光纖有線(xiàn)通信技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

張廣嶺

（山信軟件股份有限公司 萊蕪自動(dòng)化分公司，山東 濟(jì)南 271104）

0 引 言

光纖有線(xiàn)通信技術(shù)作為現(xiàn)代通信工程中應(yīng)用性非常廣泛的新型信息傳輸技術(shù)，對(duì)于我國(guó)信息通信技術(shù)的發(fā)展起到巨大推動(dòng)作用。在近年來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，較多技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域里均融合了光纖有線(xiàn)通信技術(shù)，如全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光節(jié)點(diǎn)技術(shù)、光纖入戶(hù)技術(shù)以及信息通信技術(shù)等。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用提高了通信數(shù)據(jù)傳輸效率與質(zhì)量，這對(duì)于現(xiàn)代通信行業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響。

1 光纖有線(xiàn)通信技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 頻帶寬、通信容量大

在光纖有線(xiàn)通信技術(shù)出現(xiàn)之前，所應(yīng)用的通信材料一般為電纜或者是銅線(xiàn)。從應(yīng)用效果角度來(lái)講，雖然電纜、銅線(xiàn)與光纖有線(xiàn)通信技術(shù)無(wú)明顯區(qū)別，但在傳輸過(guò)程中，由于電纜以及銅線(xiàn)頻帶較窄、通信輸出容量也較小，并且通信傳輸所需要花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，故而使用價(jià)值不高[1]。光纖有線(xiàn)通信傳輸是電信號(hào)與激光信號(hào)之間的轉(zhuǎn)化，通過(guò)利用光反射的原理完成。當(dāng)光的射入角度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在光纖內(nèi)，光可以發(fā)生折射，繼而完成遠(yuǎn)距離傳輸目標(biāo)。此種傳輸方式有著傳輸速度快、信息容量大、對(duì)各種寬頻傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)[2]。同時(shí)在光纖內(nèi)部人們采用了一種叫密集波分復(fù)用的方法，這種方法可以有效提升光纖的信息承載量，從而使得光纖有線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用性更強(qiáng)。光纖是一種極為柔軟的信息傳輸介質(zhì)，主要集中應(yīng)用于制備光纜，多數(shù)光線(xiàn)將其包裹，從而形成保護(hù)層。光纜的分類(lèi)如表1所示。

表1 光纜劃分表

在實(shí)現(xiàn)光纜傳輸?shù)倪^(guò)程中，建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 光纜通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

利用XMPP協(xié)議建立的即時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)選用的模型是C/S模式。通過(guò)XMPP服務(wù)器，能夠在客戶(hù)端之間建立連接，從而獲取所有即時(shí)通信功能。

1.2 傳輸距離長(zhǎng)

在通信技術(shù)應(yīng)用中通常要考慮信號(hào)傳輸距離的問(wèn)題。信號(hào)傳輸?shù)木嚯x有限，一般情況下，電纜無(wú)法覆蓋到的地方就會(huì)出現(xiàn)丟失信號(hào)的問(wèn)題，這是因?yàn)殡娦盘?hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)不斷減弱，傳輸?shù)木嚯x越長(zhǎng)，信號(hào)也就越弱[3]。電信號(hào)傳輸必須要依賴(lài)電線(xiàn)或者中繼站，距離電線(xiàn)或中繼站較遠(yuǎn)時(shí)，電信號(hào)則越弱，故而為穩(wěn)定電信號(hào)，企業(yè)會(huì)出現(xiàn)加大電能消耗、增加成本投入的現(xiàn)象。光纖有線(xiàn)通信技術(shù)的出現(xiàn)恰好可以解決這一問(wèn)題。在光纖通信中，光信號(hào)以光速傳播，在光速狀態(tài)下極大避免信號(hào)衰弱現(xiàn)象的發(fā)生。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)比電信號(hào)傳輸，光纖有線(xiàn)通信的中繼距離更長(zhǎng)[4]。基于此，在傳輸遠(yuǎn)距離信號(hào)時(shí)，可以不用過(guò)多設(shè)立中繼站而增強(qiáng)信號(hào)，對(duì)降低建設(shè)成本投入起到一定作用。

近些年來(lái)，我國(guó)光纖領(lǐng)域發(fā)展速度極快，通過(guò)表2可以顯示出我國(guó)在2000—2020年的發(fā)展情況。

表2 2000—2020年光纖發(fā)展情況比較

1.3 抗干擾能力強(qiáng)

在目前社會(huì)中，電磁干擾無(wú)法避免，而電信號(hào)極易受到電磁干擾，這就使得人們必須找到一種措施，以抵消電磁干擾。在光纖信號(hào)傳輸中，光信號(hào)不易被電磁干擾，究其原因是光纖屬于絕緣材料，即便遇到雷電、電離層變化等惡劣天氣，穩(wěn)定性也依然很強(qiáng)。另外，光纖與高壓電線(xiàn)架距離較近時(shí)，光纖信號(hào)傳輸也不會(huì)受其影響[5]。

光纖通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為資源豐富、通信容量大、傳輸損耗低、節(jié)約材料、抗干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、對(duì)電氣絕緣、無(wú)串音干擾等，缺點(diǎn)為材料強(qiáng)度不高、易碎、對(duì)施工技術(shù)要求高、需要專(zhuān)業(yè)機(jī)械進(jìn)行處理、需要較高的技術(shù)支持、分路與耦合比較麻煩等[6]。

