发布时间:2023-10-15 10:02:38
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1.现代通信技术概述
现代的主要通信技术有数字通信技术,程控交换技术,信息传输技术,通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。
2.现代通信技术发展趋势
2.1移动通信
为了实现客户对通信业务种类及数量的需求,移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,,又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术,既是码分多址技术(CDMA)——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术,目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用,GSM手机只能在GSM网覆盖区使用,两大系统互不兼容,造成频率资源的浪费。采用CDMA技术的新型手机由于实行的是双模式,所以无论是数字网,还是模拟网覆盖的地区,都能自动转换工作方式,不但可以提高频率资源利用率10~20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1~2000毫瓦之间所以对,人体辐射小。四是断话率低,保密能力强,因此,倍受用户的青睐。另外,低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域,掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起,把地球天衣无缝地覆盖起来,由多个蜂窝交换机网,可连通地球上任何一点,从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。
2.2光纤通信
光纤通信是由光运载信号来传输信息的方式。光纤通信将是21世纪初最主要的通信手段之一。将以异步传输模式作为宽带综合业务数字网,传输技术采用同步数字系统,传输主干为光纤,并辅以卫星通信和微波通信,终端设备采用多媒体技术。全球将进入宽带综合业务数字网的全面应用阶段。21世纪光纤通信技术的主要特点是充分利用新的电子与光子技术,重点开发全光通信、光孤子通信、密集波分复用、宽带副载波光通信、光量子通信等技术。波分复用技术已进入实用阶段,相干光通信,光孤子通信已取得重大进展;传输复用采用同步数字系列SDH使各国复用系列得到了统一,上下电路则更为灵活;同时采用数字交叉连接设备DXC使传输网上具有电路换功能,大大便利了组网,并提高了网的效率和可靠性。
這些系统技术将采用1.55Lm的色散移位单模光纤,用光放大代替光(电)中继器,利用密集小波分复用和光集成收发端机取代常规的光电收发端机。21世纪所需的各种通信业务有可能由B-ISDN和光
用户环路网,通过光纤到路边、光纤到大楼、光纤到家庭或光纤同轴电缆混合网来实现。到那时,光纤通信技术的整体水平将产生一个重大飞跃。
2.3卫星通信
卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展,卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展,包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来,归纳起来,分为非同步(含低轨道LEO、中轨道MEO)和同步(同步轨道GEO)两大类。
以低轨道卫星为基础的系统,具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、卫星互为备份、抗毁能力强等特点,多星组网可实现真正意义上的全球覆盖。典型的有“铱”系统、“全球星”系统。以静止轨道卫星为基础的系统,使用卫星少,卫星静止可实现昼夜通信,监控卫星系统简单。这些系统,正在步入产业化、商业化和国防化的轨道。卫星通信还有几项新技术:小天线地球站——VSAT卫星通信系统和GPS全球定位系统。随着技术的提高,卫星通信会越来越便捷。
2.4宽带综合业务数字网
随着计算机技术的飞速发展,信息交换正从话音为主走向视听为主,以单一媒体向多媒体、以点到点走向多点间的通信。原有的各种通信技术和手段很难满足发展的需要,一种能满足未来通信需求的宽带综合业务数字网(B-ISDN)被美国人开发出来了。它是以光纤为传输媒体,能实现网络业务可视化、智能化和个人化的高级通信网络。也就是说,它是一种能在网络内传送多种业务信息的网络,如图象、数据、语音等,宽带业务本质上是多媒体的。它将在商业和科学领域首先得到应用,支持局域网远程连接、远程病理诊断、超级计算机接入、高速多媒体数据库查询、计算机辅助设计和制造、电子交易、电子推销和家庭娱乐等业务。
从整体看,各国在开发B-ISDN上都经由三个阶段:综合数字网(IND),窄带综合业务数字网(N-ISDN),宽带综合业务数字网(B-ISDN)。B-ISDN可向用户提供宽带可视电话、宽带会议电视、视频音频信息传输业务、高速数字信息、传输业务、高速传真等会话型业务;可提供宽带可视图文、图象检索、数据检索等电子信函和检索业务;还可提供高清晰度电视、付费电视、文件分配和图象信息分配等分配型业务。所以,展望21世纪,B-ISDN应用前景十分广阔。
3.结语
社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。
参考文献:
[1]马晶,卫星光通信技术发展及其影响因素分析[J].光通信技术,2004,28(10).
