光纖通信網絡傳輸技術的研究與分析

王文萃，宋偉偉

（1.中國人民解放軍31401部隊，遼寧 大連 116000；2.中國人民解放軍96753部隊，山東 萊蕪 271100）

0 引 言

當前社會各領域相關技術的應用發展十分迅速，在通信領域中，光纖通信網絡技術同樣也得到了持續不斷的發展與創新，它在數據信息傳輸過程中的作用尤為突出。如今，光纖通信網絡技術已經十分成熟，在各領域都得到了廣泛關注及大力推廣，其表現出來的優勢越來越明顯，作用也日趨重要。為提高光纖通信網絡的信息傳輸能力，對光纖通信網絡傳輸技術的研究與分析是十分必要的，同時也為科學合理的應用打下堅實的基礎。

1 光纖通信技術

1.1 概 述

光纖通信技術是通過光纖為媒介進行信息傳遞的一種技術。當前光纖通信技術已經十分成熟，其應用主要集中在2個方向：（1）波分復用技術，通過復用技術實現光纖的高效利用，從而讓帶寬資源更加優化；（2）光纖接入技術，通過多種光纖接入寬帶的方式來滿足客戶的需求，接入后相關應用不會受寬帶限制，讓信息傳輸速率得到極大的改善[1]。

1.2 技術優勢與特點

1.2.1 傳輸的數據信息量大

在通信傳輸技術的發展中，光纖傳輸相較于微波傳輸具有十分明顯的優勢，其傳輸容量是微波的100多倍，同時能夠傳輸各種類型的數據，擁有更好的傳輸穩定性。光纖傳輸效率相較于電波更加高效，其材質相較于傳統的銅芯電纜和導波管也更加節能，在傳輸過程中的表現十分優秀，不僅擴大了傳輸容量還降低了能源損耗，因此應用十分廣泛。

1.2.2 較低的損耗及降低成本

各行業的商業行為都十分注重成本的控制，提高經營水平，從而達到增效的目的。通信行業也是如此，光纖的應用降低了通信行業的系統投入成本，而且由于光纖傳輸損耗較低，無形中提高了通信行業的商業經濟效益[2]。光纖是通過玻璃材料進行加工制成，它具備多種優良的性能，如絕緣性、回路接地性等，因此使用比較安全穩定。

1.2.3 占用空間小且安全保密性好

在數據傳輸上，光纖傳輸相較于傳統的電波傳輸具有安全保密等優勢，它不會因為光信號的泄露而導致信息外泄。另外，光纖傳輸的容量較大，擁有較強的擴展，因此光纖的傳輸能力保障了其通信網絡的傳輸穩定性。不僅如此，光纖還具備絕緣性和耐腐性，且擁有較強的抗干擾能力。

1.2.4 中繼距離長

傳輸距離越遠，傳輸損耗越大，因此中繼距離是數字信號傳輸的關鍵。光纖通信網絡傳輸技術有效解決了這一難題。光纖通信網絡傳輸技術相較于傳統技術而言擁有更長的傳輸距離，并且數字信號傳輸的效率也更加高效。

2 光纖通信網絡傳輸技術原理

光纖通信網絡傳輸技術是一種通過光纖實現信號光波傳輸的技術。在該技術的應用過程中，主要采用光纖聚集的方式形成光纜，通過光纜進行信息傳遞，這樣做有利于提高傳輸效率及傳輸通道的穩定性[3]。其工作原理如圖1所示。

圖1 光纖通信網絡傳輸技術的工作原理

3 光纖通信網絡傳輸技術要點

3.1 智能能力

光纖網絡通信的傳輸特點是讓通信信號數字化，并構建光傳送網絡的數字體系，利用數字化優勢進行業務模式的優化改善，實現數字信號傳輸與實時調度的有機結合。從通信網絡的特點來講，光纖網絡具備更加穩定的性能，傳輸過程中按照預先設定的傳輸路線進行傳輸。通過這種預設方式，實現了從底層到平臺之間信號傳輸的無縫轉換，從而提高了整個平臺的工作效率。在實踐通信的過程中，光纖網絡通信傳輸能力十分穩定，為數字信號的雙向流通提供關鍵的保障。

