時(shí)間:2022-01-28 03:01:36
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1.1分組交換技術(shù)
1.1.1虛電路方式
網(wǎng)絡(luò)傳輸采用虛電路方式,源節(jié)點(diǎn)在與目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信之前,首先必須建立一條虛電路(邏輯連接),路徑就是從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn),然后通過(guò)這條虛電路才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,這條虛電路上的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束以后,就釋放這條虛電路路徑。
1.1.2數(shù)據(jù)報(bào)文方式
我們?cè)谑褂脭?shù)據(jù)報(bào)方式時(shí),交換機(jī)在傳輸報(bào)文數(shù)據(jù)的過(guò)程中,不必記錄每條打開的虛電路,可以建立一張路由表來(lái)指明交換機(jī)的輸出線路。而且在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式中,每一個(gè)進(jìn)入的報(bào)文進(jìn)行一次路由選擇,這個(gè)選擇就由每一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)決定,并且每個(gè)報(bào)文的路由選擇都是獨(dú)立于其他報(bào)文。
1.2電路交換技術(shù)
電路上的交換是在源地址和目的之間建立一條實(shí)在的物理專用鏈路,可以通過(guò)多路復(fù)用技術(shù)產(chǎn)生,也可以由一條實(shí)在的物理鏈路構(gòu)成。電路交換技術(shù)支持則要按需連接,在通信結(jié)束時(shí)該條鏈路就會(huì)被切斷。
2廣域網(wǎng)連接技術(shù)
我們除了使用傳統(tǒng)的公共電話交換網(wǎng)PSTN之外,還有以下種類廣域網(wǎng)連接技術(shù)。
(1)ATM:全稱:AsynchronousTransferMode(異步傳輸模式),使用的連接方式是基于信源交換。ATM歸類于高速傳輸介質(zhì),例如E3、T、SONET。ATM網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬峰值可以達(dá)到10Gbps。
(2)X.25:X.25協(xié)議主要支持計(jì)算機(jī)(不相同的公共網(wǎng)絡(luò)上)在網(wǎng)絡(luò)層上,使用第三者中間計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
(3)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報(bào)文數(shù)據(jù)的通信服務(wù)。幀中繼主要用于本局域網(wǎng)與其他局域網(wǎng)之間的連接通信服務(wù)。
(4)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN):一種數(shù)據(jù)通信通過(guò)數(shù)字信道實(shí)現(xiàn)的傳輸網(wǎng),一般是使用單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)或者單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字專線或?qū)>W(wǎng)。(DDN)提供的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率最低為2Mbit/s,峰值可達(dá)到45Mbit/s甚至更高。
(5)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN):數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)的一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是一種非常典型的電路的交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它主要是傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù),通過(guò)普通的銅纜以獲得更高的速率和質(zhì)量。ISDN是完全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)電路,連接速度和數(shù)據(jù)服務(wù)上它能夠提供穩(wěn)定的環(huán)境。
(6)同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)/數(shù)字分級(jí)網(wǎng)絡(luò)(SDH):同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)是光纖高速網(wǎng)絡(luò)通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。SONET則是以建立起光學(xué)媒體等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信為目的,網(wǎng)絡(luò)帶寬介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之間或更高。在歐洲與SONET相對(duì)等的產(chǎn)物則是SDH。
(7)交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)(SMDS):這個(gè)是眾多寬帶技術(shù)的一種,通過(guò)IEEE802.6中的,分布排列雙總線(DQDB)方式為基礎(chǔ)。SMDS服務(wù)也可以使用銅質(zhì)的介質(zhì)或者光纖。它所支持的通信網(wǎng)絡(luò)帶寬包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。
3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
在每條廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接上,數(shù)據(jù)報(bào)文必須先被封裝成幀,才能通過(guò)廣域網(wǎng)鏈路傳輸,這需要采用網(wǎng)絡(luò)層中鏈路層的協(xié)議。廣域網(wǎng)所使用的鏈路層協(xié)議例舉如下。
(1)HDLC:面向比特的,控制數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議之一就有HDLC,同步PPP的基礎(chǔ)也是HDLC協(xié)議。
(2)PPP:為了讓路由器到路由器和主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)的連接暢通,通過(guò)同步電路和異步電路提供可靠協(xié)議。包括IP在內(nèi)的多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議能與PPP協(xié)同工作,PPP還內(nèi)置安全機(jī)制,如PAP和CHAP的認(rèn)證。
(3)SLIP:Internet協(xié)議中使用的串行線路,主要是TCP/IP的單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行串行連接的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,不過(guò)目前已被PPP取代。
(4)LAPB:全稱LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE設(shè)備之間通信連接,或者DCE與DCE設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)幀的組織,都是由該協(xié)議負(fù)責(zé)管理的
(5)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報(bào)文數(shù)據(jù)的通信服務(wù)。幀中繼主要用于本局域網(wǎng)與其他局域網(wǎng)之間的連接通信服務(wù)。
筆者認(rèn)為,光纖通信技術(shù)尚有很大的發(fā)展空間,今后會(huì)有很大的需求和市場(chǎng)。主要是:光纖到家庭FTTH、光交換和集成光電子器件方面會(huì)有較大的發(fā)展。在此主要討論光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)。
光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)
1、光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展
FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式,對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息社會(huì)有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2~3倍。過(guò)去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能提到日程上來(lái),只有少量的試驗(yàn)。近來(lái),由于光電子器件的進(jìn)步,光收發(fā)模塊和光纖的價(jià)格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實(shí)用化進(jìn)程。
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)FTTH的看法不完全相同:美國(guó)AT&T認(rèn)為FTTH市場(chǎng)較小,在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場(chǎng)。美國(guó)運(yùn)行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早,現(xiàn)在已經(jīng)有近200萬(wàn)用戶。目前中國(guó)FTTH處于試點(diǎn)階段。
FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)提供寬帶業(yè)務(wù)尚有一定優(yōu)勢(shì)。與FTTH相比:①價(jià)格便宜②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡(jiǎn)單③對(duì)于目前1Mbps—500kbps影視節(jié)目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。
對(duì)于不久的將來(lái)要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會(huì)議電視,網(wǎng)上游戲,遠(yuǎn)程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,上下行傳輸不對(duì)稱的業(yè)務(wù),AD8L就難以滿足。尤其是HDTV,經(jīng)過(guò)壓縮,目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術(shù)開發(fā),可壓縮到5~6Mbps。通常認(rèn)為對(duì)QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps,仍難以傳輸HDTV。可以認(rèn)為HDTV是FTTH的主要推動(dòng)力。即HDTV業(yè)務(wù)到來(lái)時(shí),非FTTH不可。