[2]吕洪涛.光纤通信技术进展[J].光纤通信技术,1992(5).
【关键词】
高铁;通信技术;发展现状;趋势
1引言
高铁因其具有高速性而被广大出行乘客所欢迎,然而速度快是需要多个强大的技术系统作为支撑的。高铁通信技术就是其中一个有力支撑点。高铁通信技术的建立不但是为了满足顾客的移动通信需求,还为高铁在行车过程中提供安全可靠数据信息分析,减小出行风险。可以说,高铁的通信技术是整个高铁的灵魂所在,决定着高铁前进的方向,同时还为旅客的车程提供便利,因此,高铁成为越来越多人们选择的出行工具,很大一部分原因是由于其通信技术的优越性。
2高铁通信技术的发展现状
高铁的最大特点就是其速度快,明显缩短了出行时间,方便了人们的工作生活。然而因其自身高速性的特点,也就必然对通信技术的要求越来越高。高铁通信技术GSM在基础上加以创新,通过无线通信方式完成数据间的传输以及实现移动话音。随着科学技术的不断发展,人们对未知领域的探索力愈发强烈,人们出行的地方也遍布世界的各个角落,这其中有不少特殊地形。鉴于我国国土的特殊情形,高铁在运行过程中会经过很多山区、山洞,这些地方的通信信号很弱,对高铁通信技术的发展要求因此就越来越高。我国高铁通信技术的发展是基于铁路通信技术发展起来的,运用到了许多通信技术,这其中就包括光纤通信技术,光纤通信技术虽然只发展了短短20年,但是以其传导速度快的特点,被成功运用到了高铁通信技术中,很大程度上满足了当展的需求,对于提升高铁通信能力、完善通信系统起着重要作用。除了光纤通信技术,高铁通信技术还包括主干通信网技术、数字程控交换技术、监控系统技术、收费系统技术等多个组成部分,共同维持着通信系统的正常运行。但是数据化的今天,高铁运行中除了解决现有的通信问题外,还面临着各种各样的难题,这都需要继续完善高铁通信技术,提高高铁带给人的满意度。
3高铁通信技术的发展趋势
现如今,传统的2G通信网络时代已经转变为4G通信时代,并且近日新闻报道随着华为公司新产品手机的推出,5G时代即将到临。在如此快速发展的时代下,我国高铁通信技术也在不断加快创新步伐,致力于在实现高铁不断刷新速度记录的同时提高对通信技术的应用能力。但是由于高铁运行的独特性,任何一项通信技术的应用都必须是建立在高铁安全工作的前提基础上,因此并不是所有公共高科技通信技术都可以直接应用到高铁中,必须结合高铁运行实际情况,对相应技术做出科学合理的改善,并在做好充分的实验后才可以投入到高铁通信技术中。在2009年我国成功将3G技术运用到高铁建设中,相比以往的2G技术,有了更稳定的通信质量以及服务保障,但是也面临着频谱资源以及频率干扰等一系列问题,有待解决。目前,我国正在逐渐将3G通信技术转向LTE技术,后者技术成熟后再向4G通信技术演进,可以肯定地说,高铁通信技术具有很大的发展空间,今后的技术将会越来越成熟,越来越协调,将会把高铁的高速性与通信技术的全面性进行有机整合,来实现高铁通信的飞跃发展。
4高铁通信技术存在的常见问题
(1)多普勒效应。高铁通信相比其他普通列车由于其技术要求高,所以更容易遇到一些问题,例如多普勒效应,多普勒效应发生在高速移动的环境中,而对低速度移动的环境影响极小,甚至可以忽略。如果对多普勒效应处理不当,将会间接影响无线列调以及频率容差,对高铁通信运行系统产生不良影响。
(2)通信质量问题。由于地区与地区间地理位置不同,通信信号强弱也就不同,这很容易造成高铁通信质量问题,例如切换转换问题、话务接通信号弱及接通率低、掉线率高、网速慢等一系列通信问题。其中高速切换难题是主要问题,因为当高铁在快速经过某一个位置时需要进行信号切换,这就造成了移动网络信号薄弱,而出现频繁的通信失败。
(3)通信技术的难度性高。由于高铁速度过快,对通信技术的难度要求也越来越大,致使某些尖端高科技通信技术还不能与高铁相适应,以致不能被利用到高铁运行中,例如我国现如今已全面覆盖4G网络,而高铁还只是处于3G状态,通信速度过慢,使得人们在乘坐高铁时不能满足其相应需求,降低了对高铁的满意度。
5结语
高铁作为我国人民现代出行的重要交通工具,其快速性、安全性、舒适性是人们选择的主要原因,但是对通信技术的要求也越来越高。因此,我国在加大高铁建设投入的同时,必须要提高对通信技术的重视程度,投入新的技术理论与研究成果,来满足人们日益增长的物质精神追求,提高我国各方面现代化进程。
作者:曲沛然 单位:北京师范大学第二附属中学
参考文献
1无线通信的发展特点
在无线通信技术应用的过程中,其受到空间和时间的限制比较小。尤其是在最近的发展历程中,我国无线通信技术主要表现为两方面的特征:①公众移动通信用户的数量呈现持续增长趋势。与其他发展中国家比较而言,我国的移动用户数量增加幅度是非常惊人的,移动通信越来越普及,从而使与之相关的数据业务和增值业务也得到了发展,为运营商提供了更多的利润。②无线通信技术更新换代的速度非常快。鉴于无线通信自身存在一些问题,加上用户量激增,引发了大量的问题。此外,对于无线通信技术,人们也给予了越来越多的要求。在无线通信领域,新技术得到了研发,有效促进了无线通信技术的发展。
2无线通信技术的发展状况
在无线通信发展历程中,无线通信技术是其重要的特色之一。目前,无线通信技术的需求和技术都在持续发展中,其更新换代的目的是为了更好地为我们服务。通过阅读跟无线通信技术相关的参考文献,可知无线通信技术的发展主要包括了以下几个方面。
