光纖通信在5G系統(tǒng)中的應(yīng)用分析及展望

王浩遠(yuǎn) 宋力

中國通信建設(shè)第三工程局有限公司 湖北 武漢 430022

引言

對(duì)于現(xiàn)代光纖通信來說，其容量是非常大的，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸模式，并且占用的帶寬較少，光纖的損耗率是非常低的，同時(shí)抗干擾能力較強(qiáng)，不受外界環(huán)境的影響，具有一定的保密性能，因?yàn)樵诨ヂ?lián)網(wǎng)的信號(hào)傳輸過程中，經(jīng)常會(huì)受到來自電磁波的阻力，但是在光纖通信的應(yīng)用下，可以將電磁阻力降到最低。在施工過程中，光纖的體積較小，而且屬于綠色材料的應(yīng)用領(lǐng)域，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的輻射。另外，光纖的適應(yīng)性是非常強(qiáng)的，不受場地的限制，而且它的使用壽命也比較長，不會(huì)造成光波的泄漏，但是它的應(yīng)用范圍比較廣，在應(yīng)用過程中容易存在一些問題，需要有關(guān)人員采取有效的解決措施。

1 光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提高，光纖通信的應(yīng)用范圍越來越大，技術(shù)更新?lián)Q代也越來越快，光纖的使用成本也越來越低。光纖通信作為當(dāng)今通信中的中流砥柱，必定在未來會(huì)成為國家信息基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)有力的支撐[1]。

2 光纖通信的特點(diǎn)

2.1 兼顧大容量和寬頻帶

伴隨著5G時(shí)代的到來，各行業(yè)的發(fā)展更需要高水平的通信技術(shù)。從理論上來講，一根如發(fā)絲輕盈纖細(xì)的光纖，同時(shí)傳輸多達(dá)千億個(gè)話路是完全有可能的，盡管這是理想值，目前還未達(dá)到這個(gè)值，就目前而言，光纖的傳輸容量已高出微波的傳輸容量的數(shù)倍。毫無疑問，光纖通信技術(shù)是能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的傳輸帶寬的。

2.2 中繼距離長

因?yàn)楣饫w自身具有低衰耗性， 這一性質(zhì)是其他非石英材料無法相比的。對(duì)于以往的微波、電纜而言，更是難以望其項(xiàng)背。故而這也是光纖通信適合長距離通信的原因之一，隨著科研的不停歇，在未來光纖通信中，全球不設(shè)中繼也不是沒有可能。

2.3 保密性能好

光波是在密封的玻璃纖維中傳輸?shù)?，因此不易發(fā)生光泄露，同時(shí)也不容易被截獲，故而保密性好。必須要確保信息的保密性，如果一項(xiàng)通信技術(shù)不能確保信息的隱私性，這項(xiàng)技術(shù)就不能得到使用。必須要對(duì)信息進(jìn)行保密處理，否則，將會(huì)產(chǎn)生不良影響和嚴(yán)重?fù)p失。光纖通信技術(shù)的出現(xiàn)，可以把以上這些問題很好地在處理掉，因?yàn)樵摷夹g(shù)的保密性極好，不會(huì)出現(xiàn)電信號(hào)輻射的現(xiàn)象，增加了信息的保密性。

2.4 節(jié)能性突出

從材料上看：石英是二氧化硅，就是砂子，砂子在大自然中是極其常見。所以原料來源廣，價(jià)格十分便宜。從中繼距離上看：光纖通信的特點(diǎn)之一就是中繼距離長，減少中繼站的數(shù)量，可以在一定程度上減少成本。

2.5 重量小，體積小，便于施工與后續(xù)維護(hù)

光纖是二氧化硅即玻璃，重量小，同樣，光纜也重量小。光纜的敷設(shè)方式無論是架空還是其他，都是很方便進(jìn)行施工與后續(xù)維護(hù)的。

3 光纖通信在5G系統(tǒng)中的發(fā)展前景

3.1 超大容量

因光纖通信本身的優(yōu)勢特點(diǎn)，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，很少會(huì)受到大自然的影響，再加上低損耗，此外，不管是波分復(fù)用系統(tǒng)又或是時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，都能在一定程度上提高光纖的利用率。故而光纖能夠最大化傳輸系統(tǒng)中的容量信息。