FTTH的解決方案:通常有P2P點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。
F2P方案一一優(yōu)點(diǎn):各用戶獨(dú)立傳輸,互不影響,體制變動(dòng)靈活;可以采用廉價(jià)的低速光電子模塊;傳輸距離長(zhǎng)。缺點(diǎn):為了減少用戶直接到局的光纖和管道,需要在用戶區(qū)安置1個(gè)匯總用戶的有源節(jié)點(diǎn)。
PON方案——優(yōu)點(diǎn):無(wú)源網(wǎng)絡(luò)維護(hù)簡(jiǎn)單;原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點(diǎn):需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,以避免各用戶上行信號(hào)互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時(shí),不單是要網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,還需要更換PON和更換用戶模塊來(lái)解決。(按照目前市場(chǎng)價(jià)格,PEP比PON經(jīng)濟(jì))。
PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來(lái)區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長(zhǎng)有關(guān),使維護(hù)不便,在FTTH中很少采用。
發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展FTTH的計(jì)劃和技術(shù)方案,根據(jù)各國(guó)具體情況有所不同。美國(guó)主要采用A-PON,因?yàn)锳TM交換在美國(guó)應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個(gè)B-FLETts計(jì)劃,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術(shù)。SCM-PON:是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON。
中國(guó)ATM使用遠(yuǎn)比STM的SDH少,一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優(yōu)缺點(diǎn)前面已經(jīng)說(shuō)過(guò),目前比較經(jīng)濟(jì),使用靈活,傳輸距離遠(yuǎn)等;宜采用。而比較GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高;可以有電話,適合SDH網(wǎng)絡(luò),與IP結(jié)合沒有EPON好,但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON:與IP結(jié)合好,可用戶電話,如用電話需要借助lAD技術(shù)。目前,中國(guó)的FTTH試點(diǎn)采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用,還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。
近來(lái),無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達(dá)54Mbps,覆蓋范圍達(dá)100米以上,目前已可商用。如果采用無(wú)線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,包括:上下行數(shù)據(jù)和點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù),對(duì)于一般用戶其上行不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸,當(dāng)然在需要時(shí)也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無(wú)線接入”(FTTH+無(wú)線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON,就特別簡(jiǎn)單,因?yàn)榇薖ON無(wú)上行信號(hào),就不需要測(cè)距的電子模塊,成本大大降低,維護(hù)簡(jiǎn)單。如果,所屬PON的用戶群體,被無(wú)線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用,那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無(wú)線是趨勢(shì),但無(wú)線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來(lái)支撐,與FTTH相差無(wú)幾。FTTH+無(wú)線接入是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
2、光交換的發(fā)展什么是通信?
實(shí)際上可表示為:通信輸+交換。
光纖只是解決傳輸問(wèn)題,還需要解決光的交換問(wèn)題。過(guò)去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?hào),交換是采用電子交換機(jī)。現(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)。合理的方法應(yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來(lái)解決光網(wǎng)的交換,即把光信號(hào)變成電信號(hào),用電子交換后,再變還光信號(hào)。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟(jì)的。正在開發(fā)大容量的光開關(guān),以實(shí)現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)。
通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔?一般速度都是xGbps的,電子開關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實(shí)現(xiàn)電子交換。而光交換可實(shí)現(xiàn)高速XGbDs的交換。當(dāng)然,也不是說(shuō),一切都要用光交換,特別是低速,顆粒小的信號(hào)的交換,應(yīng)采用成熟的電子交換,沒有必要采用不成熟的
大容量的光交換。當(dāng)前,在數(shù)據(jù)網(wǎng)中,信號(hào)以“包”的形式出現(xiàn),采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小,可采用電子交換。然而,在大量同方向的包匯總后,數(shù)量很大時(shí),就應(yīng)該采用容量大的光交換。目前,少通道大容量的光交換已有實(shí)用。如用于保護(hù)、下路和小量通路調(diào)度等。一般采用機(jī)械光開關(guān)、熱光開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前,由于這些光開關(guān)的體積、功耗和集成度的限制,通路數(shù)一般在8—16個(gè)。
電子交換一般有“空分”和“時(shí)分”方式。在光交換中有“空分”、“時(shí)分”和“波長(zhǎng)交換”。光纖通信很少采用光時(shí)分交換。
光空分交換:一般采用光開關(guān)可以把光信號(hào)從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖。空分的光開關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。近來(lái),采用集成技術(shù),開發(fā)出MEM微電機(jī)光開關(guān),其體積小到mm。已開發(fā)出1296x1296MEM光交換機(jī)(Lucent),屬于試驗(yàn)性質(zhì)的。
光波長(zhǎng)交換:是對(duì)各交換對(duì)象賦于1個(gè)特定的波長(zhǎng)。于是,發(fā)送某1特定波長(zhǎng)就可對(duì)某特定對(duì)象通信。實(shí)現(xiàn)光波長(zhǎng)交換的關(guān)鍵是需要開發(fā)實(shí)用化的可變波長(zhǎng)的光源,光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關(guān)陣列等。已開發(fā)出640x640半導(dǎo)體光開關(guān)+AWG的空分與波長(zhǎng)的相結(jié)合的交叉連接試驗(yàn)系統(tǒng)(corning)。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進(jìn)行了采用波長(zhǎng)路由交換的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),半徑5公里,共有43個(gè)終端節(jié),(試用5個(gè)節(jié)點(diǎn)),速率為2.5Gbps。
自動(dòng)交換的光網(wǎng),稱為ASON,是進(jìn)一步發(fā)展的方向。
3、集成光電子器件的發(fā)展
如同電子器件那樣,光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成,但會(huì)有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻摹D壳罢诎l(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路,如同一塊印刷電路板,可以把光電子器件組裝于其上,也可以直接集成為一個(gè)光電子器件。要實(shí)現(xiàn)FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、體積小的和廉價(jià)的和集成的光電子器件。
日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開關(guān);1x128熱光開關(guān)陣列;用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測(cè)集成在一起;8波長(zhǎng)每波速串為80Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在1塊芯片上,尺寸僅15x7mm,如圖1。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM。其中有些已經(jīng)商用。近幾年,集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。
中國(guó)的集成光電子器件也有一定進(jìn)展。集成的小通道光開關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上,就會(huì)重復(fù)如同微電子落后的被動(dòng)局面。
光纖通信的市場(chǎng)
眾所周知,2000年IT行業(yè)泡沫,使光纖通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模爆炸性地發(fā)展,產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)剩。無(wú)論是光傳輸設(shè)備,光電子器件和光纖的價(jià)格都狂跌。特別是光纖,每公里泡沫時(shí)期價(jià)格為羊1200,現(xiàn)在價(jià)格Y100左右1公里,比銅線還便宜。光纖通信的市場(chǎng)何時(shí)能恢復(fù)?