3.2 移動能力

為滿足時代進步的需求，光纖網絡通信的傳輸模式進行了結構性調整，傳輸網絡的分組變成了一種新趨勢，主要通過信號傳輸機調控中臺來實現，不僅提高了網絡傳輸效率及智能化操作水平，同時還讓數字信號傳輸實現了多元化的目的[4]。在當前現有的業務體系模式中，如果要使數字網絡的效率得到完全發揮，則必須進行數據流量的精準調控，減少數字網絡傳輸的實際負荷，進而讓光纖通信的操作實現可控。

3.3 路由能力

在數字信號傳輸過程中，數據必須及時傳輸至服務器，然后通過服務器對無線信號的數據進行實時分析處理，只有這樣才能實時精準地掌握處理結果，因此路由能力就變得特別重要。它可以在多個服務器之間或者傳輸過程中進行數據分發，并提供了一種數據中轉的方案。另外，在無線通信技術的選擇上，路由能力常常是必選的條件，由于光纖通信網絡傳輸技術具備了路由的特點，因此光纖通信網絡傳輸技術在無線網絡傳輸中的優勢十分明顯。

4 光纖通信網絡傳輸的核心技術

4.1 光波分復用技術

在實際的光纖通信網絡傳輸中，一般都采用光波分復用技術。它可以將2種或者多種以上不同波長的光載信號進行組合，并在同一條光纖中進行傳輸。利用光波分復用技術實現網絡傳輸時，對于光波傳輸的實現不僅可以選擇不同間隔的方式，還可以選擇不同冷卻激光的方式。為了讓光波與各個信號接收設備形成有效連接，可采用復用器進行光波轉換[5]。

4.2 光交換技術

光交換技術是一種基于光纖網絡環境的數字信號傳輸交換技術，它的實現主要包括光信號處理、組網安裝等操作，其中光信號的處理主要有比特級、線路級、分組級3種方式。在該技術實際應用過程中，對光器件運行速率的要求十分嚴苛，因此在選擇適合的光信號處理方式時，技術人員必須結合數字信號的實際需求來進行選擇，以此實現提高帶寬利用率的目的。另外，還應注意網絡環境的實際情況，并以此為依據進行組網安裝。

4.3 光放大技術

光放大技術主要是利用光放大器等設備對數據信號進行放大處理，該技術讓光纖通信網絡傳輸效率有了明顯提升，也為光纖通信網絡技術的應用打下了堅實的基礎。光放大器主要有2種類型：一是非線性操作的光纖放大器；二是半導體放大器。在實際的應用過程中，需根據具體的環境來進行選擇。

5 光纖通信輸入系統應用

5.1 數據系統

在光纖通信過程中，光纖通信網絡的調度操作可以對數據流量進行實時控制，以此來減少網絡資源的浪費，從而實現數據流量的最優控制。在實際的通信系統設計目標中，光纖通信網絡可以設定通信流量的既定額，當數據流量大于該額定值時，光纖通信網絡傳輸容量可根據實際情況自行調節閾值大小，讓網絡高速穩定的運轉。同時，在數字化通信的某些特定服務區域，還可以實現數據分析與數據處理的實時結合。數據系統如圖2所示。

圖2 數據系統

5.2 服務系統

當前數字化是光纖通信工程發展的新模式，因此必須對傳統的通信系統與調度系統進行升級改造，以此來實現數字化在通信網絡中的應用。在改造過程中，需要列出相關的實施問題和實施措施，對實施的可行性進行探討，并采取統一的改造技術方案，構建符合時代要求的光纖通信工程系統。

5.3 整合系統

對于通信系統平臺而言，不僅需要整合光纖通信網絡傳輸技術，還需要整合其他先進技術，如遙感、遠程控制等，以此來實現整體信息的數字化，進而實現調控平臺的自動化與功能結構的自主化。隨著光纖通信數字化的深入推廣，原有平臺中的各種問題日益凸顯，大大降低了操作性，不僅需要整合先進的技術，還要整合成熟的服務平臺，實現通信網絡數字化服務的目標，并以此為優勢帶動光纖經濟的增長。

5.4 操作系統

在光纖通信網絡不斷創新、持續調整的情況下，光纖通信數字化系統的構建成為了必然趨勢，數字通信系統需實現數字信號處理一體化操作的機制，并落實網絡通信服務改革目標，完善數字化規劃及平臺任務，同時挖掘光纖信息化的優勢。

