通信技术现状

2024-08-01

通信技术现状（共12篇）

通信技术现状篇1

摘要：通信技术从古至今一直与人类的发展息息相关, 从远古时代最早的通信技术开始, 人类从来没有停止过探索的脚步。什么是通信技术, 顾名思义是这人与人沟通的一种方式, 不管是古代的飞鸽传书还是今天的电话电脑, 都是为解决人类最基本的沟通而设置的一种方式。而现代通信技术无非是将这种沟通方式更加便捷, 更加快速, 更加有效的建立沟通平台。在如今科技高速发展的时代, 现代通信技术也发生了一个新的飞跃, 从简单的数字数据传输到光纤通信的生成, 不得不说是一次里程碑式的跨越, 这意味着人类在通信技术方面还会有广阔的发展前景。

关键词：光纤通信技术,发展展望,光纤通信,全光网络

科技发展到今天, 现代通信技术发展迅猛, 主要包括数字通信技术, 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。针对于这些技术的发展, 我们享受到了他们所带来的便利。

1数字通信技术

所谓数字通信技术就是指通常由用户设备、编码和解码、调制和解调、加密和解密、传输和交换设备等组成。这种通信方式的优点在于抗干扰能力强, 在通信的过程当中将一些必然存在的干扰程度降到最低, 能够保证通话质量。另外, 通信距离远, 通信的质量不会受到距离的影响, 其影响程度极低。还有就是使用数字通信保秘性能强, 因为信号在传输过程中进行了加密处理, 这样很难破译密码, 即使窃取也很难快速翻译。最后就是这种通信技术的使用范围非常广泛, 可以应用与电话、电报、图像、数据等多种通信业务使用, 因其发展空间和使用空间极其的广泛, 已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础, 应用于现代通信网的各种通信系统。

2互联网通信技术

互联网技术是在分组互换的基础上而逐步产生的, 它是数据通信技术的延续和发展, 当苏联发射了人类第一颗人造地球卫星的时候, 互联网也进入了一个逐步飞跃的阶段。随着技术越来越娴熟, 如今的互联网已经成为了连接整个世界的一个桥梁, 每时每刻几乎都有成千上万的用户同时在线, 可以说它如今更像电一样, 已经成为人们生活必不可少的一部分, 没有它人们会无所适从, 互联网的发展和普及已经彻底改变了人们的生活方式和生活习惯。

然而, 随着互联网使用的深入, 其一些使用中的弊端逐渐显露出来, 有业内人士表示, 从最近几年IP业的发展来看, 将来的互联网将会有更强的可扩展性、高可用性、可管控、高安全性, 当然其一系列的其他技术也要有所提高。我们在不远的未来将看到一个更便捷而的互联网世界。

3移动通信技术

移动通讯尤其是蜂窝小区在过去10年的时间里迅速发展, 从而使用户彻底摆脱了终端设备的束缚, 交流的更具有移动性, 终于于21世纪成为现代社会必不可少的工具。移动通信技术曾经经历了三个阶段, 第一代是移动通信系统模拟传输模式, 它最主要的特点是业务量小、质量差、没有加密并且速度较低, 我们称之为1G。第二代移动通信系统从90年代开始, 被称为2G, 它的扩展性和业务性能有了进一步的提高。第三代移动通信系统就是现在正在全面开发的3G, 它最大的优势在于智能信号的处理技术, 这种智能信号的处理技术除了支持语音和多媒体数据通信以外, 还可以提供宽带业务, 为我国高铁发展过程中的通信问题奠定了坚实的基础。当然, 随着社会的发展, 移动通信技术将迎来高速而便捷的4G, 毋庸置疑, 4G有着其他无可比拟的优越性能, 因此, 移动通信技术未来的发展前景无限广阔。

4光纤通信技术

对于光纤通信技术, 我们感受最大的就是其发展在通信技术中所占的重要位置, 可以说光纤技术的出现是通信技术最近几十年发展的一个里程碑, 是一次革命。从外国来看, 从20世纪60年代中期开始, 就对光纤技术进行了研究, 于1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下, 日本在1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米, 1970年康宁公司 (Corning) 采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝/千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤, 1974年贝尔实验室 (Bell) 采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年, 掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米, 这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。时代在向前发展, 光纤技术趋于成熟。