根據(jù)RHK的對(duì)北美通信產(chǎn)業(yè)投入的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),如圖2.在2002年是最低谷,相當(dāng)于倒退4年。現(xiàn)在有所回升,但還不能恢復(fù)。按此推測(cè),在2007-2008年才能復(fù)元。光纖通信的市場(chǎng)也隨IT市場(chǎng)好轉(zhuǎn)。這些好轉(zhuǎn),在相當(dāng)大的程度是由FTTH和寬帶數(shù)字電視所帶動(dòng)的。
就目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)的綜合化、集成化、智能化和高可靠性已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是,目前基于電的時(shí)分復(fù)用方式技術(shù)已經(jīng)到達(dá)瓶頸,但是光纖的可用帶寬只利用可利用的不到1%,其潛力是很大的。單就基于光路的波分復(fù)用(WDM)來(lái)講,目前的商業(yè)水平可達(dá)到270左右,研究實(shí)現(xiàn)的水平1000左右,理論可同時(shí)傳播360億路的電話。波分復(fù)用的在目前的研究水平上,理論極限大約是15000個(gè)波長(zhǎng)。國(guó)外已有相關(guān)人員在一根光纖中傳輸了65536個(gè)光波,這充分說(shuō)明了密集波分復(fù)用的無(wú)限可能性。我們有充分的理由相信,以后在光路方面的發(fā)展,將會(huì)使光纖通信技術(shù)更上一個(gè)臺(tái)階。
2光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)業(yè)務(wù)趨勢(shì)
可以說(shuō)IP技術(shù)改變了我們的生活,其依賴的光纖通信技術(shù)更可以實(shí)現(xiàn)我們更多的夢(mèng)想。IP技術(shù)的核心是IP尋址,是基于TCP/IP協(xié)議,其中最主要的兩個(gè)協(xié)議是IP協(xié)議和TCP協(xié)議,這兩個(gè)協(xié)議保證了信息在網(wǎng)絡(luò)中的可靠傳輸。未來(lái)的IP業(yè)務(wù)將承載的不只有文字,更有圖像視頻,構(gòu)成未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)一種基于光纖的智能化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),以滿足人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不同程度的需求。以IP技術(shù)為主流的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),將會(huì)是當(dāng)今世界信息化的發(fā)展方向。現(xiàn)在幾乎已經(jīng)把能否有效支持IP業(yè)務(wù)作為一項(xiàng)技術(shù)能否長(zhǎng)久的標(biāo)志。目前IP技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,要拓展更多的IP業(yè)務(wù),無(wú)疑需要網(wǎng)絡(luò)開發(fā)商創(chuàng)造出性價(jià)比更高的低廉傳輸成本。光纖通信技術(shù)能很好的滿足這方面的要求。因此,光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)是現(xiàn)代IP業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)和方向。
3光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展方向
從30多年前光纖的問(wèn)世開始,光纖的傳輸速率就在不斷的提高。有統(tǒng)計(jì)表明,在過(guò)去的10年中,光纖的傳輸速率提高了100倍左右。預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年,還將再提高100倍左右。IP技術(shù)使得三網(wǎng)融合,包括通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),成為可能。這就需要更高速可靠的信息傳播途徑,因此,必須讓傳遞信息的介質(zhì)能夠支持這些業(yè)務(wù)。就目前來(lái)看,互聯(lián)網(wǎng)的通信基本上可以分為三類:人與人,如IP電話;計(jì)算機(jī)與人,如網(wǎng)頁(yè)服務(wù);計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī),如郵件。這些通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也不盡相同。因此,建立一個(gè)全新透明的全光路網(wǎng)絡(luò)就會(huì)是此類技術(shù)發(fā)展的必由之路,我們稱之為光聯(lián)網(wǎng)。這不但會(huì)使傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)更加可靠便捷,而且會(huì)促進(jìn)一些無(wú)法預(yù)料到的新業(yè)務(wù)產(chǎn)生。不難想到,基于光路的波分復(fù)用(WDM)技術(shù),將會(huì)是未來(lái)光聯(lián)網(wǎng)道路上的先驅(qū)。光聯(lián)網(wǎng)將會(huì)將會(huì)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)基本功能:1)超高速的傳輸速率;2)靈活的網(wǎng)絡(luò)重組;3)網(wǎng)絡(luò)層的透明性,對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制透明;3)更易的擴(kuò)展性,允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng);4)更快速的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)速度;5)同時(shí)實(shí)現(xiàn)光路和應(yīng)用層的聯(lián)網(wǎng),使其有更健壯的物理層恢復(fù)能力。鑒于光聯(lián)網(wǎng)的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力,目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)投入了巨大的人力、財(cái)力和物力對(duì)其進(jìn)行研究和實(shí)施。光聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是電聯(lián)網(wǎng)以后又一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的革命。這不光對(duì)我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義,而且對(duì)國(guó)家的信息安全有著重要的戰(zhàn)略意義。我們能夠預(yù)測(cè)到,在不久的將來(lái),隨著光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,人們的通信能夠朝著傳輸速率更高、信號(hào)更加穩(wěn)定的方向發(fā)展,人們?cè)诟鞣N復(fù)雜情況之下的通訊要求也能夠不斷地得以滿足。
4結(jié)語(yǔ)
1.空間激光通信發(fā)展概述
2.考慮電力通信網(wǎng)可靠性的業(yè)務(wù)路由優(yōu)化分配方法
3.廣域后備保護(hù)通信模式及其性能評(píng)估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
6.現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展
8.智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、發(fā)展歷程與研究主題
10.構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)建議
11.基于EPOCHS平臺(tái)的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網(wǎng)脆弱性分析
13.通信電臺(tái)電磁輻射效應(yīng)機(jī)理
14.4G通信技術(shù)綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡(luò)研究
17.基于SDH光網(wǎng)絡(luò)的分層區(qū)域式保護(hù)通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調(diào)度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)與TCP通信方案
19.煤礦事故特點(diǎn)與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術(shù)
20.Tor匿名通信流量在線識(shí)別方法
21.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)
22.配電通信網(wǎng)業(yè)務(wù)斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
25.WAMS通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術(shù)
27.第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
28.量子通信現(xiàn)狀與展望
29.配電網(wǎng)EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務(wù)的電力通信網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
31.移動(dòng)通信技術(shù)擴(kuò)散的實(shí)證研究:基于中國(guó)1990-2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨(dú)立的重傳機(jī)制
33.空間激光通信捕獲、對(duì)準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)
34.基于時(shí)頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
36.“日盲”紫外光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)在線通信報(bào)文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用
42.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用
43.基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)研究
44.運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)改革通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
45.淺談超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展
46.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)
47.SM2加密體系在智能變電站站內(nèi)通信中的應(yīng)用
48.現(xiàn)代信息安全與混沌保密通信應(yīng)用研究的進(jìn)展
49.中美4G移動(dòng)通信技術(shù)專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
51.VC中應(yīng)用MSComm控件實(shí)現(xiàn)串口通信
52.青海—西藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程輸電線路在線監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
53.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網(wǎng)光學(xué)原理研究
55.計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信中的應(yīng)用研究
56.面向5G無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述
57.基于C8051F020單片機(jī)的RS485串行通信設(shè)計(jì)
58.智能變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性評(píng)估算法
60.基于4G通信技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析
