電信通信方案

摘要：光纖通信不僅可以應用在通信的主干線(xiàn)路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進(jìn)行工業(yè)監測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。光纖通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來(lái)信息社會(huì )中將起到十分重要的作用。
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)  優(yōu)勢  接入技術(shù)
    0 引言
    近年來(lái)隨著(zhù)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)現了光纖化、數字化和寬帶化。同時(shí)，隨著(zhù)業(yè)務(wù)的迅速增長(cháng)和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶(hù)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)，數據和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現有的語(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的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數字網(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、以光纖作為傳輸的通信力式。在光纖通信系統中，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導波管的損耗低得多，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造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會(huì )因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽(tīng)，光纖的芯很細，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
    2.1 頻帶極寬，通信容量大
    光纖比銅線(xiàn)或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長(cháng)窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長(cháng)光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術(shù)來(lái)增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術(shù)可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長(cháng)光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術(shù)實(shí)現的多波長(cháng)傳輸系統的傳輸速率已經(jīng)達到單波長(cháng)傳輸系統的數百倍。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(cháng) 目前，實(shí)用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類(lèi)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的中繼距離也較其他介質(zhì)構成的系統長(cháng)得多。
    如果將來(lái)采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著(zhù)通過(guò)光纖通信系統可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對于一個(gè)長(cháng)途傳輸線(xiàn)路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。
    2.3 抗電磁干擾能力強 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)重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，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(xiàn)平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會(huì )產(chǎn)生感生電動(dòng)勢，即不會(huì )產(chǎn)生與信號無(wú)關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線(xiàn)和電氣鐵路附近，也不會(huì )受到電磁干擾。這一點(diǎn)對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線(xiàn)路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。
    2.4 光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設 光纖的芯徑很細，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，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問(wèn)題，節約了地下管道建設投資。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、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、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 對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽(tīng)，只要在明線(xiàn)或電纜附近設置一個(gè)特別的接收裝置，就可以獲取明線(xiàn)或電纜中傳送的信息，更不用去說(shuō)無(wú)線(xiàn)通信方式。  光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，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套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒(méi)有。更何況長(cháng)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一般不會(huì )泄漏，因此電通信中常見(jiàn)的線(xiàn)路之間的串話(huà)現象也可忽略。
    3 光纖接入技術(shù)
    隨著(zhù)通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類(lèi)也更加豐富，人們不僅需要語(yǔ)音業(yè)務(wù)，高速數據、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(hù)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)系統中稱(chēng)為有源光網(wǎng)絡(luò )。若光配線(xiàn)網(wǎng)(ODN全)部由無(wú)源器件組成，不包括任何有源節點(diǎn)，則這種光接入網(wǎng)就是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )。
    
    現階段，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )P(ON)技術(shù)是實(shí)現FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統由局側OLT光(線(xiàn)路終端)、用戶(hù)側ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò )單元)以及ODN-OrgnizationDevelopment Network(光分配網(wǎng)絡(luò ))組成。PON技術(shù)可節省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò )層次，在長(cháng)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(lèi)豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶(hù)區域較分散而每一區域內用戶(hù)又相對集中的小面積密集用戶(hù)地區。
 
   為實(shí)現信息傳輸的高速化，滿(mǎn)足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò )，用戶(hù)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(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱(chēng)FTTx。
    FTTH(光纖到戶(hù))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(hù)提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿(mǎn)足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動(dòng)下，開(kāi)始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個(gè)城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶(hù)、企業(yè)用戶(hù)、網(wǎng)吧等多種應用類(lèi)型，也包括運營(yíng)商主導、駐地網(wǎng)運營(yíng)商主導、企業(yè)主導、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商主導和政府主導等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標準和建設標準，有的城市還制門(mén)了相應的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng )造了良好的條件。
    在FTTH應用中，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(chēng)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(媒介轉換器)實(shí)現用戶(hù)和局端的自接連接，它可以為用戶(hù)提供高帶寬的接入。目前，國內的技術(shù)可以為用戶(hù)提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，是比較理想的接入方式。
    4 結束語(yǔ)
    從光纖通信問(wèn)世到現在，光傳輸的速率以指數增長(cháng)，光傳輸的速率在過(guò)去的10年中大約提高了100倍。層出不窮的光通信新技術(shù)將成為市場(chǎng)復蘇的源泉，而人類(lèi)對通信容量的無(wú)止境需求將是市場(chǎng)恢復的原動(dòng)力。隨著(zhù)光通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，必將對21世紀通信行業(yè)的進(jìn)步，乃至整個(gè)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。




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