楊玉青

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)通訊傳輸技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，尤其是光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)通訊傳輸?shù)闹饕绞健＿@種技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)比如速度快、信息傳輸量大、抗干擾能力強(qiáng)等等。該文主要介紹目前該技術(shù)的具體應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；應(yīng)用方式；FTTH技術(shù)；光交換技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）34-8153-02

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)我國(guó)通訊傳輸技術(shù)也提出了更高的要求，而光纖傳輸技術(shù)就是一種全新的傳輸技術(shù)，這種技術(shù)現(xiàn)在得到了很廣泛的應(yīng)用，接下來(lái)我們就對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

1單纖雙向傳輸技術(shù)

這種技術(shù)主要是與雙纖雙向傳輸技術(shù)相對(duì)出現(xiàn)的，雙纖和單纖傳輸技術(shù)在進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)工作時(shí)的區(qū)別在于，使用在同一根或不同的兩根光纖進(jìn)行的信息收發(fā)。以前我們都是以不斷的采取方法擴(kuò)大光纖傳輸容量的方法來(lái)節(jié)省光纖資源從最初的8M、34M，到后來(lái)的320G、1600G等等。我國(guó)光纖的容量被不斷的擴(kuò)大，雖然理論上來(lái)說(shuō)我們可以無(wú)限的增大光纖的傳輸容量，但是在這一過(guò)程中我們還要受到設(shè)備器件的約束，這就大大降低了光纖的傳輸容量。現(xiàn)在，我們的光纖通信傳送網(wǎng)都采用的是雙纖雙向的方式，這會(huì)大量浪費(fèi)光纖資源，如果采用單纖雙向的傳輸方式就可以解決這一問(wèn)題。隨著我國(guó)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)光纖通信傳送網(wǎng)也越來(lái)越多，如果采用這種方式節(jié)省的資源是十分巨大的。所以我們必須要加強(qiáng)對(duì)單纖雙向傳輸技術(shù)的研究，這對(duì)我國(guó)通信行業(yè)的發(fā)展是十分重要的。現(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)得到了實(shí)際應(yīng)用，但是應(yīng)用的范圍比較狹窄，所以仍然需要我們?nèi)ゲ粩嗟难芯颗c探索。

2光纖到戶（FTTH）接入技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，HDTV高清數(shù)字電視已經(jīng)逐漸成為主流，在實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)時(shí)，寬帶的FTTH技術(shù)是關(guān)鍵。這種技術(shù)就是一種全透明的光纖接入網(wǎng)，它不會(huì)限制傳輸制式、波長(zhǎng)或者是寬帶等因素，可以適用于那些新業(yè)務(wù)，另外這種技術(shù)安裝使用起來(lái)也比較便捷。FTTH技術(shù)的主要推動(dòng)力量是HDTV，只要建立了完善的FTTH，就可以逐漸實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一的目標(biāo)，也就是固定電話、網(wǎng)上寬帶與數(shù)字電視接入合并。

一般我們?cè)诮鉀QFTTH時(shí)會(huì)采取兩種方案，即P2P方案和PON方案。接下來(lái)我們就來(lái)介紹一下這兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

P2P方案的優(yōu)點(diǎn)：這種方案各個(gè)用戶是獨(dú)立的，可以不受其它用戶的影響，具有靈活的體制；具有較長(zhǎng)的傳輸距離；可以使用價(jià)格較低的低速光電子模塊。缺點(diǎn)是：這種方案要在用戶區(qū)內(nèi)安裝一個(gè)匯總用戶的有源節(jié)點(diǎn)，這樣才能減少用戶直接到局的管道和光纖。

PON方案的優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)工作較為簡(jiǎn)便；光纖資源和電子器件用量少。缺點(diǎn)是：需要使用高速光電子模塊，造價(jià)較高；傳輸距離較短；各個(gè)用戶互相影響等。

現(xiàn)在PON的種類(lèi)很多，但是常用的主要有以下幾個(gè)，即BPON，也就是寬帶的PON；APON就就是ATM-PON，這種方式比較適合在ATM交換網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用；OPON，這種方式主要使用通用幀處理的OFP-PON；EPON，主要使用的是以太網(wǎng)技術(shù)的PON，GEPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON；WDM-PON，主要使用波分復(fù)用的方式來(lái)劃分用戶的PON，但由于用戶和波長(zhǎng)之間存在密切關(guān)系，所以這種方式的維護(hù)工作較為困難，在FTTH中得不到廣泛的應(yīng)用。

我們應(yīng)該注意的是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在無(wú)線接入技術(shù)得到了極大的發(fā)展。這種技術(shù)可以用于WLAN的IEEE802.11協(xié)議，傳輸?shù)母采w面可以超過(guò)100米以上，傳輸帶寬可以達(dá)到54Mbps。這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在商業(yè)范圍內(nèi)使用。在實(shí)際操作過(guò)程中，我們可以使用無(wú)線接入WLAN來(lái)傳輸用戶的數(shù)據(jù)，這主要由點(diǎn)播電視VOD的上行數(shù)據(jù)和上下行數(shù)據(jù)組成。通常一般的用戶上行較小，所以采用IEEE802.11就可以了。而我們采用的FTTH主要是為了滿足HDTV寬帶視頻的需要。這樣我們就可以建立一種“光纖到戶+無(wú)線接入”的家庭網(wǎng)絡(luò)形式。這種網(wǎng)絡(luò)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的成本更低，維護(hù)較為簡(jiǎn)單，覆蓋面更廣，傳輸信號(hào)質(zhì)量也更強(qiáng)等等。這是未來(lái)信息傳輸?shù)陌l(fā)展方向，我們應(yīng)該對(duì)其起到足夠的重視。