61.無(wú)線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術(shù)
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
63.10kV電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)算法
64.數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線可靠通信機(jī)制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應(yīng)急救援無(wú)線通信系統(tǒng)的研究
66.機(jī)載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
67.軟件定義的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究
68.一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)同時(shí)空間激光通信光學(xué)跟瞄技術(shù)研究
69.開放式自動(dòng)需求響應(yīng)通信規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用綜述
70.兆瓦(MW)級(jí)海島微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究及工程應(yīng)用
71.帶通信約束的多無(wú)人機(jī)協(xié)同搜索中的目標(biāo)分配
72.基于信道認(rèn)知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識(shí)的混沌保密通信方法
74.智能配電網(wǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的QoS-MAC層模型
75.無(wú)線紫外光散射通信中多信道接入技術(shù)研究
76.水下無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點(diǎn)耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機(jī)制的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與價(jià)值鏈治理者的決定——以2G和3G時(shí)代中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術(shù)的研究與展望
84.一種分布式電源并網(wǎng)監(jiān)控通信適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法
85.不同耦合方式和耦合強(qiáng)度對(duì)電力-通信耦合網(wǎng)絡(luò)的影響
86.太赫茲通信技術(shù)研究進(jìn)展
87.低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)特性模型與組網(wǎng)算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設(shè)計(jì)與單片機(jī)的串行通信
89.聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)的小世界性對(duì)企業(yè)創(chuàng)新影響的實(shí)證研究——基于中國(guó)通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的分析
90.基于共享內(nèi)存的Xen虛擬機(jī)間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評(píng)估
92.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進(jìn)展
93.擴(kuò)頻通信技術(shù)淺談
94.基于信息熵的電力通信網(wǎng)脆弱性評(píng)價(jià)方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術(shù)要求
96.無(wú)線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無(wú)線接入網(wǎng)的綠色無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)研究
98.量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)引發(fā)了許多的觀點(diǎn)和爭(zhēng)論。有的專家預(yù)言,不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展,一定將要達(dá)到三個(gè)世界,即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
(1)擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量
目前,單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s,并已開始進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會(huì)議上,美國(guó)已提出對(duì)40Gbit/s系統(tǒng)引入一個(gè)新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對(duì)其PMD傳輸中的一些問(wèn)題進(jìn)行深入探討,也許不久的將來(lái)就會(huì)出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸
無(wú)中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù),實(shí)現(xiàn)2000~5000km的無(wú)電中繼傳輸。有的公司正進(jìn)一步改善光纖指標(biāo),采用拉曼光放大技術(shù),可以更大地延長(zhǎng)光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進(jìn)展。DWDM系統(tǒng)的大量使用,對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)最近也已完成,當(dāng)光纖的非線性測(cè)試指標(biāo)明確之后,對(duì)光纖的有效面積將會(huì)提出相應(yīng)指標(biāo),特別是對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有進(jìn)一步改善的要求。
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用,細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小),明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標(biāo)概念(如“色散縱向均勻性”等),對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標(biāo)、測(cè)試方法有某些改進(jìn),或有重要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要,光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn),各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大,使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復(fù)合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據(jù)介紹已有傳輸100km長(zhǎng)度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標(biāo)的要求,并簡(jiǎn)化了色散補(bǔ)償?shù)姆桨福陂L(zhǎng)距離無(wú)再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能,在海底光纜的長(zhǎng)距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本,還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展,使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負(fù)色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖,利用它來(lái)做色散補(bǔ)償,從而避免復(fù)雜的色散補(bǔ)償設(shè)計(jì),節(jié)約成本。如果將來(lái)在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù),這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟,所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會(huì)隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來(lái)代替數(shù)字電纜,因此多模光纖的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價(jià)格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,容易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn),但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些,雖然在部分歐洲國(guó)家和日本有一些應(yīng)用,但在北美及歐洲大多數(shù)國(guó)家很少采用。針對(duì)這些問(wèn)題,目前有的公司已進(jìn)行了改進(jìn),研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用,這種改進(jìn)可能會(huì)為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運(yùn)用找到新的市場(chǎng)。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道,美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長(zhǎng)了通信距離,防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象,可以支持更多的波段,并且它允許較強(qiáng)的光功率注入,預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實(shí)用,就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來(lái)還會(huì)遇到許多棘手的問(wèn)題,比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對(duì)于這種光纖的現(xiàn)場(chǎng)使用還需做進(jìn)一步的探討。
2光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長(zhǎng)、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長(zhǎng)等。近年來(lái),光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
1)光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo);
2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外,越來(lái)越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計(jì);
3)光纜新材料的出現(xiàn),促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn),如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進(jìn)。
