現代光纖通信傳輸技術的應用探討

李 彬，趙靜娟

（①重慶郵電大學信科公司，重慶 401121；②中國移動通信集團重慶有限公司，重慶 401121）

0 引言

在現代的電信網中有著重要地位的光纖通信已經成為主要的通信技術，近幾年發展速度非常快，而且在實際中取得了良好的效益。采用光纖通信是通信史上的巨大變革，由于網絡技術的快速發展，多媒體以及數據等應用不斷增加，使用大容量的傳輸技術已是迫切需求，所以很多國家已經開始大力發展光纖通信，并在各領域中取得了重大成就。

1 光纖通信傳輸技術的特點

（1）損耗低、中繼距離長

由于光纖是由石英燈材料組成，所以相對于其他傳輸介質而言，在傳輸過程中損耗較低[1]，精準的測量損耗應低于20 dB/km，根據這一特點可以將光纖通信運用于長途傳輸的線路當中，減少整體線路的損耗，同時因其中繼站的數目很少[2]，在很長的線路距離才會有中繼站，中繼距離增大，所以使用光纖傳輸通信技術可以降低企業的投資成本。

（2）抗干擾能力強

根據石英材料自身特點，在光纖應用中具備良好的絕緣性，所以實際中應用可以避免外界環境的電流影響，同樣也不會受到電離層變化產生的電流影響。根據這一特性可以與高壓線路一同架設，這在電力通信中有著重要作用[3]。比較特殊的光纜如OPGW，在電力工業中承擔著重要任務，如果電纜發生中斷，不僅會對電力通信系統造成很大影響，而且后期的修復工作也非常繁瑣，所以其安全問題要引起高度注意。國化準電500 kV母線回路光纖OPGW光纜，其主要作用就是傳送電力系統中的繼電保護信息，在傳送過程中保證每個部位各盡其責，能夠減少災難性通信事故的發生。主要安全措施可以概括為幾點:工程設計與施工質量管理，預防性維護，產品質量檢測以及光纜糾正性維護等。

（3）無串音干擾

在光纖傳輸過程中，光纖中的光波導結構可以容納光信號，在所有地方包括轉彎處也可以利用光纖的不透明包皮吸收，相對傳統的電波傳輸，避免了重要信息的泄漏，即使光纜中的光纖數量非常大，光波導結構也可以限制里面的光信號不被泄漏，外界無法竊聽光纖中傳輸的信息[4]。

（4）頻帶極寬、通信容量大

在傳輸帶的優勢對比上銅線或者電纜遠不及光纖，而在單波長的光纖通信系統中，由于受到了終端電子瓶頸的限制而不能展現出光纖帶寬大的優勢。為了滿足各行各業對傳輸容量的需求，采取了各種復雜的輔助技術增加光纖傳輸的容量，特別是使用密集波分復合技術，在很大程度上提高了光纖通信的容量。

2 現代光纖通信傳輸技術的應用

（1）單纖雙向傳輸技術

這種技術的主要工作原理就是將收發信號調制到不同的波段當中，然后使用一根光纖進行傳輸，可以降低光纖能源的消耗。雖然對于光纖容量的擴充一直不斷增加，且光纖的容量在輔助技術的使用下可以無限增加，但是由于設備器件的限制使傳輸容量大大降低，不能夠實現理論上的無限增加。目前各行各業使用的光纖都是雙纖雙向傳輸，改用單纖雙向傳輸技術可以節省光纖的能源[5]，通過對這種技術的不斷改進，現主要適用于光纖末端的設備接入，比如PON無源光網絡、單纖光收發器等設備。

