光纖通信技術探討

錢渝孟

摘 要：由于光纖通信具有損耗低、傳榆頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速，文章概述光纖通信技術的發展現狀，并展望其發展趨勢。

關鍵詞：光纖通信技術；趨勢；光纖到戶；全光網絡

1 前 言

1966年，美籍華人高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發表論文，預見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率（1014Hz數量級）的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。

2 光纖通信技術的發展現狀

為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究，實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究，實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發達國家，在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s（274xGbit/s）的實驗系統，對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面，光網技術合作計劃（ONTC）、多波長光網絡（MONET）、泛歐光子傳送重疊網（PHOTON）、泛歐光網絡（OPEN）、光通信網管理（MOON）、光城域通信網（MTON）、波長捷變光傳送和接入網（WOTAN）等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網絡，尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。

3 光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標，光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

3.1 光纖到戶

現在移動通信發展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求功能相對占優的固定終端，希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網相當，這使FITH的實用化成為可能。據報道，1997年日本NTT公司就開始發展FTTH，而美國在2012年前后的12個月中，FTTH的安裝數量增加了400%以上。在我國，工信部2013年1月頒布了有關光纖到戶的兩項國家標準，并將于2013年4月1日起實施。國家住房和城鄉建設部也已頒布第1565號、第1566號公告予以配合。這是強制性國家標準，即必須實施的國家標準。光纖到戶上述國家標準具有非常重要的意義，首先是明確了今后新建住宅直接用光纖到戶方式建設，而不再用銅纜，可使電信運營商免去光纖改造的煩惱；其次規定住宅區應允許多家運營商平等接入，實際上可讓用戶對寬帶運營商有選擇權，目前，一些小型寬帶商甚至無資質的企業往往依靠與小區開發商或物業的關系壟斷小區寬帶，卻提供不了很好的寬帶服務，這一國家標準將有利于破除這種壟斷。我國從沿海到內地興起光纖到戶建設高潮。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應技術的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，FTTH的大趨勢是不可阻擋的。

3.2 全光網絡

傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍用電器件，限制了目前通信網干線總容量的提高，因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術，它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

4 結語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。在國內各研發機構、科研院所、大學的科研人員的共同努力下，我國已研制開發了一些具有自主知識產權的光通信高技術產品，取得了一批重要的研究與應用成果。這些研究工作和突出成果為O-TIME（光時代）計劃的實施奠定了堅實的基礎，為我國的信息基礎設施建設做出更多的貢獻。