不同的場(chǎng)合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì),新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn),出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來(lái)完成,其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同,但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。首先是方便,因?yàn)樽杷牧喜缓承灾悾僮魇褂帽容^方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運(yùn),設(shè)備投資小、成本低,生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生,在長(zhǎng)期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對(duì)移動(dòng)。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態(tài)光纜:一些公司從環(huán)境保護(hù)及阻燃性能的要求出發(fā),開發(fā)了生態(tài)光纜,應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭。現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求,如PVC燃燒時(shí)會(huì)放出有毒性氣體,光纜穩(wěn)定劑中有時(shí)含鉛,都是對(duì)人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過(guò)了一項(xiàng)L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響最小化”建議,通過(guò)對(duì)光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來(lái)確定產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視,對(duì)通信外部設(shè)備,特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來(lái),如果不在材料和工藝上下功夫就難以達(dá)到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對(duì)此類問(wèn)題開發(fā)了一些新材料,如對(duì)室內(nèi)用纜,開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無(wú)鹵性阻燃塑料等。·海底光纜:海底光纜近年來(lái)有根快的發(fā)展,它要求長(zhǎng)距離、低衰減的傳輸,而且要適應(yīng)海底的環(huán)境,對(duì)抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來(lái)的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無(wú)需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境,需要的光纖數(shù)不多(中等),但要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,易于安裝和運(yùn)輸,便于修復(fù)和維護(hù)。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范,隨后也有可能形成相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運(yùn)用,各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計(jì)和使用中。對(duì)于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數(shù),光纜重量要準(zhǔn)確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來(lái)接入網(wǎng),特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來(lái),一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護(hù)套用聚乙烯(PE)及光纖護(hù)套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能,對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長(zhǎng)光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS):全介質(zhì)光纜對(duì)防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。預(yù)計(jì)2000~2005年,每年電力部門對(duì)ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時(shí)也是電信部門在對(duì)抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時(shí)間內(nèi),如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進(jìn)的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現(xiàn)了很長(zhǎng)一段時(shí)間,近年來(lái)一直在改進(jìn)和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十公里,光纖在這樣的多層保護(hù)管中得到了充分的機(jī)械保護(hù)。預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2005年,OPGW光纜的需求將會(huì)逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預(yù)計(jì)可達(dá)到20000km。當(dāng)然對(duì)OPGW光纖的防雷問(wèn)題一直是業(yè)界十分關(guān)注的問(wèn)題,也應(yīng)配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護(hù)。
2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中,光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的,一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖(暗光纖)的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài),更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。雖然ITU-T長(zhǎng)時(shí)間收集和討論了國(guó)際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書,對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能,但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過(guò)的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進(jìn)一步縮短檢測(cè)及修復(fù)時(shí)間,美國(guó)朗訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng),能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警,3min內(nèi)找到故障點(diǎn),且工作人員可以遙控操作,據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。日本、意大利等國(guó)電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案:在局內(nèi)運(yùn)用光纖選擇器與系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對(duì)光纖狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng),保證有用信號(hào)在通過(guò)光纖選擇器測(cè)試證明良好的光纖上傳輸,對(duì)有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測(cè)出來(lái)及時(shí)傳送到維護(hù)中心進(jìn)行適當(dāng)處理,避免不良狀況進(jìn)入有用的光傳輸信道,從而起到在運(yùn)行中對(duì)整個(gè)光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過(guò)水敏傳感器裝置可監(jiān)測(cè)外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當(dāng)水滲人接頭盒時(shí),吸水性物質(zhì)會(huì)膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監(jiān)測(cè)中心的OTDR上就會(huì)反映出來(lái)·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護(hù)套的監(jiān)測(cè)綜合在一起,既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對(duì)光纖的衰減進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報(bào),并進(jìn)行故障定位,同時(shí)也能連續(xù)監(jiān)測(cè)光纜護(hù)套的完整性,包括護(hù)套對(duì)地絕緣電阻的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(如護(hù)套進(jìn)水等)即馬上告警,達(dá)到更全面地預(yù)告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護(hù)支撐系統(tǒng)的方案可見:日本方案在OTDR自動(dòng)適時(shí)測(cè)試光纖的基礎(chǔ)上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設(shè)水敏傳感器并進(jìn)行護(hù)套監(jiān)測(cè),形成了一套較完整的自動(dòng)維護(hù)、支撐系統(tǒng),真正做到不中斷光通信的維護(hù)。意大利的方案中除監(jiān)測(cè)光纖性能以外,還考慮了護(hù)套絕緣電阻的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。由此兩例可以看出全自動(dòng)的光纜維護(hù)應(yīng)是一種發(fā)展方向。
3通信電纜的發(fā)展特點(diǎn)
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)
原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務(wù),但是在實(shí)際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對(duì)于新的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然是以光纖為主,對(duì)于光纖所不能達(dá)到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū),應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護(hù)套市內(nèi)通信電纜),以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對(duì)現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測(cè)試,他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達(dá)到5類電纜的技術(shù)要求,戶外電纜要實(shí)現(xiàn)j類電纜的特性,必須通過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和制造來(lái)達(dá)到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國(guó)已在1997年制定了用于寬帶的對(duì)絞通信電纜標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴(kuò)展到100MHz,可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使用。