6 光纖通信輸出系統應用

光纖通信是一種新型的無線網絡技術，它可以結合不同的算法模式進行路由傳輸，從而實現路徑的優化，徹底解決了傳統無線平臺傳輸過程中所產生的問題。

6.1 安全管理

光纖網絡傳輸技術具有強大的數字信號處理能力，它不僅可以滿足不同用戶的使用需求，還具備數據資源自動化控制的能力。隨著用戶數量的激增及各種需求爆發增長等問題凸顯，光纖網絡傳輸技術必須進行改造與優化，在保持整體運行效率的目標下，還必須對光纖通信數據控制功能進行橫向擴展及縱向挖掘，降低數據處理風險與擴大數據容量的同步處理是其優化改造需實現的重要目標。

6.2 層次管理應用

由于技術、人員、設備等因素，使通信監控系統在使用的過程中存在一定的問題，并造成了系統可操控性及無線網絡信號傳輸的限制。隨著光纖技術的發展，智能化、網絡化以及自動化等技術成為了標配，通過這些技術的應用建立一個全面的監控服務系統，以此來實現用戶層次化管理的需求。

7 光纖通信傳輸技術在不同領域中的實際應用

7.1 互聯網的應用

在互聯網應用中，光纖通信網絡傳輸技術的應用進行了廣泛且深入的推廣，其主要應用是采用光纜作為媒介，讓數字信號的傳輸質量得到保障，并降低網絡信號的能耗損失，從而讓網絡傳輸效率更加高效。該技術的應用不僅實現了電信號與光信號的快速轉換，還實現了信號與計算機的連接，并通過該連接最終實現了信息的實時傳輸。為了確保該技術在互聯網中的應用快速落地，還需建立起相關的應用規范，進一步確保網絡傳輸的穩定高效。

7.2 物聯網的應用

在物聯網的應用中，光纖通信網絡傳輸技術的應用主要是在網絡層展開，通過實現感知與傳輸相結合來達到應用的目的。例如，天然氣泄漏監測的應用就引入了光纖傳感器，通過傳感器與業務應用層進行連接，提供精準的位置感知，為管道維修提供了有力的保障。該技術不僅在物聯網領域中得到了應用，在其他領域同樣也得到各種應用推廣，如工程檢測、智能家居等。

7.3 5G通信的應用

5G通信產業作為新興的產業，在其發展過程中需要進行5G組網并建立5G基站，基站的建立則需要大量的光纖作為保障。由于5G通信采用光纖網絡，因此光纖通信網絡傳輸技術扮演著十分重要的角色。當前，光纖通信網絡傳輸技術中的光弧子技術已經應用于5G通信，該技術能進一步提升光纖網絡通信傳輸的效率，通過其獨特的特性實現了高保真及長距離傳輸，為5G通信系統提供了更好的技術保障。

8 光纖通信網絡傳輸技術的發展趨勢

隨著5G技術的高速發展及深入推廣，為滿足人們對光纖網絡通信傳輸日益增長的需求，光纖通信網絡傳輸技術必須進行改造及優化，其未來的發展趨勢主要表現在2個方面。

（1）傳輸超大容量的信息，因為網絡通信信息量的持續增加造成了信息傳輸及信息存儲的壓力與日俱增，所以實現超大容量信息的傳輸十分有意義。未來不僅要解決這一問題，還要提升網絡傳輸的效率，通過實現新型的傳輸光波來提高數據存儲處理能力，讓數據信息的利用水平得到提升。

（2）光弧子通信技術的優化與完善，光弧子通信技術有著比較廣泛的使用，它在一定程度上解決了信號衰減及電光轉換的問題，同時還實現了無限制傳輸的目標。雖然該技術十分優秀，但還存在優化和完善的空間，如與全光再生、全光整形等技術相結合，能讓光纖網絡信息傳輸距離得到極大的擴展。因此，光弧子通信技術的優化與完善在未來也有著廣闊的前景。

9 結 論

目前，光纖通信網絡傳輸技術的應用已經十分普遍，它深刻影響著人們的生活與工作。未來其的應用領域會越來越寬，同時為滿足人們日益增長的需求，也將不斷創新。因為只有這樣才能更好地為社會服務，從而實現其自身的價值。