在我国光纤光缆的生产非常充足, 但是出口量很小, 因为涉及到成本问题, 我们把利润降到最低, 依然无法大量出口。光缆技术问题在最近二十年以来主要有两个发展方向, WDM和PON数据业务和向业务方面发展, 其发展水平和国际市场相差无几, 但是有一些核心技术还有欠缺。

因此, 从我国现状来看, 光纤通信技术前景乐观, 可以像超高速系统发展, 在国外, 尤其是欧美一些国家进行了验证和应用, 目前10Gbps系统只要通过检验合格就能够安装, 它发展的最佳目标是转向光的复用方式。另外, 光纤通信技术将向超大容量的WDM系统推进。如果以上检测成功, 那么甚至可以实现光联网, 这样既可以实现超大容量光网络和网络扩展性, 有能够允许网络的节点数和业务量的不断增长, 从而将光联网的巨大优势发挥到极致。

总之, 通信技术的发展是人类科技发展的必然产物, 在努力的适应新时代的交流方式的同时, 让人与人之间的沟通更加密切, 更便捷, 信息存储量更加丰富, 展望未来通信技术必将飞速发展, 更加智能化、数字化、个人化、综合化的成为全球交流的通道和纽带, 为人类的发展进步作出最大的贡献。

参考文献

[1]赵晗.《现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势》2011年

[2]梁建.《我国光纤通信发展现状与展望》1990年

[3]刘世银《浅谈移动通信技术发展现状》2011年

通信技术现状篇2

改革开放30多年来，我国经济突飞猛进、高速发展，步入世界经济大国行列。而社会治安形势却日趋严峻，因此，快速及时地处置重大突发事件是各级政府职能部门面临的重大课题。公安部门在预防、监测和应急处置突发事件以及事后救援工作过程中担负着重大的责任和义务，因此有效地解决公安部门在全面应对突发事件活动中所遇到的技术保障难题，显得更加突出和迫切。

公安应急通信作为警务保障工作的重要内容，一直得到公安部通信主管部门的高度重视和支持。各级公安部门已经充分认识到信息化改造的重要性，不断提高行业自身的信息化水平，以加快警务保障和处置突发事件的响应速度，提高工作效率，这必然对公安应急通信提出更高的要求，也预示着发展公安应急数字集群通信系统将面临新的业务需求的挑战。

一、公安应急通信发展历史和现状

公安应急通信的发展历史可追溯到上世纪八十年代初。当时，公安部门开始使用150兆常规移动通信。公安部及各地公安部门先后使用过南斯拉夫5音调选呼系统、日本常规终端。进入九十年代初期，公安部开始用350兆频段，最初是具有警用功能的常规系统。1992年北京市公安局引进了第一套具有警用功能800兆摩托罗拉模拟集群系统。1995年公安部颁布了CPS-X模拟集群系统标准，同年，第一套350兆MPT1327系统在武汉建成；2004年颁布了公安TETRA数字集群系统标准；2005年开始采用IP联网技术的模拟集群系统。2006年公安部制订了模拟集群系统间的互联标准。2007年第一套350兆TETRA集群系统在北京建成；2008年8月4号，公安部开始制定自己新的数字集群标准。截止到2009年底，全国共有无线通

信系统350兆及其它频段的基站6000余个、移动终端约100万余部。

公安专用350兆系统虽然经过多年的建设，但发展却很不平衡，有些地区还在用常规系统，有些地方建立了全省联网模拟系统。在一些比较发达的地区已经开始建设数字集群系统。目前，公安专用无线通信系统，已经由传统的语音为主的对讲系统逐步发展到语音、图象、数据三大应用齐头并进。

公安应急通信装备历经警用基本级、功能级、自动级三个阶段，发展到如今的集群通信系统，MPT-1327警用模拟集群系统仍是当前的主流装备，已经自上至下覆盖到大多数的县级城市，而作为数字集群代表的TETRA系统也在多个直辖市、省会城市及沿海发达城市建成使用或正在规划建设中。从整个公安应急通信技术的发展来看，从模拟到数字的转移是必然趋势。

TETRA系统本身是成功的，它达到了数字移动通信专网对话音指挥调度通信的要求。但TETRA网相对小区制的电波覆盖特性和高技术复杂度、高昂的设备制造成本，使它并不适合在全国公安系统内大范围铺设。TETRA系统的核心技术（如安全加密技术等等）仅掌握在少数国外厂商手中，不会向中国开放，也是影响TETRA系统在公安行业推广的重要因素。