2.14G技术的不断成熟和发展
4G技术是第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术。它在世界上其他国家和我国很多地区得到了应用与发展。4G技术的出现,使市场竞争形成了多足鼎立的局面,它不但让用户的数据传输速度加快,且能够提供更加快捷和质量更好的语音和视频服务,用户的体验也更佳。
2.2宽带固定无线接入技术快速发展
目前,带宽高、宽带接入的方式也变得灵活多变。宽带固定无线接入技术毫无疑问已经在无线通信业中占据了重要地位。然而,宽带固定无线接入技术受到了诸多因素的影响,比如易受到天气影响,且配套的技术存在一些问题,其在发展的过程中受到较大的影响。所以,在应用时,应充分利用好其优势,避开其短处。只有这样,才能真正将该技术很好地应用于无线通信实践中。
2.3蓝牙技术的不断发展
蓝牙技术在短距离内无线通信优势较大。通过借助蓝牙技术,我们能够通过通信设备进行连接,设备之间的信息不仅能够实现交换,还能实现共享,其能够较好地解决短距离无线通信问题。
2.4Wimax技术的发展
这种技术的出现成为了无线通信技术中的新宠。它具有两个重要特点,即覆盖范围大、带宽比较宽。这种技术的出现是为了处理无线局域网问题,该技术已经在应用中获得了较好的效果。这种技术在一定程度上对3G技术造成了一些竞争。
3未来无线通信技术的发展趋势
在无线通信技术中,陈旧的技术不断地被新技术替代,形成了一种优胜劣汰的竞争局面。这种发展态势对于新技术的研发和应用是非常好的。未来无线通信技术的发展将会呈现以下几个趋势。
3.1无线通信技术互补性越来越明显
综上分析可知,对于某一种技术而言,也许其在一些领域的优势是比较明显的,但很难适合所有的领域。因此,无线通信技术不是一家独大。所以,对于技术研发人员而言,充分认识到各个技术的优劣势,通过技术之间取长补短,就能够使无线通信技术得到提升,从而更好地满足客户的需求。
3.2蓝牙技术将成为通信业的亮点
蓝牙技术对于我们并不陌生,智能手机就具有蓝牙耳机功能。目前,很多的生产厂家都在研制蓝牙技术方面的产品。蓝牙耳机可以使我们的双手得到解放,打电话和接电话时,可以腾出双手进行其他事情,这一点是以前无法实现的。另外,很多的硬件设备厂商能够提供一些集成电路,这些也更好地促进了蓝牙技术的发展。除此之外,很多软件公司能够研发蓝牙技术相关的软硬件,促进了无线通信业的快速发展。在不久的将来,蓝牙技术的用户量很有可能会激增。
3.3无线通信技术的融合趋势
未来,无线通信技术融合的趋势会更加明显,包括以下三个方面:①无线技术与蜂窝技术的融合。这种融合技术是非常普遍的。蓝牙技术打开了短距离无线通信的市场,它与蜂窝技术融合,能够取长补短。②宽带技术的出现使宽带接入技术变得更加多种多样。移动通信技术与无线宽带接入技术之间的融合,终将成为未来的发展趋势。这两者之间不仅存在合作,也有一些竞争。③无线通信技术会与视频多媒体技术进行融合。在无线通信技术得到发展之后,网页下载的速度得到提升,人们浏览文字和图片、图像更加便捷,这是一种全新的商业模式。
3.4政府对无线通信技术的支持
在我国,政府越来越重视无线通信技术的研发和应用。为了使人们的精神生活更加丰富,无线通信技术之间的竞争在加剧,同时,强强联合的现象也是非常普遍的。政府已经对这种发展趋势进行了一些协调。主要是以下几个方面的协调:①政府出台了一些政策,大力支持无线通信技术。事实上,无线通信技术对于我们的生活水平和工作效率都能够起到较好的提升作用。②政府制订了一些标志和规范来使无线通信市场发展。政府对不同技术之间的优势进行了协调,也出台了一些标志,可以成功引导无线通信技术朝健康的方向发展。此外,在无线通信市场激烈的竞争环境中,很多恶性竞争的情况随时会出现,影响了无线通信市场的发展。
4结束语
对于无线通信技术而言,其发展趋势是值得我们研究的。在对其发展趋势进行研究之后,我们才能更好地把握无线通信技术的发展方向,从而找到突破点。
参考文献:
[1]酷哥尔.实战无线通信应知应会:新手入门,老手温故[M].北京:人民邮电出版社,2010.
[2]拉帕波特.无线通信原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发,2011(08).
21世纪是信息技术高速发展的时期,在这一时期,我国的通信技术以及通信方式都得到了极大的改变,在信息化发展的过程中,传统的通信技术已经不能够满足社会发展的需求,因此,需要对原有的通信技术进行有效的改进,而在相关的研究学者不断的努力下,一种新型的光纤通信技术出现,这种通信技术的出现使得人们的通信变得更加的方便,为人们的生活以及工作都提供了便利,这种通信技术在目前的各个阶层中都得到了广泛的应用,并且相信在市场需求不断增大的过程中吗,其也会得到更进一步的发展。
1 向超高速系统的发展
从过去20多年的电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%~40%;因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年时间里增加了20O0倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。
