淺談當(dāng)前光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

李浩源 大慶師范學(xué)院 崔文婷 齊齊哈爾大學(xué)

關(guān)健詞：光纖通信技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

1 光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀

上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問(wèn)世以后，全球整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，可以說(shuō)是一場(chǎng)本質(zhì)性的、革命性的變革，這場(chǎng)變革給通信領(lǐng)域帶來(lái)了兩個(gè)變化：一是光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，二是光纖通信技術(shù)以光纖硬件作為信息傳輸媒介。就光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀而言，有以下幾個(gè)方面：

1.1 波分復(fù)用技術(shù)。光纖通信技術(shù)中光波分復(fù)用技術(shù)，即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢(shì)，獲得了大的帶寬資源。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長(zhǎng)不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個(gè)單獨(dú)的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長(zhǎng)不同的信號(hào)集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號(hào)的、波長(zhǎng)不同的光載波再進(jìn)行分離。

1.2 光纖接入技術(shù)。現(xiàn)存光纖通信技術(shù)中的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上的巨大反差說(shuō)明接入網(wǎng)已確實(shí)成為制約全網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問(wèn)題的長(zhǎng)遠(yuǎn)技術(shù)手段是光接入網(wǎng)。過(guò)去幾年間，網(wǎng)絡(luò)的核心部分可以說(shuō)是變化最大，用翻天覆地幾個(gè)字來(lái)形容一點(diǎn)都不為過(guò)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)很重要的技術(shù)，之所以說(shuō)它重要，原因很簡(jiǎn)單，就是它能給越來(lái)越多的大中型企業(yè)和普通用戶提供便利，滿足了當(dāng)前人民群眾對(duì)通信的需求。

1.3 光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)需要改進(jìn)。目前，光纖通信技術(shù)中光傳輸?shù)玫搅艘欢ǔ潭鹊陌l(fā)展，光纖通信技術(shù)的交換技術(shù)也得到了一定程度的提高，光接入網(wǎng)通訊技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)也得到了重大改良，然而如何使光接入網(wǎng)技術(shù)中的光傳輸與交換技術(shù)進(jìn)行有效融合就成了擺在通信行業(yè)面前一道必須解決的難題。

2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，特別是近十幾年來(lái)，我國(guó)通信行業(yè)在政府的支持下，在通信行業(yè)的集體努力下，通信技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，取得了一個(gè)又一個(gè)的成績(jī)。然而通信行業(yè)的管理體制改革還需要繼續(xù)，要趁著電信市場(chǎng)的逐步全面開(kāi)放，大力發(fā)展光纖通信，力爭(zhēng)光纖通信的發(fā)展再現(xiàn)新局面。

2.1 要促使光接入網(wǎng)通信技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。現(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。通信行業(yè)要高度發(fā)展智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大力發(fā)展光接入網(wǎng)通信技術(shù)，只有我們的通信行業(yè)的這項(xiàng)光纖通信技術(shù)得到提高了，才能在日常工作中最大程度降低維護(hù)費(fèi)用，減少故障率的發(fā)生。另一方面，隨著用于新設(shè)備的開(kāi)發(fā)和新收入的不斷增加以及與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以大大減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目，擴(kuò)大覆蓋面范圍。通信行業(yè)要做的工作還有很多，要倡導(dǎo)建立光網(wǎng)絡(luò)，最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。為新媒體時(shí)代的到來(lái)做好準(zhǔn)備。

2.2 要加大新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，已經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖：非零色散光纖和全波光纖，可以說(shuō)在通信技術(shù)這個(gè)行業(yè)有了一定成就，但是我們決不能自滿，要向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。經(jīng)驗(yàn)告訴我們：要想使通信行業(yè)得到大發(fā)展，大跨越，就必須重視新一代光纖技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。在新形勢(shì)下，新一代光纖的研究和開(kāi)發(fā)可以說(shuō)是當(dāng)務(wù)之急，它也是新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)前，我們注意到這樣一個(gè)現(xiàn)象，那就是IP這個(gè)業(yè)務(wù)量在迅猛增長(zhǎng)，通信行業(yè)中的三網(wǎng)之一電信網(wǎng)正向新的目標(biāo)發(fā)展來(lái)滿足不同用戶的不同需求。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長(zhǎng)距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢(shì)，開(kāi)發(fā)新型光纖已成為開(kāi)發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前，為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖(G.655光纖)和無(wú)水吸收峰光纖(全波光纖)。通信行業(yè)要描準(zhǔn)更高的目標(biāo)，研究和開(kāi)發(fā)出更好的成果來(lái)，不斷滿足各行業(yè)和人民群眾的需要。

2.3 要向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。從以往通信行業(yè)的發(fā)展歷史來(lái)看，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度永遠(yuǎn)趕不上網(wǎng)絡(luò)容量的需求。要想基本滿足各行業(yè)和人民群眾日益增長(zhǎng)的對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的需求，就要大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)容量。那么如何發(fā)展網(wǎng)絡(luò)容量呢？傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式進(jìn)行，每當(dāng)傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30%～40%，因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益大致按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過(guò)去20多年來(lái)一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時(shí)間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還快得多。所以一定要提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸速度，高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能。

2.4 要向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)。采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%，99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長(zhǎng)適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)的光源信號(hào)同時(shí)在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。波分復(fù)用系統(tǒng)之所以受到歡迎，是因?yàn)樗兄鴱V大用戶特別喜歡的諸多優(yōu)點(diǎn)：一是表現(xiàn)在它可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，迅速使容量擴(kuò)大，短時(shí)間就以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大幾倍至上百倍的效果，二是在大容量長(zhǎng)途傳輸時(shí)，它可以節(jié)約大量光纖和再生器，從而大大降低了傳輸成本。另一方面，波分復(fù)用系統(tǒng)與信號(hào)速率及電調(diào)制方式無(wú)關(guān)。在引入寬帶新業(yè)務(wù)方面，波分復(fù)用系統(tǒng)可以說(shuō)是起著方便手段的作用，與此同時(shí)利用WDM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)渴望實(shí)現(xiàn)未來(lái)透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)有其自身的優(yōu)點(diǎn)：比如說(shuō)在實(shí)用方面，還有就的傳輸容量也很大，但總的說(shuō)來(lái)，它的系統(tǒng)還是有不少缺點(diǎn)：比如說(shuō)在系統(tǒng)的靈活性和可靠性方面，它與光聯(lián)網(wǎng)比較起來(lái)就差的很多。

它的系統(tǒng)基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)，這些都足以說(shuō)明波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)需要進(jìn)行大的改進(jìn)，大的提高，不能只看到它的優(yōu)點(diǎn)而不進(jìn)行大的改革。要努力發(fā)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)自身的優(yōu)勢(shì)，投巨資、下大力氣在光聯(lián)網(wǎng)這個(gè)前沿領(lǐng)域進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，早日讓光聯(lián)網(wǎng)這個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)造福于人類，造福于社會(huì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

光纖通信技術(shù)是通信技術(shù)領(lǐng)域中很重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)，各行各業(yè)的人們利用它給人們帶來(lái)的便利實(shí)現(xiàn)了自己的目標(biāo)，在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)在全球處于非常低迷的狀態(tài)時(shí)，我國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策，對(duì)光纖通信技術(shù)領(lǐng)域這一朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持，通信行業(yè)也不斷在光纖通信技術(shù)方面積極探索。我們有理由相信，隨著各級(jí)政府和通信行業(yè)的共同努力，光纖通信技術(shù)一定會(huì)得到大大提高。