現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

耿建成 宋景彬 姬寶記

中國(guó)人民解放軍31401部隊(duì) 吉林 長(zhǎng)春 130022

引言

現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)信息量呈爆炸式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),所以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞技術(shù)提出更高要求,如何運(yùn)用先進(jìn)的信息傳遞技術(shù)以滿足現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì),已成為當(dāng)前電信企業(yè)與各領(lǐng)域之間共同關(guān)注的話題。現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)的出現(xiàn)很好解決了這一問(wèn)題,部分地區(qū)已完成光纖通訊技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)信息傳遞技術(shù),使日益膨脹的互聯(lián)網(wǎng)信息量得到有效傳遞。但現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)在我國(guó)起步相對(duì)較晚,而且在技術(shù)上也相對(duì)不夠。

1 現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)基本概念簡(jiǎn)述

現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)就是將光作為數(shù)據(jù)信息傳遞載體,利用光纖自身具有的光傳導(dǎo)性進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞,從而塑造出的一種數(shù)據(jù)傳輸新技術(shù),同時(shí)也是有線通信技術(shù)中的一種新技術(shù)。光通過(guò)調(diào)變后可以攜帶數(shù)據(jù)信息,然后通過(guò)光纖自身光傳導(dǎo)性進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞。光纖通訊傳輸技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞過(guò)程中,數(shù)據(jù)信息傳遞量十分龐大,而且數(shù)據(jù)信息傳遞過(guò)程中的安全性得到很大保障,同時(shí)數(shù)據(jù)信息傳遞速度受到光傳遞速度影響,在傳輸過(guò)程中的速度十分快捷。光纖通訊傳輸技術(shù)在當(dāng)前有線通信技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速,同時(shí)也是有線通信技術(shù)領(lǐng)域中的主流信息傳遞方式。在現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,電子計(jì)算機(jī)將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)輸入到發(fā)送機(jī)中,發(fā)送機(jī)將數(shù)據(jù)信息調(diào)制處理后負(fù)載到載波上,然后通過(guò)光纖將載波傳遞到遠(yuǎn)程接收端,由接收機(jī)將載波上的信息重新還原成數(shù)據(jù)信息。我國(guó)光纖通訊傳輸技術(shù)最早起源于1980 年,它的出現(xiàn)為我國(guó)通信技術(shù)領(lǐng)域造成很大影響,同時(shí)對(duì)促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展有著特殊意義。

2 現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)的應(yīng)用

2.1 光復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用 現(xiàn)代光纖通訊傳輸技術(shù)具有非常好的容量和速度,將其應(yīng)用到人們生活生產(chǎn)中,可以發(fā)揮最大的輸送優(yōu)勢(shì),從而提高通訊效率。在光纖通訊傳輸技術(shù)中,光電復(fù)用是發(fā)展非常完善的技術(shù),它實(shí)現(xiàn)了在同一光纖中,將不同波長(zhǎng)通過(guò)多條線路傳輸。因此,在光纖通訊技術(shù)應(yīng)用中,要結(jié)合光電復(fù)用技術(shù)對(duì)不同的傳輸信息構(gòu)建通道,也可以通過(guò)輔助器處理波長(zhǎng)信息,然后將處理信息傳遞給每一個(gè)客戶端,以保證傳輸?shù)馁|(zhì)量。在整個(gè)傳輸作業(yè)過(guò)程中,技術(shù)人員需要通過(guò)光電復(fù)用技術(shù),實(shí)現(xiàn)一根光纖、多路傳輸,從而滿足高速率信號(hào)傳輸?shù)男枨?。常見光電?fù)用技術(shù)主要包括波分復(fù)用技術(shù)、頻分復(fù)用技術(shù)等,不同技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況選擇。例如：近期,光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)暨FITIH論壇在京召開,此次論壇主要討論電信運(yùn)營(yíng)商面臨著前所未有流量暴增壓力,網(wǎng)絡(luò)效率跟不上用戶需求,如何做到保障基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時(shí)延。在會(huì)議上,高通技術(shù)公司提出了5G波分復(fù)用技術(shù)何D啕將進(jìn)一步下沉到城域網(wǎng)和接入網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)低成本帶寬擴(kuò)容,并且指出光纖光纜以及波分復(fù)用設(shè)備(及其上下游,芯片,模塊,板卡等)成為增速最快的領(lǐng)域,通過(guò)Dc互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化將保證云資源的充分利用和快速調(diào)度。

2.2 光纖接入技術(shù) 在現(xiàn)代光纖通訊技術(shù)中非常重要的部分是光纖,通常情況下有主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接人兩部分組成寬帶。接人網(wǎng)用戶終端包括計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)等,在整個(gè)過(guò)程中不斷轉(zhuǎn)換光信號(hào)與電信號(hào),從而傳輸局端與客戶端信息。光通訊系統(tǒng)的組成主要有以下幾個(gè)部分,即光纖、光檢測(cè)器、光源等,彼此之間是相互聯(lián)系的,當(dāng)發(fā)出電信號(hào)之后而發(fā)端光源緊接著發(fā)出相應(yīng)的光信號(hào),從而能夠達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。