总之，现有的公安应急通信系统在承担应急通信指挥保障工作时，尚存在多个方面的问题，如跨行业间及公安系统内部门之间互联互通没能很好实现，不利于部门联动和协调统一指挥；通信指挥业务分布在多个承载平台上，应急处置时需要调动的资源很多，往往不能快速建立，部分业务使用公共网络，容易受到损坏和破坏；现有的应急通信技术体制并未统一，没有明确的设备和承载业务规范，缺少快速建立和自主组网的能力；语音、数据业务不具备加密功能，信息安全受限于现有技术体制，不能完全解决，制约了公安应急通信指挥系统的发展。

二、公安应急通信系统与其它系统的区别

公安应急通信系统是指在应对突发事件时的通信指挥系统，它和日常通信系统是有区别的。突发事件具有时间不确定、地点不确定、范围不确定、环境不确定、通信要求容量也不确定等一些特点，要求应急通信网要支持语音调度及宽带多媒体接入一体化、要有高度的机动性和灵活性，能适合恶劣环境、抗水能力强。这就形成了应急通信系统与日常通信系统之间的4个主要的不同：

一是组网能力不同。应急系统：自组网、自动路由选择、系统参数无线下载等。日常系统：固定网络拓扑。

二是频率的使用不同。应急通信：很难确定，应具有频率感知能力。日常系统：提前规划，不经常更换。

三是基站链路不同。应急通信：无线为主。日常系统：有线为主，无线备份。

四是供电方式不同：应急通信：移动电源为主。日常系统：市电为主、电池备份。

应急通信网的主要业务包括：现场图象采集、数据采集查询、GPS定位、保密通讯、多媒体的数据转播。人们通

常把应急通信系统比作一块云，称作应急云系统。云的特点是形状、大小不固定，另外可以随时地飘动。托起云的有

两个能力：一个是快速组网能力，一个是强大的互联能力。云要承载的业务，就是宽窄带应急无线多媒体的通信系统。

应急通信快速组网能力表现在它要使用全机动的平台，快速建立覆盖整个突发事件区域的无线网络；另外自己宽带自组网、自动路由选择及快速系统参数配置；采用频谱感知技术，自己频谱捕捉。

应急通信系统要做到互联互通，包括不同体制的无线系统、模拟数字常规和与无线公网的互联；应急通信和有线电话网、IP电话网以及卫星系统的互联（包括VSAT专网、海事电话、北斗系统）；应急通信和公安专网之间的互联；应急通信与互联网之间的互联；不同加密体制系统的关联；宽带系统与窄带系统之间的互联等。

此外，对应急通信系统还有一些特殊的要求。比如在屏蔽干扰，甚至屏蔽干扰的通信。为什么做屏蔽干扰呢？在一些突发事件，特别是跟炸弹有关的事件处理，首先就要把屏蔽干扰仪放在现场。在现场还要跟警员之间通信，这些通信都是要在应急通信系统考虑的。

三、公安应急集群通信系统面临的挑战

归纳应急集群通信系统面对的挑战主要有以下3个方面：一是没有一个网络能覆盖公安应急通信的所有业务需求；二是应急通信需要解决系统的数字化升级、跨部门应急联动及互联互通、多媒体一体化通信能力、快速灵活的组网能力、无线通信安全保障能力等5个问题。三是数字集群标准也存在数据速率低、频谱利用率提高的有限、加密和知识产权等问题。因此，需要从以下5个方面提升。

首先，数字化通信能力需要全面提升。集群系统在以指挥调度为主的公安应急通信中有着不可替代的地位。模拟集群在公安系统得到广泛使用，其优点是技术复杂度低、成本相对低廉、易于普及，但也存在业务种类受限、数据业务能力低、频率利用率低、保密性差和抗干扰能力弱等诸多问题。数字集群通信系统带来的好处显而易见，话音质量改善、频谱利用率显著提升、安全保密性增强及有一定的数据通信能力等。全面提升集群系统的数字化通信能力更显著的特点在于：可与先进的宽带无线接入网异构连接，便于接入计算机通信网络，从而整合不同技术构建统一的综合指挥调度平台。