2 向超大容量WDM系统的演进
如前所述,采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是:可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本;与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段。
鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量,而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。
3 实现光联网
在社会发展的进程中,其对于通信技术的要求也在不断的提升,光纤通信技术就由此而产生,光纤通信技术的出现满足了社会发展的需求,其为人们的生活提供了极大的便利,而随着社会的发展,其对通信技术的要求会更加严格,如果在这时候光纤通信技术可以与网络进行有效的联合,就可以实现光联网,则光联网的出现可以进一步的对光纤通信技术的性能进行提升,使得光网络的容量不断的扩大,这样可以使得网络的覆盖量得到更为广阔的拓展,使得网络的节点数以及业务数量都可以得到最大限度的提升,另外,光纤通信技术与光联网的融合,也会使得网络可以实现重构,从而使得网络之间可以更好的进行融合,网络的使用灵活性也会进一步的提升。
除此之外,加强光纤通信技术与网络之间的连接,可以实现光联网,从而可以使得网络的公开度得到提升,使得网络更加的透明,实现了对网络资源的高度共享,可以使得各种信号以及系统之间都可以得到有效的连接,网络可以利用这种信号与系统之间的连接性,使得网络可以快速的实现复原。光纤通信技术与网络联合所产生的光联网,可以最大限度的挖掘出光纤通信技术中的潜力,使得光纤通信技术的水平可以得到有效的提升,以满足国家对信息的需求,使得国家的信息建设可以更上一层楼,这对促进我国经济建设和发展都具有重要的影响作用。因此很多国家都已经投入大量精力进行研究开发,以尽快实现光联网。
4 新一代的光纤
随着社会的发展以及市场需求的不断增多,IP业务发展迅速,其业务量在近年来一直呈现持续高速增长的趋势,这就促使了电信网加大了对可持续发展的研究,而要实现电信网的可持续发展,首先就应当具备超大传输容量的光纤基础设施。目前,较为常见的两种光纤是非零色散光纤与全波光纤。
所谓非零色散光纤,其基本设计思想是在1550窗口工作波长区具有合理的较低色散,足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿;同时,其色散值又保持非零特性,具有一起码的最小数值,足以压制四波混合和交叉相位调制等非线性影响,适宜开通具有足够多波长的DWDM系统。
而所谓全波光纤则是一种较为先进的生产工艺,且其与原有的光纤是有着很大差异的,主要体现在全波光纤能够有效避免水峰引起的衰减现象,其受到衰减的影响几乎为零,并且全波光纤不但可以实现普通光纤所有的性能,而且因为不受水峰的影响,其还可以再开放第5个低损窗口,极大的提高了光纤的性能。
5 IP over SDH与IP over Optical
IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征,形成统一的平面网,简化了网络体系结构,提高了传输效率,降低了成本,易于IP组插和兼容的不同技术体系实现网间互联。最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP over ATM封装和分段组装功能,使通透量增加25%~30%,这对于成本很高的广域网而言是十分珍贵的。缺点是网络容量和拥塞控制能力差,大规模网络路由表太复杂,只有业务分级,尚无优先级业务质量,对高质量业务难以确保质量,尚不适于多业务平台。
当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4Gbps的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IP over Optical)。显然,这是一种最简单直接的体系结构,省掉了中间ATM层与SDH层,减化了层次,减少了网络设备;减少了功能重叠,简化了设备,减轻了网管复杂性,特别是网络配置的复杂性;额外的开销最低,传输效率最高。从面向未来的视角看,IP over Optical将是最具长远生命力的技术。
结束语
总之,在现代通信技术的发展进程中,光纤通信技术已经成为未来信息业的主要发展趋势,而光纤通信技术则又根据市场与社会发展的需求而向着超高速系统、大容量WDM系统、光联网、新光纤以及IP over Optical等几个方向发展。当然,这也同时代表着光纤通信技术已经向着新的发展前进,且涉及范围更加广泛,技术更新能力也更强,所带来的影响力也更大。甚至是决定未来电信网发展格局的关键。
参考文献
[论文摘要]由于光纤通信具有损耗低、传榆频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业內人士青睐,发展非常迅速,文章概述光纤通信技术的发展现状,并展望其发展趋势。
一、前言