2.3 光弧子通信技術(shù) “損耗”和“色散”是限制傳輸距離和傳輸容量的主要原因,光信號(hào)在傳輸時(shí)能量不斷減弱是因?yàn)椤皳p耗”,使光脈沖在傳輸中逐漸展寬是“色散”。光纖的色散使得不同頻率的光波以不同的速度傳播,隨時(shí)出發(fā)的光脈沖,由于頻率不同,引起不同傳輸速度,終點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間也就不同形成脈沖展寬,使得信號(hào)畸變失真。實(shí)際上,光孤子在光纖的傳播過(guò)程中,不可避免地存在著損耗,損耗降低孤子的脈沖幅度,不改變孤子的形狀。減少“損耗”和“色散”的影響,可采用分布式的光放大器或集總的光放大器的方法,用激光二極管泵浦的摻鉺光纖放大器補(bǔ)償了損耗。采用預(yù)加重技術(shù),用色散位移光纖傳輸,擴(kuò)大了中繼距離。使長(zhǎng)距離的傳輸過(guò)程中信號(hào)的傳輸速度和波形保持不變,傳輸距離可以保持在13000～20000km 的水平。光弧子通信非常適應(yīng)海底光纜通信中應(yīng)用。結(jié)合同波分復(fù)用系統(tǒng)使得光弧子通信兼具了大容量、超高速的特點(diǎn)。

3 現(xiàn)代光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展方向

當(dāng)前,光纖通訊傳輸技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)生活與社會(huì)生產(chǎn)中得到了廣泛運(yùn)用而且隨著技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)發(fā)展前景更具廣闊性。就光纖傳輸技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)而言,超高速系統(tǒng)、光弧子通訊技術(shù)、全光網(wǎng)絡(luò)等是主要研究方向,是推動(dòng)光纖傳輸技術(shù)快速發(fā)展和提升服務(wù)質(zhì)量的重要推動(dòng)力。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家基于技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),在超高速光纖系統(tǒng)研究上取得了重大進(jìn)展而且已將研究成果付諸實(shí)踐,同時(shí)逐步轉(zhuǎn)向了光弧子通訊技術(shù)的研究,由于光弧子在傳輸過(guò)程中無(wú)錯(cuò)誤碼,為進(jìn)一步提升信息傳送容量以及延長(zhǎng)傳輸距離起到了巨大的推動(dòng)作用。

3.1 向全光網(wǎng)技術(shù)方向發(fā)展 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是指光纖內(nèi)部光信號(hào)在全程傳輸過(guò)程中,數(shù)據(jù)信息都以光負(fù)載形態(tài)存在,只有在到達(dá)網(wǎng)絡(luò)客戶端的時(shí)候才還原成數(shù)據(jù)信息。光纖通訊傳輸技術(shù)向全光網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)在于,可以有效提高信號(hào)傳遞過(guò)程中的速度,降低因網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理問(wèn)題造成的數(shù)據(jù)信息負(fù)載量有限問(wèn)題發(fā)生,同時(shí)也可以有效提高光纖通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)的總體利用率。我國(guó)現(xiàn)階段在全光網(wǎng)技術(shù)研究上還有很大空白,需要不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)研究成果,使我國(guó)光纖通訊傳輸技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。

3.2 向超高速信息傳遞時(shí)代發(fā)展 當(dāng)前我國(guó)光纖通訊傳輸技術(shù)在基本上滿足了社會(huì)更領(lǐng)域發(fā)展需要,但對(duì)于電信企業(yè)來(lái)說(shuō)仍存有很多問(wèn)題,其中最為主要的就是我國(guó)超高速信息傳遞技術(shù)發(fā)展緩慢。部分發(fā)達(dá)國(guó)家在超高速信息傳遞技術(shù)研究及應(yīng)用上已取得很多成果,部分國(guó)家實(shí)現(xiàn)10Gbps的信號(hào)傳輸速度,而且在超高速信息傳遞技術(shù)應(yīng)用范圍上也十分廣泛,所以我國(guó)在超高速信息傳遞技術(shù)發(fā)展上仍處于起步階段。我國(guó)現(xiàn)階段光纖線路無(wú)法超高速信息傳遞技術(shù)應(yīng)用,無(wú)論是在信息承載數(shù)量上還是信息承載規(guī)模上都受到很大限制,所以在超高速信息傳遞技術(shù)上還有待研發(fā)。

3.3 向光網(wǎng)絡(luò)智能化方向發(fā)展 當(dāng)前社會(huì)很多生產(chǎn)領(lǐng)域都在想著智能化方向發(fā)展,不僅降低了部分生產(chǎn)領(lǐng)域基礎(chǔ)成本,還提升了其生產(chǎn)效率,所以光網(wǎng)絡(luò)向智能化方向發(fā)展勢(shì)在必行,同時(shí)也是我國(guó)電信領(lǐng)域當(dāng)前的主要發(fā)展方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,其在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍逐漸增加,其中在光纖通訊傳輸技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用可分為三類,自動(dòng)連接控制技術(shù)、自動(dòng)信息發(fā)現(xiàn)技術(shù)以及光纖通訊傳輸系統(tǒng)自檢和恢復(fù)技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,應(yīng)用現(xiàn)代光纖通訊技術(shù)能夠保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)使用分布式光放大器、實(shí)現(xiàn)主干傳輸和PC端的信息連接,能夠降低傳輸過(guò)程中的信號(hào)損耗,同時(shí),通過(guò)輔助器處理波長(zhǎng)信息、能夠保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。因此,在遇到現(xiàn)代通訊傳輸問(wèn)題,可以通過(guò)光纖技術(shù)解決。