計算機光纖通信用途及其發展趨勢研究

金興凱

1用于連接網絡設備

網絡連接的優劣直接關系著傳輸質量的好壞，連接指的是使用通信設備及其體系結構，通過雙絞線、電纜、載波、微波、光纖或是衛星來進行信號的傳輸。

2用于協議的檢測，保護網絡安全

通信協議包括對各層次不同協議的具體分析以及對協議體系的研究討論。計算機網絡是將地球上獨立的計算機通過網絡協議的標準將它們進行相互連接的一個集合。

3光纖通信技術的發展

3.1普通光纖網絡

普通的光纖是最常用的一種光纖傳輸設備，具有造價低，傳輸速度快的優點，比較適合于普通家庭用網。隨著光纖技術的不斷發展，單一波長信道在容量上增大，光中繼距離也有所增長，光纖的性能進一步得到了提升，這種提升主要表現為光纖的最低衰減系數與零色散點沒有存在于同一區域，且低衰減系數沒有得到充分的利用。

3.2核心網光纜

在我國的省級、區級的干線鋪設上，都已經全面采取的光纜鋪設，且傳統的多模光纖已經被淘汰，取而代之的是單模光纖。像是G.654光纖，傳統在使用中很看重這種光纖的容量，但隨著光纖技術的發展，這種光纖已經不能夠滿足與如今對光纖容量的需要，且這種型號的光纖也不能夠再進行大幅度的增容，因此在近幾年，這種光纖已經退出了我國陸地的光纖市場。干線光纜采用的不是光纖帶，而是選用分立的光纖。干線光纜經常在室外使用，且在這些干線光纜中，以前使用過骨架式結構或是緊套層絞式的光纜，現在也已經停用了。

3.3接入網光纜

接入網中的分插較為頻繁，分支多且距離較短。要想增加這種網的容量，就必須從增加光纖芯數著手。像是在市內的管道，由于其管徑受到城市建筑結構的制約，一般管徑比較小，管道的內徑是有限的。因此，在增加光纖網絡芯數的同時，要加強集裝的密度，對光纜的重量與直徑要進行相應的調整，盡量保證最小。

3.4室內光纜

室內的光纜主要是用于視頻、數據以及話音的傳輸，并且還能夠在傳感器跟遙測方面得以應用。這里提到的室內光纜，應包含用來綜合布線的光纜以及局內光纜這兩個部分。

3.5通信光纜

光纖的鋪設是屬于介電質，而光纜可以作為全介質來作為通信設施。光纜是完全不含有金屬的，這種不含金屬的全介質是電力系統部門最愿意使用的線路。就目前電力在道路上敷設的全介質光纜來看，主要有兩種結構。一是纏繞式結構，用于架空地線上；二是全介質的自承結構，通常簡寫為ADSS。

4光纖通信技術在通信網絡中的發展趨勢

4.1波分復用技術的發展

近年來，波分復用技術在我國發展迅速，光傳輸的距離也有了很大的發展。在提高光纖傳輸容量方面，除了原有技術的運用，還可以采用OTDM（光時分復用）技術，通過傳輸速率的提高來讓傳輸容量也有所提高。兩種技術的應用都能夠有效幫助光纖網絡通信提高其傳輸的長度與容量。波分復用技術由于其特性，能夠很好地運用于未來通信中跨海光傳輸領域。目前的1.6Tbit/的WDM體統已經大量地應用于商業中，同時隨著應用范圍、行業的不斷擴大，這種技術的全光傳輸距離也在不斷發展。相信結合OTDM技術，單信道的傳輸速率會有效提高，傳輸容量也會隨之加大，在現有的單信道最高速率640Gbit/s的基礎上產生突破。

4.2光弧子技術通信

這是一種特殊數量級的脈沖，屬于超短光的脈沖。這種通信存在于光纖網絡的反常色散區域，其非線形效應與群速度色散之間相互平衡，因此在經過了長時間、長距離的傳輸之后，信息的速度與波長都能夠保持不變。這種通信技術就是以光弧子作為載體，來實現長距離的有效通信，實現超長距離信息傳輸的零誤碼。光弧子技術具有強大的發展前景，在傳輸速度方面，高速通信與超長距離以及強大的脈沖控制能夠有效讓現行速率從傳統的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。

4.3智能化方向發展

智能化的光網絡是通信網絡長期發展的主要目標。隨著通信技術與計算機技術聯系得越來越緊密，加上光網絡的生存性、控制、調度、組網等方面的需求，光網絡已經向著智能化系統發展了。在光網絡中，可以加入自動發現的能力，提高控制連接技術。完善系統的自動恢復功能，這也是光網絡今后發展的目標。

4.4全光網絡化

在未來網絡通信的發展趨勢研究分析上，研究者一致認為全光網是未來通信網絡想要高速化發展的必然選擇。全光網是光纖技術發展的高層次階段，但這一階段并沒有實現，所以也可以稱作是理想階段。傳統的光纖網絡建設中，能夠實現網絡節點的全光化，但在電器件的選用上干線的容量仍舊沒有滿足用戶的需求，還有待進一步的提高。

4.5超大容量、超長距離傳輸技術

WDM雖然能極大地改善光纖傳輸系統的頻帶利用率，但是隨著通信需求的距離不斷加大，就需要一門更好的技術來支持超長距離傳輸，因此就有了DWDM（密集波分復用技術）及OTDM（光時分復用技術）和WDM（波分復用技術）相結合的產生。這種結合技術的優勢在于極大的提升光通信系統的傳輸速率和傳輸帶寬。依靠WDM（波分復用技術）和OTDM（光時分復用技術）來提高光纖通信系統的傳輸帶寬的效果是一定的，因此可以把多個光時分復用信號進行波分復用，從而提高系統的傳輸帶寬。RZ（歸零）編碼的占空比在光纖通信中對光纖的PDM（偏振模色散）和非線性適應能力很強，此外RZ編碼信號的占空比在超高速系統中很小，這對色散的要求也降低了，所以一般超大容量的通信系統都采用RZ編碼傳輸。

5.光纖網絡在通信工程技術中應用的前景展望

5.1光纖入戶

光纖入戶的寬帶極大，改善從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”的不足。在未來隨著各類技術的更新，光纖入戶的投入會越來越小。現階段，我國的光纖入戶已經覆蓋了平原地區，相信在不久后，山村地區也將實現全部光纖入戶。

5.2全光網絡大力發展

全光網絡以光節點代替電節點，節點之間實現全光化，也就是說信息的傳遞與交換能夠一直保持光速。雖然現階段全光網絡在我國還不夠完全成熟，但是它具有不可忽視的發展潛力，它具有開發、兼容、透明、可靠等優點，且帶寬、容量和處理速度都能達到很大，出現誤碼的現象也極少見，并且沒有太復雜的網絡結構，可以以多種形式靈活組網，也能隨時增加新節點。

6結語

光纖網絡是近幾年發展起來的創新型的通信方式，將光纖的原理和思路引入到通信領域中可以最大化地減少構架網絡的成本和維護投入。日益更新的光纖技術使得網絡構建的大范圍化得以實現，傳統通訊網絡與技術消退、光纖網絡全面掌控世界的趨勢將必然到來并逐步實現。