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浅谈光纤通信技术的发展方向

减小字体 增大字体 作者:肖礼岳    来源:本站整理  发布时间:2010-3-29 13:58:11
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输媒介的通信方式。具有频带极宽,通信容量大;损耗低,中继距离长;抗电磁干扰能力强;无串音干扰,保密性好;体积小重量轻,易于敷设;原材料资源丰富,可节约金属材料,成本低等独特优点,决定了它在通信技术里的主导地位。但任何一种技术体系都必须不断的发展,来满足用户不断的需求,光纤通信技术也不例外。有人认为:光纤通信的传输能力已经达到lOTbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展,但我认为它还具有很大的发展空间,会有很大的需求和市场。主要体现在:单纤双向传输技术、光纤到户(FTTH)接人技术、骨干节点的光交换技术和研发集成光电子器件等方面。

1.单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是相对于双纤双向传输来讲的,双纤传输时,收发信号分别在不同的两根光纤里传输,而单纤传输时,收发信号被调制在不同的波段后在同一根光纤里传输。以前为了节约光纤资源,我们不断在光纤传输容量上下工夫,从PDH的8M,34M,140M到SDH的155M,622M,2.5G,10G再到WDM的320G.1600G等,光纤的传输容量不断增大,从理论上讲光纤的传输容量是无限的,但受到设备器件的限制,传输容量大大降低,达不到理论效果。目前光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,假如改用单纤双向传输技术就可以节约一半的光纤资源。对于现存的无数个庞大的光纤通信传送网来说,可以节约的光纤资源是可想而知的。研发出成熟的单纤双向传输技术具有划时代意义。目前单纤双向传输技术已有实用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上暂时还没有用到这个技术。从这个方面来讲,这也是光纤通信技术发展的一个方向。

2.光纤到户( FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信以及多媒体业务的发展,推动了宽带综合业务网的研究与开发。当今核心网已经形成了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家把宽带综合信息接入网比作信息高速公路的“最后一公里”,并指出它是信息基础建设的“瓶颈”。虽然,现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势,但对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网E办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需19.2Mbps.用H.264技术可压缩到5 - 6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,仍难以传输HDTV高清数字电视。使用铜线的接入方式ADSL已不能满足高速传送数据、视频及多媒体业务的要求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是通信技术发展的方向。

根据社会发展形势,HDTV高清数字电视是将来的主流业务,怎么实现,就要靠带宽丰富的FITH技术。FITH是一种全透明全光纤的光接入网,适用于引进新业务,对传输制式、带宽和波长等基本上没有限制,并且ONU安装在用户处,供电、维护、升级更新都比较方便。可以认为HDTV是盯I´H的主要推动力,即HDTV业务到来时,非FTTH不可。而且在FITH建成后可以逐步实现三网合一,即宽带上网接入、有线电视接入和传统固定电话接人。

FTTH的解决方案通常有P2P点对点或点对多点和PON无源光网络两大类。

P2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置一个汇总用户的有源节点。

PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。PON有多种,一般有如下几种:(I)APON:RpATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON’GEPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。

值得一提的是,近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已商用。如果采用无线接人WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEE802.11是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到户+无线接入”(FITH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN,只需靠密布于用户临近的光纤

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