其次，多媒体通信能力需要全面提升。现行的集群系统以语音调度功能为主，数据传输能力有限，但是在处置突发事件的过程中，不仅要“听得到”，更要“看得见”、“看得清”。虽然数据及图像传输业务可以通过其他网络实现，但是通过应急通信系统实现数据及图像功能无疑是最机动灵活、安全可靠的方式，在统一的调度平台上实现多媒体一体化的通信指挥能力。新一代公安应急通信系统需要提供语音调度、数据调度、高速数据查询、图像实时采集、现场视频监控等多种业务协同的融合调度能力。通过数据业务和视频业务弥补语音业务在准确性、可记录性方面的缺陷，从而实现全数字化的、多媒体一体化的、可记录及可追溯的、事件驱动的指挥调度和协同作业流程。

再次，安全防护能力需要全面提升。目前的应急通信系统，尤其是无线语音调度系统，基本没有采用通信加密，在警务保障和处置突发事件时，公安部门的指挥调度通信很容易被人窃听。TETRA数字集群系统由于外国不开放加密接口，到现在为止也无法使用国产加密算法，所有的公安应急通信对国外的专业机构完全是透明的，这给国家安全带来了很大的隐患。新一代公安应急通信系统需要设计具有多个安全等级的分级服务机制，提供包括机密性、鉴权、身份认证、审计、过滤等安全功能。使用安全认证、密钥协商及管理、空中接口加密及数据完整性保护、端到端信息内容加密、无线链路数据加密等安全机制，全面提升应急通信系统的安全防护能力。

此外，快速组网能力需要全面提升。处置突发事件的应急保障具有时间的不确定、地点的不确定、范围的不确定、容量的不确定和环境的不确定的特点，因此对应急通信系统的要求也非常高，必须具备全机动运输方式所要求的条件（自行或者便于装卸、运输、部署和开通）；系统具有自主组网和快速配置功能，系统的节点应能灵活设置，覆盖范围可大可小；针对不同类型的突发事件可以配置不同的业务功能。目前公安系统使用的通信车、指挥车及应急通信系统都缺乏组网能力，通常只能解决小范围的覆盖。

最后，互联互通能力需要全面提升。在重大突发事件发生时，往往需要政府多个部门以及包括公安、武警、消防等多警种的协同作战。很多部门都有专用通信系统，使用的频段也各不相同，在紧急情况下如何保证各系统之间的互联互通以及有效协调和统一指挥调度，是应急通信系统亟需解决的问题。因此，新一代应急通信系统在数字化、一体化的发展趋势下还需要整合连接各种通信系统资源，架构统一的运行应用平台，实现不同系统间的互联互通。

四、公安应急通信技术标准

长期以来，公安无线集群通信系统都采用模拟制式，存在着频率资源紧张、系统容量不足、安全性能较差等诸多问题，难以满足信息化条件下公安机关日益增长的实战需要。

为了加快推动应急通信从模拟向数字的转移，公安部从行业标准开始做起，早在2008年就着手制订适合中国国情的警用数字集群（PDT）通信系统系列标准。在公安部科技信息化局的主持下，部分在公安移动通信市场有影响力的厂家和技术专家，成立了“中国公安无线通信数字化改造咨询委员会”和“PDT产业技术创新战略联盟”，积极推动警用移动通信的新技术体制警用数字集群（PDT）通信系统的技术研究和标准编制工作，PDT系统标准的制定一方面参考相关的国际标准，另一方面根据我国公安业务的实际需求设计，成为行业通用标准。

工信部[2009]666号文件规定：2015年年底模拟对讲机的型号核准不再进行延期办理。这意味着2016年公安机关实现无线通信系统数字化势在必行。2011年10月，公安部正式制定下发了《警用数字集群(PDT)通信系统总体技术范》，该技术规范的数字集群通信标准，具有大区制、广覆盖、可从模拟向数字平滑过渡、采用国产密码算法加密、拥有自主知识产权等特点和优势，而且具有较高的性价比，符合公安机关的工作特点和实际。PDT系统在实现全部MPT-1327模拟集群功能的基础上，吸收了TETRA、P25数字集群系统的长处，并根据公安集群通信多年的应用经验加入自己的特色功能和应用模式，有充分的创新空间。PDT标准满足建设全国性网络的要求，联网标准针对公安的实际需求量身定制，可以适应公安行政管理的要求，也可以使不同厂家的系统能够无缝互联。PDT系统支持国家范围内各省间的多基站、多交换节点网络互联；支持多基站自动漫游（支持移动台通话过程中自动漫游），完全兼容MPT-1327模拟集群系统，支持模拟集群系统向PDT系统的平滑过渡和升级。