IEC對(duì)此問(wèn)題也進(jìn)行過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對(duì)數(shù)電纜”提出了0.4~個(gè)0.8mm線徑、1~150對(duì)、最高頻率30MHz等指標(biāo)的建議,此建議的提出也許會(huì)為這種電纜開辟一個(gè)新的空間,我國(guó)也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對(duì)寬帶布線的要求愈來(lái)愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時(shí)收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對(duì)地電容不平衡性、傳輸速度等指標(biāo)上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠(yuǎn)端串音功率等一些指標(biāo),因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做一定的改進(jìn)才能達(dá)到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上,又提高了傳輸頻帶,達(dá)到250MHz,其相應(yīng)的指標(biāo)也有較大的提高。同時(shí),6類電纜要求不但有嚴(yán)格的工藝,而且不少?gòu)S商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改進(jìn)和創(chuàng)新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對(duì)等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動(dòng)通信的高速發(fā)展,無(wú)線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場(chǎng)需求。同時(shí),隨著移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋面的不斷擴(kuò)大,基站站數(shù)的增多,以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對(duì)移動(dòng)信號(hào)的要求不斷提高,預(yù)計(jì)這類電纜將會(huì)有較好的發(fā)展前景。但對(duì)電纜指標(biāo)的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改進(jìn),以與之適應(yīng)。
4光纖光纜及通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題
4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來(lái),我國(guó)光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展,有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用,但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的,國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠,但大多產(chǎn)品單一,沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì),1997~1999年國(guó)內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國(guó)公司在中國(guó)申請(qǐng)光通信專利達(dá)550件,其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道:從1997年以來(lái),國(guó)內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件,我國(guó)自主申請(qǐng)的只有9件,僅占10%。實(shí)際上我國(guó)的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說(shuō)與國(guó)際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國(guó),應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重,爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。4.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn),光纜的結(jié)構(gòu)越來(lái)越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中,會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開,新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化,以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國(guó)家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn),正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國(guó)的用戶眾多,接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色,對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求,為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。應(yīng)該說(shuō),多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國(guó)外最新技術(shù)的后面,雖然緊跟了先進(jìn)技術(shù),但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫,走自己的創(chuàng)新之路。在有中國(guó)特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國(guó)特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3利用已有設(shè)備與技術(shù),改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)
對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜,我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但是容量有限,當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題,而且還會(huì)影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此,對(duì)新敷設(shè)的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求,為將來(lái)開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。現(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝,在不改變(或不大改變)生產(chǎn)設(shè)備的情況下,認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心制造,把現(xiàn)有電纜的技術(shù)水平提高一個(gè)檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓?cái)?shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。
4.4改進(jìn)光纜電纜的施工和維護(hù)方法
目前,為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn),國(guó)際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜,同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備,并且要在體制上作一些改進(jìn)與之相適應(yīng)。ITU對(duì)NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測(cè)試時(shí)的光纖選擇器以及美國(guó)提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測(cè)等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中,這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性,在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時(shí)間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢(shì)在必行。
4.5冷靜地審視當(dāng)前電信市場(chǎng)的發(fā)展,促進(jìn)光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來(lái),光纖光纜需求下降,這當(dāng)然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大關(guān)系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴(kuò)產(chǎn)過(guò)多的影響。據(jù)資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達(dá)到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達(dá)到1.65~1.75億光纖公里,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際需求。加上當(dāng)前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣,光纖過(guò)剩的現(xiàn)象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場(chǎng)走勢(shì)雖然受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)大形勢(shì)發(fā)展的影響,特別是與整個(gè)電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關(guān)系,但應(yīng)看到,在擠出了網(wǎng)絡(luò)泡沫的水份之后,隨著光纖網(wǎng)絡(luò)從骨干網(wǎng)的擴(kuò)建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴(kuò)散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場(chǎng)必將增長(zhǎng)。據(jù)KMI預(yù)計(jì),2003年世界光纖市場(chǎng)將開始有較大的增長(zhǎng),而到2004年的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)敷設(shè)量最高的2000年。應(yīng)該看到,信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力,信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Γ畔⒕W(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢(shì)。因此我們應(yīng)樹立信心,在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場(chǎng)復(fù)蘇及我國(guó)西部開發(fā)等有利條件下抓住機(jī)遇,促進(jìn)光纖光纜和通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)取得更大的進(jìn)展。
【關(guān)鍵詞】光纖光纜技術(shù)發(fā)展
一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
(1)擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量。目前,單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s,并進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD提出一定要求。(2)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前一些公司已采用色散齊理技術(shù),實(shí)現(xiàn)2000-5000km的無(wú)電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術(shù),更大地延長(zhǎng)光傳輸距離。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。目前運(yùn)用32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng),該系統(tǒng)對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高要求;ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)已完成,對(duì)光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo),對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有改善。
