淺談光纖通信超長距離傳輸的方法

【摘要】光纖通信技術（optical fiber communications）從光通信中脫穎而出，是現代通信的主要支柱之一，對現在電信網起到了非常重要的作用。光纖通信作為一種新興技術，崛起速度非常之快、應用面廣泛，在通信史上是前所未有的。光纖通信技術世界新技術革命的重要標志，對未來信息社會的各種信息傳遞也是非常重要的。對于光纖通信技術來說，延長單段無中繼光傳輸距離對于減少網絡節點間的電中繼和光中繼，節約長距離傳輸成本具有非常重要的作用，本文就光纖通信超長距離傳輸的方法展開研究和分析。

【關鍵詞】光纖通信超長距離傳輸方法

在建設和維護的過程中，中繼站在光纖網絡建設中起到了非常關鍵的作用。在跨山區、無人區的電力通信網絡和跨海光纖網絡的建設中，中繼站建設的成本此時達到最貴。因此，延長單段無中繼光傳輸距離是一個值得探討的，具有現實意義的問題。

一、關鍵技術

超長距離光纖傳輸技術是一系列關鍵技術的集成部分。

1.1光纖喇曼放大器（FRA）可對光纖損耗進行補救

喇曼放大器技術是非常重要的光傳輸技術，在超長距離的光纖傳輸系統中有著非常重要的地位。它能將傳輸光纖自身變成放大器，也可方法摻鉺光纖放大器（EDFA）所不能放大波段。依靠普通的傳輸光纖就能實現，由此提升了光信噪比（OSNR）。FRA依靠光纖自身的優點對信號進行放大，信號在傳輸的過程中產生的固有損耗可在光纖內部進行補償。目前應用較為廣泛的FRA也稱為分布式光纖喇曼放大器（DFRA）。利用喇曼放大器的主要目的是提高系統的OSNR，提高波分復用（WDM）系統的通道和抑制光纖非線性效應，增加系統中繼長度[1]。

1.2前向糾錯（FEC）編碼的減少碼率

在光傳中采用FEC技術，能有效的減少系統的誤碼率。由于編碼增益給系統提供了一定的富余空間，由此降低了非線性因素及光鏈路中線性及對系統性能產生的影響。有光放大器的系統的優點在于：能增大光放大器間隔、提高信道速率、延長傳輸距離、減小單通道光功率等等。FEC的實現方式有兩種，一是帶外FEC系統和帶內FEC系統。帶內FEC的增益基本在3dB左右，但帶外FEC的增益遠比帶內要高，因此，超長距離系統一般都采用帶外FEC編碼。在使用帶外FEC時，OSNR總體改善情況為7-9dB，由此大大提高了系統的傳輸距離。

1.3碼型技術對系統的提升作用

由于不同線路調制解碼型的光信號在交叉相位調制（XPM）、色散容限、自相位調制（SPM）等非線性的頻譜容納能力和利用率等方面都有各自的特點。對于超寬頻帶的超長距離WDM傳輸系統，非歸零（NRZ），歸零（RZ）也都是與眾不同的。

NRZ碼由于操作相對簡單、頻譜效率高，成本也相對較低。目前廣泛應用與SDH系統和WDM系統中。但NRZ碼過渡不歸零，在傳輸時損傷敏感，因此在高超長距離光信號的傳輸中是不適用的。

RZ碼的缺少點存在于信號頻譜寬度相較于NRZ碼較大。增加調制器會使系統便的復雜，且額外增加成本。為了發掘RZ碼的傳輸性能，今年來還出現了載頻抑制RZ（CS-RZ）和啁啾（CRZ）等碼型。在CS-RZ碼中，相鄰碼元的電廠振幅符號是相反的，以此達到降低光譜寬度的目的。在功率高的情況下。不但增加了色散容限，且能更好的抵擋SPM和四波混頻（FWM）等光纖非線性效應的能力[2]。

1.4性能和經濟優勢

在一定程度上簡化了網絡結構，提供端到端傳送業務。在超長距離光傳輸網絡中，每一對收發設備都能對網絡中的任意兩點進行連接，以此實現提供端到端傳送業務。由于減少了有源器件的使用，超長距離光傳輸系統在一定程度上降低了空間占用率和功能消耗的問題。穩定性和運維功能更強，擴容能力也隨之更加靈活[3]。

二、結語

超長距離光纖傳輸依靠最新的光纖傳輸技術，對多種數字業務具有透明的傳輸特性，減少網絡節點的電中繼和光中繼，由此降低了長距離傳輸的成本。由于傳輸線在每個傳輸端站之間是無源的，所以在系統的可靠性和傳輸性上都有一定的保證，性價比很高。

參考文獻

[1] A. Sano，Y. Miyamoto，T. Kataoka and K. Hagimoto.Long span Repeaterless Tansmission Systems with Optical Amplifiers Using Pulse Width Management. J. Lightwave Tech.June，2010

[2]夏江珍，謝同林.大跨距無中繼光纖通信系統———西部電力通信系統的一種技術選擇[J].電力系統通信，2009（05）

[3]王琛，饒敏，唐勇，李雷，張明德，孫小菡.色散補償光纖傳輸系統補償方案的研究與討論[J].應用科學學報，2010（02）