通信论文(光纤通信发展趋势) (2).doc
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1、08网络班 秦沛熙08205050103浅析光纤通信技术的历史与发展趋势一、光纤通信技术的爆炸式发展近几年,随着网络中数据业务分量的持续加重,SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。 GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术,简单灵活,开销低,效率高,有利于多厂家设备互联互通,能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法,以自动适
2、应有效业务带宽,信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理,使网络具有自动选路和指配功能。二、光纤通信技术发展趋势目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质,光纤通信系统将成为未来国家信息基础设施的支柱。(一)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6 Tbit/的 WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与 WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过
3、提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。(二)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级
4、的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率1020Gbit/s提高到100 Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能 EDFA 方面是获得低噪声高输出EDFA。(三)光网络的智能化。光网络智能化是重要发展方向光
5、通信技术40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密,以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要,在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中,ASON就是典型的例子。(四)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机
6、对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。结语:光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在当今信息社会中起到非常重要的作用。在许多发达国家,生产光纤通信产品的行业已在国民经济中占重要地位。现在光通信网络的技术虽然已经很强大, 但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展光纤通信的发展趋势和应用我国于 20 世纪 70 年代初就开始了光纤通信的基础研究,随着技术的进步,市场需求的增长,现代社会对通信的依赖越来越大,网络的生存
7、性显得至关重要,通信发展和运行环境的变化对光纤通信提出了更高的要求。特别是现在大容量光纤通信系统的引入,一条 82.5Gbit/s系统的故障就影响 24 万条话路1。 如果通信中断一小时,就会造成巨大损失。如果通信中断两天,则足以使银行倒闭。为此需要建设大量自愈环以确保通信稳定可靠,这就需将光线容量扩大一倍。 另外,随着社会的进步,用户已经不满足已有的电话业务,需要传输高速数据,同时出现了交互式图像传输的要求,如 VOD、居家办公和家庭银行等。 这样, 就显得网络容量紧缺, 同时需要对网络进行改造。 从现在起到2010 年,是我国实现第二步战略目标,向第三步战略目标迈进的关键时期。 我国经济的
8、进一步发展必将形成新的光纤通信市场需求,像其他通信技术一样,光纤通信又一次呈现了蓬勃发展的新局面。1光纤通信的发展趋势1.1 光纤、光缆发展趋势由于光纤传输速率的逐步高速化、大容量化,光纤衰减、色散、非线性效应等现象严重影响到光纤系统的质量,因而,人们已将光线工作的波长由 850nm 向 1310-550nm 的长波长移动, 进而向 2000nm 方向发展。 为降低衰减、色散和非线性效应,研制出了常规单模光纤,G.625 光纤现为最广泛应用的光纤, 它在 1310nm 为零色散,1550nm 为最低损耗,其工作波长为 1310nm2。 随着光纤通信容量不断增大、中继距离不断增长的需求,保偏光线
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