2 光纖有線(xiàn)通信技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

2.1 全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳輸時(shí)會(huì)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并且在需要時(shí)還可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。在網(wǎng)絡(luò)里，由于其主要以光信號(hào)傳輸，故而通信速率較快，信號(hào)也更加穩(wěn)定。在處理復(fù)雜信號(hào)時(shí)，也幾乎沒(méi)有問(wèn)題。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅可以極大改善光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)技術(shù)的不足，還可以提升信息傳輸?shù)男逝c質(zhì)量。另外，隨著該技術(shù)的投入，全光網(wǎng)絡(luò)寬帶也得到進(jìn)一步擴(kuò)大使用。在設(shè)備支持條件下，有效控制信息傳輸損耗[7]。

2.2 光節(jié)點(diǎn)技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

光節(jié)點(diǎn)技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中有著重要的地位。主要是由于光節(jié)點(diǎn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)過(guò)于突出，難以被其他技術(shù)所取代。例如，光節(jié)點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制信號(hào)亂碼和信號(hào)傳輸率低下等問(wèn)題，保障信息傳輸?shù)臏?zhǔn)備率與完整性，以便于支持通信工程的發(fā)展。另外，在現(xiàn)代通信工程中，因?yàn)槭褂霉夤?jié)點(diǎn)材料方法較為簡(jiǎn)單，所以可以降低技術(shù)使用難度。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)用光節(jié)點(diǎn)技術(shù)時(shí)會(huì)下達(dá)一些指令，系統(tǒng)在處理指令時(shí)將融合整體通信系統(tǒng)，以此調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各個(gè)層面的關(guān)系[8]。但是就目前的實(shí)際情況來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)還存在著諸多不成熟的地方，故而此項(xiàng)技術(shù)還未普及使用，仍然需要專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)繼續(xù)開(kāi)展研究。

2.3 光纖入戶(hù)技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

通常對(duì)于新技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用，人們都較為關(guān)注，尤其是與日常生活息息相關(guān)方面的技術(shù)。由于以往傳輸信號(hào)方法會(huì)受到電磁場(chǎng)、雷電等諸多外在因素的影響，繼而對(duì)人們的生活造成困擾，故而光纖技術(shù)的發(fā)展關(guān)注度較高。在這些外在因素的影響下，信號(hào)傳輸效率變得較慢。自光纖技術(shù)應(yīng)用之后，這種問(wèn)題得到了極大改善[9]。光纖入戶(hù)技術(shù)應(yīng)用之后，不管是在農(nóng)村生活還是在城市生活的用戶(hù)，均感到網(wǎng)絡(luò)速度較快，整體滿(mǎn)意度也較高。究其原因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商會(huì)在一座城市內(nèi)建設(shè)多個(gè)中心機(jī)房，而每個(gè)中心機(jī)房下又設(shè)有多個(gè)分機(jī)房，以此建立起覆蓋整個(gè)城市或農(nóng)村的信息網(wǎng)絡(luò)。中心機(jī)房與分機(jī)房所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)就是光纜，之后由分機(jī)房向用戶(hù)傳輸信息網(wǎng)絡(luò)，以此來(lái)為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在建立光纖通信中，整體通信結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 光纖通信協(xié)議

2.4 信息通信技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中的應(yīng)用

在光纖有線(xiàn)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用之前，人們之間相關(guān)聯(lián)系所應(yīng)用的信息通信技術(shù)主要依賴(lài)衛(wèi)星、微波與電。但是這些技術(shù)雖然有著實(shí)際使用效果，但卻容易受到外界因素的干擾，一旦碰到惡劣天氣，則信號(hào)容易受到影響。而當(dāng)今信息通信技術(shù)是將光信號(hào)作為傳播信號(hào)的載體，在光纖中經(jīng)過(guò)折射來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，這樣在保證信號(hào)傳輸質(zhì)量與效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了投入成本的控制。由于這項(xiàng)技術(shù)有著造價(jià)低、信息傳輸效率高、信息傳輸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，故而被普遍應(yīng)用。

如今，在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代覆蓋下，互聯(lián)網(wǎng)信息交互每天都會(huì)產(chǎn)生海量的信息，傳統(tǒng)的信息通信技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。隨著人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)愈發(fā)依賴(lài)，使得其對(duì)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確率與實(shí)效性要求越來(lái)越高[10]。在信息通信技術(shù)被投入使用于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展腳步也越來(lái)越快，人們對(duì)信息傳輸?shù)男枨蟮玫搅藵M(mǎn)足。

2.5 光色散技術(shù)的運(yùn)用

光纖中的信號(hào)傳輸通常為光信號(hào)，光的傳播速度極快，因此光纖的信號(hào)傳播速率也極快。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，相比于電纜、銅線(xiàn)等傳播介質(zhì)，光信號(hào)消耗資源較少。然而，當(dāng)光信號(hào)出現(xiàn)損耗時(shí)，不能保證用戶(hù)讀取信息的完整度。若想減少此種信號(hào)帶來(lái)的損失，則需要強(qiáng)化光信號(hào)。應(yīng)用光色散技術(shù)可以通過(guò)光纖的色散來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的優(yōu)化，提升光信號(hào)的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。該技術(shù)的應(yīng)用不但可以增強(qiáng)信號(hào)，還能保障信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，提高信號(hào)利用率。

3 結(jié) 論

目前，在選取通信應(yīng)用材料時(shí)，光纖使用頻率較高，光纖有線(xiàn)通信技術(shù)已成為一種必然的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。如今，有關(guān)研究人員仍在繼續(xù)對(duì)光纖有線(xiàn)通信技術(shù)進(jìn)行更深入的探索。隨著信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，通信技術(shù)的發(fā)展前景非常良好。光纖技術(shù)水平的提升有助于國(guó)家信息技術(shù)整體的提高，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出一定貢獻(xiàn)。