电信光纤通信技术应用

探讨电信光纤通信技术应用 摘要:本文介绍了光纤通信技术的主要特征以及其现阶段的应 用状况。 关键词:光纤通信技术;接入技术;应用 进入 90 年代以来,人类社会进入了一个前所未有的信息爆炸时 代,ip业务呈指数式增长,信息传递量迅速膨胀,光纤通信技术 也随之飞速发展,传输速率成百倍提高。从光纤通信问世到现在, 光传输的速率以指数增长,光传输的速率在过去的 10 年中大约提 高了 100 倍。层出不穷的光通信新技术将成为市场复苏的源泉,而 人类对通信容量的无止境需求将是市场恢复的原动力。随着光通信 技术进一步发展,必将对 21 世纪通信行业的进步,乃至整个社会 经济的发展产生巨大影响。 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。 在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而 作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说 光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造 的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕 非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信 息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以 用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥 挤的问题。 1 光纤通信技术优势 1.1 频带极宽,通信容量大 光纤比铜线或 电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调 制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十 ghz·km 的宽带。对于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。通常采用各种复杂技术来增加传输 的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输 容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十 倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在 2.5gbps 到 1ogbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经 达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽 带综合业务网的首选介质。1.2 损耗低,中继距离长 目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光 纤损耗可低于 0.20db/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的 损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介 质构成的系统长得多。 如果将来采用非石英系统极低损耗光纤, 其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨 越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的 减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光 纤通信系统最大中继距离可达 200 多 km,由非石英系极低损耗光纤 组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性 和稳定性具有特别重要的意义。1.3 抗电磁干扰能力强 我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀, 而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的 免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动 的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行 架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交 变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪 声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会 受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁 道)的通信系统特别有利。1.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺 设 光纤的芯径很细,约为 0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很 小,8 芯光缆的横截面直径约为 10mm,而标准同轴电缆为 47mm。这 样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管 道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻, 柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造 卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有 意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光 缆。1.5 保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术 的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置 一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不 用去说无线通信方式。 光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的 光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。 即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆 以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是 不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和 中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光 纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话 现象也可忽略。2 光纤接入技术随着通信业务量的不断增加,业务 种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、 互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网 可分为有源光网络 a(on)和无源光网络((pon。)采用 sdh 技术、atm 技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网 (odn 全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入 网就是无源光网络。 现阶段,无源光网络 p(on)技术是实现 ft- tx 的主流技术。典型的 pon 系统由局侧 olt 光(线路终端)、用户侧 onuo/nt(光网络单元)以及 odn-orgnizationdevelopment network(光分配网络)组成。pon 技术可节省主干光纤资源和网络层 次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰 富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户 又相对集中的小面积密集用户地区。 为实现信息传输的高速化, 满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更 是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤

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