PDT系统制定了完善的安全加密解决方案，完成了相关安全设备的研制。使用国产加密算法支持用户鉴权和端到端语音加密功能。使警用数字集群（PDT）系统具有如下鲜明的行业特点：数字语音，指挥调度功能为主；大区覆盖，全网自动漫游；中心设备采用IP数字交换技术；向下兼容模拟集群，确保平滑过渡到数字集群；使用国产加密算法，自主安全加密技术。

具体而言，警用数字集群（PDT）系统标准由如下几部分组成：空中接口物理层及数据链路层；空中接口呼叫控制层；移动终端；安全条款；互联技术规范；兼容性测试等。

当然，PDT系统每载波的最大数据传输速率仅为9.6kbps，对数据业务的支持能力有限，尤其是系统不能满足用户对高速数据查询、高清图片传输和实时视频监控等多媒体业务的需求。

但是，与传统模拟集群相比，数字集群的优势就在于通过软件应用，提高实战效能。在创造性地建设开发了语音边界平台、解决安全接入的基础上，着力实现数字集群系统与指挥调度系统、PGIS警务指挥系统、勤务管理系统的互通互联与无缝融合，打造出以350兆数字集群系统为核心，集实战指挥、勤务管理、警情研判为一体的勤务模式，提升了指挥和管理效能。

五、公安应急通信技术展望

近几年来，各地公安机关加大了投资，部署启动350兆PDT数字集群系统建设，打造基于融合技术宽窄带兼容的系统，提升日常警务勤务，应急通信及大型安保无线通讯信息化水平。

从对国外的技术跟踪分析，高速分组数据、高清图片和实时视频的传输同样是国外警察部门迫切需要在警察通信系统中解决的问题，面对相同的业务需求，宽带无线接入技术成为提供技术解决方案的首选。美国警察通信语音调度业务通过多模式终端，在应用层整合多媒体业务，以提供良好的用户体验；我国则提出融合数字集群技术和宽带无线接入技术，打造全新的专业移动通信网技术标准——宽带无线多媒体集群系统技术标准。

国家对新一代专业移动通信网的发展给予了大力支持。“十二五”期间国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”中设立了多个与“宽带无线多媒体集群系统”相关的课题，从技术验证到标准化研究，涵盖了对新一代专业移动通信在系统架构、宽带无线接入、音视频编解码、安全、终端及芯片等方面的深入研究。今后，国家将对新一代专业移动通信网的应用示范和产业化给予进一步支持。宽带多媒体集群系统是基于宽带无线通信技术，采用多媒体业务形式，以指挥调度功能为主的专用无线通信系统。宽带多媒体集群系统着重解决以下几个方面的能力需求：高效的指挥控制能力；实时的系统响应能力；高度的安全防护能力；灵活的机动重组能力；按需的资源共享能力；多种业务应用能力；多场景的适应能力；模块化的配置能力；架构的可扩展能力等。这个系统由四个部分组成，包括：终端、接入子系统、交换控制平台、调度应用平台。

宽带多媒体集群系统在同一个系统平台上面向最终用户提供广泛的无线语音调度和多媒体（数据、图像传输和互联网接入）业务，特别针对警用移动通信指挥平台，合理配置系统资源，统一规范业务内容，规范接口协议，提供语音终端（单模终端）和多媒体业务终端（多模终端）。

宽带多媒体集群系统通过异构网络技术将具有不同网络结构特点（如工作频率，传输速率，覆盖范围，系统容量和服务质量等）的移动网络（接入子系统）连接在一起，充分利用这些网络的特点，向用户提供一个完整的业务能力和服务水平。

宽带多媒体集群系统为用户提供高质量的多媒体业务，通过中低速接入子系统（如PDT基站），兼容公安部门仍然大量使用的窄带无线通信设备，在同一个系统平台上既满足用户对于高标准多媒体业务的需求，又平滑地实现宽窄带无线通信技术的融合。