1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham),预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤,光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频率(1014Hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近1万倍,传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。
二、光纤通信技术的发展现状
为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。
(一)复用技术
光传输系统中,要提高光纤带宽的利用率,必须依靠多信道系统。常用的复用方式有:时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领域中,WDM技术比较成熟,它能几十倍上百倍地提高传输容量。
(二)宽带放大器技术
掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键,它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm(1530~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有:(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm的放大带宽;(2)碲化物光纤放大器,它可实现76nm的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。
(三)色散补偿技术
对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。
(四)孤子WDM传输技术
超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。色散管理和孤子技术的结合,凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势,继而向高速、宽带、长距离方向发展。
(五)光纤接入技术
随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务,而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了,它可与多种技术相结合,例如ATM、SDH、以太网等,分别产生APON、GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题,APON发展基本上停滞不前,甚至走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用,APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势,又可充分利用现有的SDH,但是技术比较复杂,成本偏高。EPON继承了以太网的优势,成本相对较低,但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。现今95%的局域网都使用以太网,所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的,并且原有的以太网只限于局域网,而且MAC技术是点对点的连接,在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网,还可扩展到城域网,甚至广域网,EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。另外光纤到户也采用EPON技术。
三、光纤通信技术的发展趋势
对光纤通信而言,超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标,光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。
(一)光纤到户
现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求陸能相对占优的固定终端,希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FITH的实用化成为可能。据报道,1997年日本NTT公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增。美国在2002年前后的12个月中,FTTH的安装数量增加了200%以上。在我国,光纤到户也是势在必行,光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展,预计2012年前后,我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点,伴随着相应技术的成熟与实用化,成本降低到能承受的水平时,FTTH的大趋势是不可阻挡的。
(二)全光网络