光网络已经向着智能化系统发展了。在光网络中，可以加入自动发现的能力，提高控制连接技术。完善系统的自动恢复功能，这也是光网络今后发展的目标。

4.4全光网络化

在未来网络通信的发展趋势研究分析上，研究者一致认为全光网是未来通信网络想要高速化发展的必然选择。全光网是光纤技术发展的高层次阶段，但这一阶段并没有实现，所以也可以称作是理想阶段。传统的光纤网络建设中，能够实现网络节点的全光化，但在电器件的选用上干线的容量仍旧没有满足用户的需求，还有待进一步的提高。

4.5超大容量、超长距离传输技术

WDM虽然能极大地改善光纤传输系统的频带利用率，但是随着通信需求的距离不断加大，就需要一门更好的技术来支持超长距离传输，因此就有了DWDM（密集波分复用技术）及OTDM（光时分复用技术）和WDM（波分复用技术）相结合的产生。这种结合技术的优势在于极大的提升光通信系统的传输速率和传输带宽。依靠WDM（波分复用技术）和OTDM（光时分复用技术）来提高光纤通信系统的传输带宽的效果是一定的，因此可以把多个光时分复用信号进行波分复用，从而提高系统的传输带宽。RZ（归零）编码的占空比在光纤通信中对光纤的PDM（偏振模色散）和非线性适应能力很强，此外RZ编码信号的占空比在超高速系统中很小，这对色散的要求也降低了，所以一般超大容量的通信系统都采用RZ编码传输。

5.光纤网络在通信工程技术中应用的前景展望

5.1光纤入户

光纤入户的宽带极大，改善从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”的不足。在未来随着各类技术的更新，光纤入户的投入会越来越小。现阶段，我国的光纤入户已经覆盖了平原地区，相信在不久后，山村地区也将实现全部光纤入户。

5.2全光网络大力发展

全光网络以光节点代替电节点，节点之间实现全光化，也就是说信息的传递与交换能够一直保持光速。虽然现阶段全光网络在我国还不够完全成熟，但是它具有不可忽视的发展潜力，它具有开发、兼容、透明、可靠等优点，且带宽、容量和处理速度都能达到很大，出现误码的现象也极少见，并且没有太复杂的网络结构，可以以多种形式灵活组网，也能随时增加新节点。

6结语

光纤网络是近几年发展起来的创新型的通信方式，将光纤的原理和思路引入到通信领域中可以最大化地减少构架网络的成本和维护投入。日益更新的光纤技术使得网络构建的大范围化得以实现，传统通讯网络与技术消退、光纤网络全面掌控世界的趋势将必然到来并逐步实现。