2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)
(1)用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖,利用了偏振傳輸和復(fù)合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,已有傳輸100km長(zhǎng)度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標(biāo)的要求,簡(jiǎn)化了色散補(bǔ)償方案,在長(zhǎng)距離無(wú)再生傳輸和海底光纜長(zhǎng)距離通信中效果很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中,要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展,使CWDM系統(tǒng)被優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設(shè)計(jì),要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值,可抵消光源光器件的正色散,可組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖,利用它來(lái)做色散補(bǔ)償,避免色散補(bǔ)償設(shè)計(jì),節(jié)約成本。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜,多模光纖市場(chǎng)份額逐漸加大。選用多模光纖,是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%-100%,但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價(jià)格比激光管便宜,且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn),因局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對(duì)此問(wèn)題,有的公司進(jìn)行了改進(jìn),研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用。
3.光纜技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
(1)光纜結(jié)構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有明確的光纖類型選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運(yùn)用的條件,還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件外,與其施工和維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計(jì)。(3)光纜新材料的出現(xiàn),促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)改進(jìn),如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線光纜等的采用,使光纜性能有明顯改進(jìn)。
二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問(wèn)題
1.積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。1997年以來(lái),國(guó)內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件,自主申請(qǐng)的有9件。作為世界第二光纜大國(guó),應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),作為工作的重中之重,爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
2.開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求,今后,光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開,新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)會(huì)基于,如微型光纜、吹入或漂浮安裝,及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù),有一系列新的變化,充分利用有限的敷設(shè)空間。目前我國(guó)創(chuàng)新的成份太少,在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中,多采用一些國(guó)產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。
3.利用已有設(shè)備和技術(shù),改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜,只能在現(xiàn)有條件下,利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。現(xiàn)有的HYA電纜,雖然可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但容量有限,當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題,影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此,對(duì)新敷設(shè)的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求,為將來(lái)開通更多的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。
1.1通過(guò)設(shè)計(jì)Mach-Zehnder調(diào)制器的偏置電壓可以產(chǎn)生強(qiáng)度和相位調(diào)制信號(hào)及RZ信號(hào)。其工作原理是利用兩個(gè)平行偏振的調(diào)相波合成實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能[2],其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在LiNbO3襯底上制造一對(duì)平行的條形波導(dǎo),波導(dǎo)兩端各連接一個(gè)分支波導(dǎo),構(gòu)成調(diào)制臂,條形波導(dǎo)的中間和兩側(cè)各有一對(duì)表面電極。輸入的光信號(hào)分成兩束,分別進(jìn)入Mach-Zehnder調(diào)制器的兩個(gè)調(diào)制臂,對(duì)兩個(gè)調(diào)制臂施加電壓后,波導(dǎo)的折射率隨電壓大小而變化,引起附加相移,使得兩束光在輸出端發(fā)生干涉。通過(guò)控制施加在調(diào)制臂上的電壓大小即可實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的調(diào)制。Mach-Zehnder調(diào)制器的調(diào)制公式如下。式中,Vπ代表調(diào)制器工作時(shí)光強(qiáng)由最大變?yōu)樽钚∷璧拈_關(guān)電壓,又稱為半波電壓。
1.2NRZ碼與RZ碼光信號(hào)的碼型分為非歸零碼和歸零碼2種。NRZ是占空比為100%的碼型,通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體激光器的外調(diào)制或直接調(diào)制即可產(chǎn)生NRZ碼,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但NRZ碼受光纖非線性效應(yīng)的影響較大,帶寬受器件特性的限制,在接收端容易出現(xiàn)誤碼,僅適于在低速率、短距離的系統(tǒng)中使用。目前,NRZ在光接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛。NRZ碼的產(chǎn)生過(guò)程如圖2所示。RZ碼是指占空比小于100%的碼型,與NRZ碼相比,具有更大的非線性容忍度。根據(jù)占空比的不同,RZ碼型又可以分為占空比為33%的RZ33、占空比為50%的RZ50及占空比為67%的RZ67。RZ67信號(hào)由于抑制了載波,又稱載波抑制的歸零碼(CSRZ:carrier-suppressedreturn-to-zero)。目前,有兩種方法產(chǎn)生RZ信號(hào):一種是通過(guò)對(duì)歸零脈沖源與信號(hào)的同步來(lái)產(chǎn)生RZ信號(hào);另一種是產(chǎn)生NRZ信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行切割。第二種方法成本較低,且能夠產(chǎn)生各種占空比的歸零信號(hào),因而應(yīng)用較為廣泛。RZ碼由于信號(hào)占空比小,脈寬窄,在高速時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中有很大的優(yōu)勢(shì)。圖3是RZ碼的產(chǎn)生過(guò)程。NRZ碼頻譜寬度較窄,適用于WDM系統(tǒng)。RZ碼在一個(gè)比特周期內(nèi)的脈沖寬度較窄,平均光功率低,因而受非線性效應(yīng)的影響較小,另外對(duì)偏振模色散(PMD:polarizationmodedispersion)的容忍度較好,適用于長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)。
2強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)
強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)采用光信號(hào)的振幅作為調(diào)制對(duì)象,即用有光信號(hào)通過(guò)代表二進(jìn)制碼元‘1’,無(wú)光信號(hào)通過(guò)代表二進(jìn)制碼元‘0’,因此又稱為開關(guān)鍵控(OOK:on-offkeying)調(diào)制格式。在發(fā)射端,通過(guò)強(qiáng)度調(diào)制器將電數(shù)據(jù)信號(hào)加載到光載波上,形成強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。OOK信號(hào)有2種生方案:1)采用內(nèi)調(diào)制技術(shù),利用電信號(hào)改變激光二極管的注入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)有無(wú)光信號(hào)的輸出,生成‘0’碼和‘1’碼。2)采用外調(diào)制技術(shù),利用電吸收調(diào)制器或Mach-Zehnder調(diào)制器產(chǎn)生強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。在接收端,采用直接檢測(cè)的方案,利用光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。設(shè)定判決閾值為‘1’碼光信號(hào)強(qiáng)度的一半,抽樣時(shí)刻電信號(hào)強(qiáng)度大于閾值則判為‘1’碼,否則判為‘0’碼,從而還原出數(shù)據(jù)信號(hào)。
3相位調(diào)制技術(shù)