宽带多媒体集群系统提供自组网能力。自组网相对常规通信网络而言，最大的区别就是在任何时刻，任何地点不需要现有信息基础网络设施（包括有线和无线网络）的支持，快速构建起一个移动通信网络。自组网能力特点满足应急通信指挥系统组网方式的要求。

宽带多媒体集群系统交换控制平台（SCC）采用基于IP软交换的全能力交换控制技术。一方面，系统本身既包括窄带移动通信系统设备，又包括宽带无线通信系统设备，可同时支持多任务的数字语音和高性能的多媒体业务；另一方面，系统和现有的模拟或数字移动通信系统、公安信息网、卫星通信网，甚至是国家公众移动通信网互连互通，采用基于IP软交换的网络协议控制技术成为技术实现的关键所在。

宽带多媒体集群系统调度应用平台是宽带多媒体集群系统的调度控制中心，负责整个集群系统的协调调度和呼叫控制，并提供用户操作界面。调度应用平台的主要网元包括多媒体调度控制器、调度台、用户数据服务器、安全服务器和各种应用服务器等。宽带多媒体集群系统支持符合公安系统行业规范的信息安全加密技术，采用国产加密算法。宽带多媒体集群技术标准描绘了在“一个统一平台、多种接入融合”的体系架构下，实现包括语音、图像、视频以及分组数据在内的一体化多媒体业务的系统蓝图，在“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项的支持下，通过实施公安行业应用示范项目，必将更加贴近和符合公安一线业务需求，成为发展公安应急通信技术的基石，为新一代公安应急通信技术标准的制定导航。

总之，公安应急通信未来终端应采用多模模式。包括窄带技术，甚至4G技术，能够做到同一个终端上，以便于

通信技术现状篇3

【摘要】光纤通信在我国已有20多年的使用历史。近年来，光纤通信得到了长足的发展，大幅提高了通信能力。基于各领域对信息量的需求不断增长，光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。本文主要综述了我国光纤通信研究的现状及其发展情况。分析了光纤通信技术的特点及光传输设备的维护，并对光纤通信技术的发展趋势进行了展望。

【关键词】光纤通信特点；现状；维护；发展趋势

1.光纤通信技术

1.1光纤通信技术

光纤通信是以光为信息载体，利用光导纤维传输信号，实现信息传递的一种通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由纤芯，包层和涂层组成，利用纤芯和包层的折射率不同，实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输。

1.2光纤通信技术的特点

1.2.1频带极宽，传输容量大

与电缆和铜线相比，光纤的传输带宽要大得多。通信容量的大小与光纤的直径没有关系。对光纤通信系统而言，随着终端设备的改进和密集波分复用技术的应用，又给它增添了带宽和传输容量大的优势。

1.2.2损耗低，中继距离长

与其它传输介质相比，光导纤维的损耗是最低的；在信号传输距离相等的情况下，光缆中用的信号再生中继器要比电缆中少得多；这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的成本，带来更好的经济利益。

1.2.3抗电磁干扰能力强

石英有较强的绝缘性和抗腐蚀性。它还是电气绝缘体，抗电磁干扰的能力比较强，不用担心形成接地回路。光纤传输过程中不受外部环境的影响，也不受人为架设的电缆的干扰。特别适用于强电领域的通讯应用。

1.2.4无串音干扰，保密性好

在电波传输的过程中，电磁波的传播容易泄露，保密性差。而光波在光纤中传播，不会发生串扰的现象，保密性强。

此外，光纤还有纤径细、重量轻、易于铺设；原材料丰富，成本低；耐温性好、使用寿命长等特点。

2.光通信设备的故障分析及维护

2.1光通信设备的故障分析

光纤通信系统的基本组成包括计算机、电光转换器、光纤中继器、光电转换器、光缆。

2.1.1光发射机部分

最为常见的故障类型是光传输设备的电光输出失真，导致光信号传输失真，信号丢失较大。电光输出特性受温度和其他因素的影响，光强度或偏置电流发生变化时，电光输出将受到影响。

2.1.2光分路器部分

基本不会发生故障，若搬移或动过端口，就会使端口接触耦合不好或尾纤头沾染灰尘，导致光功率下降而使接收功率下降，对这种情况，应使端口接触良好或用专用清洁剂清洗尾纤头。