3骨干節(jié)點(diǎn)的光交換技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)我們可以將光交換表示成交換+光纖通信傳輸。

以往，我們所構(gòu)建的通信網(wǎng)一般采用的是金屬線纜.在線路中傳輸?shù)闹饕獮殡娮有盘?hào)，并通過(guò)電子交換機(jī)進(jìn)行電子信號(hào)交換.但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)在的通信網(wǎng)采用的是光纖.傳輸?shù)男盘?hào)也是光信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，我們使用的光纖只能進(jìn)行信息的傳輸，不能進(jìn)行光信號(hào)的交換。因此實(shí)際工作中我們?nèi)匀徊捎秒娦盘?hào)。我們應(yīng)該改變這種交換方式。但是現(xiàn)在由于我國(guó)光開(kāi)關(guān)器件仍然存在很多問(wèn)題，所以在信號(hào)交換過(guò)程中只能采取“光—電—光”的方法。這會(huì)大大降低通信的效率，也會(huì)提高成本。所以我們必須要重視這個(gè)問(wèn)題的研究。

一般在光網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑺俣榷急容^快，這種狀況下電子開(kāi)關(guān)根本不能對(duì)其形成有效的控制，只能在低次群中進(jìn)行電子交換。但是如果我們采取光交換，就可以在高速信號(hào)中進(jìn)行交換。然而我們也不是說(shuō)一切都要使用這種方式，在那些低速的區(qū)域我們也可以采用電子交換方式，可以不采用光交換技術(shù)?，F(xiàn)在我國(guó)的數(shù)據(jù)網(wǎng)中信號(hào)主要的形式是“包”，交換方式也是“包交換”。這種信號(hào)的顆粒相對(duì)較小，所以可以使用電子交換的方式。但是，在骨節(jié)位置我們最好還是要使用光交換。

現(xiàn)在光交換方式已經(jīng)在少通道大容量的線路中得到了實(shí)際應(yīng)用，比如說(shuō)用來(lái)保護(hù)線路以及調(diào)度小量通道等。這種方式一般都是采用熱光開(kāi)關(guān)或者是機(jī)械光開(kāi)關(guān)。

電子交換主要分為兩種方式，即“空分”和“時(shí)分”。而光交換主要分為三種方式，即“空分”“時(shí)分”以及“波長(zhǎng)交換”。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中光纖通信是一般不選擇時(shí)分的這種方式。

光空分交換方式主要是應(yīng)用光開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行控制，使光信號(hào)在光纖中傳輸。一般這種方式的光開(kāi)關(guān)主要有半導(dǎo)體、機(jī)械和熱光開(kāi)關(guān)幾種。

接下來(lái)我們來(lái)介紹光波長(zhǎng)交換，這種方式賦予各個(gè)交換對(duì)象具體的波長(zhǎng)。因此，只要我們發(fā)出某一個(gè)特定的波長(zhǎng)就可以和相應(yīng)的對(duì)象進(jìn)行通信。開(kāi)發(fā)和使用可變的波長(zhǎng)光源就是這種方式的關(guān)鍵。

如果我們采用這兩種方式就可以建立較為靈活的光交換網(wǎng)。

4研發(fā)集成光電子器件

雖然有部分光電子器件不需要集中，但總體來(lái)看，相當(dāng)一部分是需要并全也是可以集成的，集成化會(huì)是一個(gè)必然的方向。目前正在發(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子器件，如DFB和DBR半導(dǎo)體激光器、量子阱半導(dǎo)體激光器、波長(zhǎng)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器、波長(zhǎng)可調(diào)諧光器、光開(kāi)關(guān)器件、無(wú)源光器件、光邏輯器件等需要的器件組裝于其上，也可以直接集成為一個(gè)光電子器件。

日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開(kāi)關(guān)；1x128熱光開(kāi)關(guān)陣列；用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測(cè)集成在一起；8波長(zhǎng)每波速率為10Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在一塊芯片上，尺寸僅15x7mm。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM其中有些已經(jīng)商用。近幾年，集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。

近年來(lái)，我國(guó)的集成光電子器件取得了一定的發(fā)展，在集成的小通道光開(kāi)關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG方面都有所突破。但與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然有較大差距。因此發(fā)展的壓力依然存在，為避免微電子落后的被動(dòng)局面重現(xiàn)。當(dāng)前需要我們來(lái)切實(shí)鉆研新的、體積小的、廉價(jià)的、集成化的光電子器件，來(lái)實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸、FTTH等等，集成光器件的研發(fā)成為光纖通信技術(shù)發(fā)展必不可少的環(huán)節(jié)。

5結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)該文的介紹我們知道我們不僅可以在通信的主管線路上使用光纖通信技術(shù)，也可以在通信的控制系統(tǒng)中采用這種技術(shù)。另外這種技術(shù)還有很廣泛的使用空間，比如說(shuō)軍事領(lǐng)域等等。所以我們必須要不斷的研究和開(kāi)發(fā)這種技術(shù)，這樣才能使其發(fā)揮出真正的作用。

參考文獻(xiàn)：

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