相位調(diào)制技術(shù)通過(guò)調(diào)制器將所需要傳輸?shù)碾姅?shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到光載波的相位上,即用0相位代表二進(jìn)制碼元‘0’,用π相位代表二進(jìn)制碼元‘1’,‘0’碼和‘1’碼信號(hào)的強(qiáng)度相同。在接收端,通過(guò)Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)度信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。相位調(diào)制技術(shù)在接收端普遍采用平衡檢測(cè)的方式,接收機(jī)靈敏度相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)提高了一倍,因此相位調(diào)制信號(hào)可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。同時(shí),由于接收機(jī)判決的閾值電平為零,與接收機(jī)輸入的光功率無(wú)關(guān),因而相位調(diào)制信號(hào)相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)而言,對(duì)光功率的變化具有更高的容忍度。此外,由于光功率均勻分布在相位調(diào)制信號(hào)的每個(gè)比特中,因而使得碼間串?dāng)_所導(dǎo)致的信號(hào)失真大大降低。這些優(yōu)點(diǎn),使得它在抗噪聲方面優(yōu)于強(qiáng)度調(diào)制信號(hào),已逐步取代強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)成為光纖通信系統(tǒng)的主要調(diào)制格式。在相位調(diào)制格式中,目前應(yīng)用較廣泛的是DPSK和DQPSK,實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)產(chǎn)生了D8PSK信號(hào)。
3.1DPSK調(diào)制格式DPSK是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰碼元之間的相位變化{0,π}來(lái)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。若數(shù)字信息為“0”,則前后碼元的相位保持不變,;若為“1”則前后碼元之間的相位差為π。電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過(guò)差分預(yù)編碼再進(jìn)行相位調(diào)制。DPSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4所示。在發(fā)射端,電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過(guò)差分預(yù)編碼后加載到調(diào)制器,將激光器射出的光信號(hào)調(diào)制成具有0、π相位的信號(hào),式①是調(diào)制后的DPSK信號(hào)表達(dá)式,其中,是預(yù)編碼后的電信號(hào):①在接收端,采用Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào)解調(diào),延遲干涉儀的延遲時(shí)間設(shè)為一個(gè)比特周期。干涉相加和干涉相減的兩路光信號(hào),在平衡探測(cè)器中轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并相減,消去一部分噪聲。最后經(jīng)抽樣判決,恢復(fù)出輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)。與強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)不同的是,相位調(diào)制信號(hào)的判決閾值為0,即無(wú)論進(jìn)入判決器的電信號(hào)強(qiáng)度是多少,閾值始終不變,降低了光信號(hào)強(qiáng)度擾動(dòng)對(duì)接收機(jī)的影響。與OOK信號(hào)相比,DPSK具有相同的比特率,但接收端卻提高了3dB的靈敏度,在相同的輸入功率下可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。
3.2DQPSK調(diào)制格式DPSK調(diào)制格式中每個(gè)符號(hào)僅能攜帶一個(gè)比特,近年來(lái),DQPSK調(diào)制格式由于有2bit的容量而逐漸成為研究的熱點(diǎn),并開始被商用。DQPSK又稱為差分正交相位調(diào)制。與DPSK一樣,DQPSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它用相鄰碼元之間的相位差承載信息,每一種相位代表2bit的信息。DQPSK系統(tǒng)如圖5所示。輸入的電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過(guò)串并變換,變成兩路電信號(hào),這兩路電信號(hào)經(jīng)過(guò)差分預(yù)編碼,加載到DQPSK調(diào)制器的兩臂,將光信號(hào)調(diào)制成具有上述4種相位的信號(hào)。在接收端,采用兩個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào),再由兩個(gè)平衡探測(cè)器得到兩路電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。判決后的兩路信號(hào)經(jīng)并串變換后恢復(fù)出輸入數(shù)據(jù)。與OOK、DPSK等調(diào)制格式相比,DQPSK調(diào)制格式具有較窄的頻譜寬度和較高的頻譜利用率。研究表明,DQPSK信號(hào)對(duì)光纖的色度色散、非線性及偏振模色散等具有較大的容忍度。
3.3D8PSK調(diào)制格式D8PSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰符號(hào)間的相位差。D8PSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖6所示。D8PSK信號(hào)可以通過(guò)在DQPSK調(diào)制器后再級(jí)聯(lián)一個(gè)制深度為π/4的相位調(diào)制器產(chǎn)生。將預(yù)編碼后的兩路信號(hào)分別加載到并聯(lián)的兩個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器上,另一路信號(hào)延遲1bit后加載到π/4的相位調(diào)制器上。在接收端,需要4個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀和4個(gè)平衡探測(cè)器。將延遲干涉儀的相位延遲分別設(shè)定為,前兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后得到兩路信號(hào),后兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后進(jìn)行異或得到第三路信號(hào)。D8PSK調(diào)制格式與DPSK、DQPSK相比,具有更高的比特/符號(hào)率,同時(shí)非線性效應(yīng)和PMD的容忍度更高。但由于預(yù)編碼及調(diào)制解調(diào)方案相對(duì)復(fù)雜,目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù);優(yōu)勢(shì);接入技術(shù)
0引言
近年來(lái)隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時(shí),隨著業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來(lái)的語(yǔ)音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì),現(xiàn)有的語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來(lái)越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
1光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ健T诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問(wèn)題。
2光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長(zhǎng)窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復(fù)術(shù)實(shí)現(xiàn)的多波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長(zhǎng)傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長(zhǎng)目前,實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)得多。
如果將來(lái)采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過(guò)光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對(duì)于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),即不會(huì)產(chǎn)生與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會(huì)受到電磁干擾。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì),約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問(wèn)題,節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對(duì)通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設(shè)置一個(gè)特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說(shuō)無(wú)線通信方式。
光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設(shè)計(jì),光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會(huì)跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長(zhǎng)途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號(hào)一般不會(huì)泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
3光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加,業(yè)務(wù)種類也更加豐富,人們不僅需要語(yǔ)音業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)、高保真音樂(lè)、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無(wú)源器件組成,不包括任何有源節(jié)點(diǎn),則這種光接入網(wǎng)就是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FT-Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次,在長(zhǎng)距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務(wù)種類豐富,運(yùn)維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對(duì)集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接入部分更是關(guān)鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達(dá)置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國(guó)從2003年起,在“863”項(xiàng)目的推動(dòng)下,開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗(yàn)網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型,也包括運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式,發(fā)展勢(shì)頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國(guó)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中,主要采用兩種技術(shù),即點(diǎn)到點(diǎn)的P2P技術(shù)和點(diǎn)到多點(diǎn)的xPON技術(shù),亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無(wú)源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說(shuō)的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實(shí)現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對(duì)大中型企業(yè)用戶來(lái)說(shuō),是比較理想的接入方式。