2.1.3光接收机部分

接收机分散在各处，工作环境较差，发生故障的类型也比较多，平时常见的故障主要出现在电源和尾纤接头部分。在光节点处如果没有稳压设备，或者它的供电电压超出工作范围时，将引起接收机的不正常工作和电源的烧毁，所以应时刻通风散热。拔插后光纤纤头会沾染灰尘，这将引起输入光功率的下降，使得输出电平降低，接受质量差。

2.2光通信设备的维护

熟悉掌握光纤通信系统的组成、通信的工作原理以及信号流程是设备维护和检修的基础。此外，在实际维护工作还要注意下面的问题：

(1)保持设备运行环境良好。包括良好的设备供电质量，适宜环境温度、湿度、注意防尘等。这些是延长设备使用寿命、降低设备故障的重要前提。

(2)通信设备不需做日常的调整测试工作，如日测试、月测试、季度测试等，只需定期利用监控手段作预防性监视即可，因此不提倡随意乱动机器设备，以尽量减少人为障碍。

(3)检查设备和处理故障时要特别注意不能带电插拔机盘。插拔机盘前一定要先关断电源，工作时要养成戴防静电手套的习惯。

(4)更换故障插件/插盘是处理设备电路故障的主要方法。在合适的情况下要尽量预留些易损坏的插件/插盘。找出故障盘后应及时和厂家联系，返厂修理。

(5)要充分发挥网络管理系统的作用。现代通信系统都有较完善的网络管理功能，它可以在不中断业务的情况下进行实时性监测，如故障监测、故障类型判定及故障定位等，是预防性维护和处理故障的有效工具。

3.光纤通信技术的发展现状及趋势

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。当前光纤通信技术已得到了长足的发展，不断涌现新的技术，大大提高了其通信能力，应用范围也不断扩大。

3.1光纤通信技术的发展现状

3.1.1波分复用技术

波分复用技术指的是在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长同时传输的一种光波技术。该技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率或波长不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器，将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。

3.1.2光弧子通信技术

光弧子是一种特殊的超短波脉冲，它位于ps数量级上。因其位于光纤的反常色散区，使得在长距离的传输过程中，信号的传输速度和波形保持不变。当前，保证长距离通信的信号无畸变是光弧子通信技术的主要应用方向。因光弧子通信具备远距离传输的能力，所以在海底光缆通信中应用广泛。此外，同波分复用系统相结合，使得光弧子通信兼具了大容量、超高速的特点。当单信道的传输速率大于几十G比特每秒时，它的技术优势方就会得到充分的体现。虽然，现在光弧子通信技术在某些技术方面存在着一些问题，例如如何减少系统中的放大器数量、怎样延长放大间距等方面，但它将来必然会成为新一代主流的光纤通信技术。

3.1.3光纤接入技术

在光纤接入技术中，无源光网络(PON)技术优势明显，且较早就已出现，可同多种技术加以结合，例如以太网、同步数字体系(SDH)和异步传输(ATM)等，分别产生EPON、GPON和APON。但是受限于IP技术，APON技术的发展呈现出停滞不前，甚至走下坡路的态势。GPON适合对电路交换性业务提供支持，但成本较高、技术也较复杂。比较而言，EPON成本较低，且继承了以太网帧内传送的优势。总体来讲EPON和 GPON各有利弊，在未来的光纤通信中，谁将发挥更大的作用，仍待用事实说明。

3.2光纤通信技术的发展趋势

3.2.1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，近些年来，随着这一技术从长途网向城域网的扩展，粗波分复用应运而生，并以其低成本、短传输距离、超大容量等优势而被广泛的应用。当前，为了更大程度低提升光通信系统的容量和传输速率，密集波分复用(DWDM)技术及光时分复用(OTDM)新技术和波分复用相结合的形式被提了出来，从而实现了Tbit/s以上的传输。

仅凭借光时分复用技术和波分复用技术来提高光纤通信系统的容量是很有限的，因此可以把多个光时分复用信号进行波分复用，从而进一步提高系统的传输容量。由于归零编码信号在超高速通信系统中占空较小，而且其编码方式对光纤的非线性和偏振模色散的适应能力较强，因此现在的超大容量光时分和波分通信系统大部分都采用归零编码方式。

3.2.2全光网络

全光网络是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。未来的高速通信网也将是全光网络。传统的光网络虽然实现了节点间的全光化，但在网络结点处采用的仍是电器件，限制了通信网总容量的提高，因此真正的全光网现在已成为一个重点研究的课题。