（2）光纖到戶接入技術

隨著信息的快速傳輸和視頻通信的不斷崛起，在很大程度上帶動了寬帶業的發展。使用寬帶的網絡傳輸已經不能滿足新時代消費者的使用要求，為了滿足用戶這一要求，必須使光纖到戶的接入及時，提高網絡的傳輸速度。光纖到戶的應用方案主要有兩種:①是PON無源光網絡；②是P2P點對點或者多對點。PON無源光網絡的主要優勢在于網絡上的維修方便，而且不容易損壞，所以可以節省很多的光電器件和光纖，而缺點是在于高速電子模塊的造價非常高，性價比不對等。P2P的優勢在于每個用戶之間的網絡傳輸相互獨立，沒有任何影響，而且使用性價比高的低速電子的模塊，滿足了用戶的需求，而缺點就是要在每戶安裝一個匯總的有源節點，避免用戶直接到局的光纖和管道，比較麻煩。

（3）骨干節點的光交換技術

光纖技術的主要難點是解決傳輸和光信號交換問題。傳統的通信網都是采用金屬線構成的電纜，傳輸速度非常慢，而且采用交換機對電子進行交換。目前的光信號交換的過程采用的是光—電—光的形式，不僅中途轉換過程消耗了能源，而且效率不是很高，所以正在研制大容量的光開關器件解決這個技術問題。通常光在網絡中的傳輸速度非常快，這就要使用大容量的光開關器件，但是對于小顆粒的信號交換是可以采用電子交換技術的，在當前的數據網絡中，隨著對通信技術的不斷研究，使用包交換的方式，自動交換的光網絡ASON是光纖通信發展的重要方向。

（4）在電力通信中的應用

據專家分析，以后電力通信的發展趨勢主要是以內部需求為主，外部拓展為輔。在電網內部，不僅要重視通信的重要性，還要降低建設成本和運行成本；在電網外部，既要克服外界不利因素的影響，還要面對市場的不斷變革。這就要求電力通信工作者一方面要不斷提升自己的專業技術水平；另一方面還要積極做好各項溝通工作，才能保證電力通信的正常運行。在通信技術和管理水平不斷提升的前提下，專用的通信網將會從電話業務轉變為以數據業務為主，逐漸形成多媒體的網絡服務[6]。在目前具有較好發展前景的就是電力線通信 PLC，這是一種非常好的寬帶接入技術，在這項技術的研發過程中，可以充分利用電力設施，大力發展電力通信，為電信用戶提供更加方便、合理的接入方式，能夠實現語音、視頻、數據以及電力四種功能，具有非常廣闊的前景。

3 現代光纖通信傳輸技術的發展趨勢

（1）光網絡的智能化

光纖通信技術主要采取的是以傳輸為主線，隨著計算機網絡的快速發展，通信網絡的作用顯得非常重要。在現代的光纖網絡技術中，將信息自動化以及連接控制技術等融入到其中，使其系統功能更加完善，促進光網絡智能化的快速發展。

（2）全光網絡

全光網絡就是指光纖在傳輸和交換的過程中都是以光的形式出現的。傳統的光網絡中雖然提高了傳輸速度，但是在網絡節點中仍然使用了電器件，這就阻礙了光纖通信總容量的擴充[7]。為了實現全光的網絡就必須要建立一個以WDM技術和光轉技術為主的光網絡層。

（3）光器件集成化

光器件集成化也是全光網絡實現的重要基礎。隨著互聯網技術的快速發展，傳統的ADSL寬帶接入已經不能夠滿足用戶的需求，為了提高傳輸的效率和質量，就必須采用光器件集成化技術來解決這個難題，同時光器件的集成化也能夠推動光纖通信技術的應用領域。

4 結語

總而言之，光纖通信作為新型的通信技術，社會信息傳輸的重要手段。隨著科學技術的不斷發展，為了擴充容量、提高傳輸效率，就要對光纖通信技術不斷研究，立足現狀，找出問題所在，通過專業通信人員的努力，光纖通信產業會成為各行各業中較具發展前景的項目，并隨著人們對信息量需求的增加，光纖通信技術一定會成為信息通信領域中的主流技術。

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