3.2 光纖5G系統(tǒng)到戶

光纖到戶是光纖通信技術(shù)的一種傳輸方法，也是其主要應(yīng)用領(lǐng)域，是指將光纖直接接入到用戶使用地的一種方式，在應(yīng)用過程中，局端、終端以及用戶之間組成不同的網(wǎng)絡(luò)形式。在應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)在沒有終端設(shè)備接入的情況下完成從局端到用戶的過程，而且還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的光纖到戶形式，符合現(xiàn)階段運(yùn)營商在入網(wǎng)中的運(yùn)行方式。其次，光纖通信傳輸在光纖到戶的應(yīng)用過程中并不會(huì)受到帶寬、波長以及傳輸種類的限制，可以實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用方式的有效融合，在這個(gè)階段內(nèi)，支持的協(xié)議也是比較廣泛的，并且通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等技術(shù)的應(yīng)用，提高了光纖通信傳輸在應(yīng)用過程中的功能。由于其中繼距離長，適合長距離傳輸，尤其是在以后的跨海光傳輸系統(tǒng)中，在5G系統(tǒng)中有非?？捎^的應(yīng)用前景。

3.3 弧子通信

隨著時(shí)代的發(fā)展，無論是經(jīng)濟(jì)社會(huì)或者工業(yè)軍事滿足超大容量通信都是勢在必行。5G時(shí)代，通信容量大，那么光脈沖就必須窄。光纖本身具有的色散性在窄脈沖傳輸時(shí)就會(huì)發(fā)生作用，在一定程度上引起碼間干擾，使傳輸不能順利進(jìn)行。光弧子脈沖的應(yīng)時(shí)而生，標(biāo)志著光纖通信能夠?qū)崿F(xiàn)超大容量，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

4 光纖通信在5G系統(tǒng)中的應(yīng)用

開展5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。5G通信系統(tǒng)具有十分龐大的應(yīng)用領(lǐng)域，與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的方面，為了更好地保障其良好運(yùn)行，都需要5G通信系統(tǒng)的支撐，由于5G通信系統(tǒng)涉及的業(yè)務(wù)種類十分繁多。因而，在業(yè)務(wù)處理機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方面具有一定差距，在使用過程中需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，根據(jù)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不同，采取更加合理有針對(duì)性的處理方式，低延時(shí)、超寬帶的方向也是未來5G通信系統(tǒng)發(fā)展的目標(biāo)，同時(shí)有力增強(qiáng)了移動(dòng)信息系統(tǒng)的安全性與可靠性，更好地帶動(dòng)各類網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)業(yè)務(wù)的穩(wěn)步發(fā)展。

現(xiàn)階段，在社會(huì)科技水平快速增長的環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展正在逐漸改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)與生活方式。在信息獲取方面，人們只需要通過一些電子設(shè)備就可以在足不出戶的情況下，了解到外界世界所發(fā)生的各種事情。除此之外，在生活方式上也帶給了人們更多的便利，現(xiàn)在人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)渠道直接在網(wǎng)上進(jìn)行購物、學(xué)習(xí)以及打車等各種與生活有關(guān)的事情，使得人們的日常生活更加多樣、便捷化。在20世紀(jì)70年代初，我國就開始對(duì)光纖通信技術(shù)展開研究。當(dāng)前在5G通信系統(tǒng)的發(fā)展下，對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究，成為全球都重點(diǎn)關(guān)注的問題。當(dāng)前，全球許多電子企業(yè)都十分注重5G通信系統(tǒng)，并不斷加強(qiáng)對(duì)其研究。在不久的將來，隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，5G通信系統(tǒng)將會(huì)走進(jìn)越來越多大眾的視野中。

5 結(jié)束語

綜上，在整個(gè)信息高速公路中，現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)具有最為基礎(chǔ)的作用。當(dāng)前，隨著5G時(shí)代與物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，在5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中，勢必也需要現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)的支持。所以我們需要加強(qiáng)對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)的掌握，并在5G通信系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)中加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用。