全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性和可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度和较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以在不安装信号的交换和处理设备的情况下增加新节点。当然全光网络的发展不可能独立于众多通信技术之外，它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。现在，全光网络仍处于初期发展阶段，却已显示出了优良的发展前景。

4.结束语

信息技术和网络技术的发展是推动社会发展的重要动力，光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。随着光纤通信技术的日益进步和发展，对传输设备维护工作人员也提出了更高的要求，只有对故障进行合理有效的处理，及时准确地判断和处理这些故障，才能给用户提供优质的网络服务，只有不断提高维护水平，才能保障网络运行的安全稳定。以促进光纤通信行业更好更快的发展。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信必将成为未来通信发展的主流。[科]

【参考文献】

［１］尚力.光纤通信技术发展趋势研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012,(6).

［２］毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

［３］吕海宏.光纤通信技术发展现状及日常维护[J].科学之友,2011,(9).

［４］王永超,蔡栋栋,年玉桂.光传输设备故障浅略分析[J].科技信息,2009,(11).

光纤通信技术的现状及发展篇4

关键词：光纤通信技术,波分复用技术,智能化

进入网络信息时代, 对信息传输的速度、承载量和安全性提出了新的要求, 传统的通信手段较为陈旧, 在此背景下, 光纤通信技术受到青睐, 得以迅速发展并广泛普及。光纤即光导纤维, 用此材料进行数据信息的传输, 具有容量大、频带宽、抗干扰性良好、安全保密性高、损耗小等优势。当然, 实际中使用的是由很多光纤集成的光缆, 而并非单根光纤。经过半个世纪的发展, 光纤通信已成为当前时代传输信息的主要载体, 但科技更新速度很快, 今后光纤通信技术还会朝着更高级化的方向发展。

1 光纤通信技术的现状分析

1.1 普通光纤

网络在人们的生活中已经不可或缺, 为满足更多更高的需求, 网络技术不断更新。目前, 我国光纤通信技术取得了不错的成绩, 已经开始在全国范围内大面积推广, 未来几年内, 将成为承担数据信息传递的最重要的形式。可将其分为单模光纤和多模光纤, 单模只能传输一种模式的光, 如今人们很重视信号能够传输的距离, 而单模在远距离传输中比较适宜, 不过它对光源的稳定性等各方面要求较高。多模光纤可传输多种模式的光波, 芯径较大, 因为模式过多且各项参数都不一致, 传输过程中损耗很大, 带宽也会变窄, 常用于中短距离信息传输。

1.2 塑料光纤

在过得光纤研究使用中, 以石英光纤为主, 主要材料是二氧化硅, 配合其他一些掺杂剂。由于重量很大, 导致运输和安装费都会增加。前几年, 塑料光纤开始出现在市场上, 芯层材料有聚苯乙烯、聚碳酸酯等, 皮层材料偶氟塑料、聚甲基丙烯酸甲酯等。

塑料光纤成本低, 但不影响传输速度, 而且塑料的柔软性好, 耐久性强, 接续损耗较低, 在短距离数据传中应用颇多。其使用场合涉及汽车工业、室内装饰、易燃易爆空间、海底等, 还具有无辐射、抗电磁干扰等诸多优势。我国尚没有建立起权威性的塑料光纤接口标准, 芯片、光模块等主要是从国外进口, 缺乏自主研究能力, 这也是今后研究的重点。

1.3 波分复用技术

这是一种把一系列不同波长的信息光信号集成一束沿单根光纤进行传输, 并在接收端将不同信号分开的通信技术。使用一根光纤, 就可以由某种特定波长的传输多路信号, 形成了一个波长信道, 可减少光纤使用量, 进而节约成本。发生故障后, 也方便维修。

在初始端一般安装有波长分割复用器, 用于耦合不同光波, 接收端则安装解复用器, 可分离光波。这种技术可对光纤的低损耗波段进行充分利用, 使得传输容量有所提升, 能够使用同一根光纤传递多个非同步信号, 可促进数字信号和模拟信号的兼容, 而且系统的可靠性良好。受技术、设备等条件限制, 该技术短时间内很难全面推广, 实际中的应用也并非很多, 但前景十分广阔。

1.4 几种光缆技术

现代人对建筑的功能提出了新要求, 为满足网络通信需要, 室内光缆在家庭、办公室等场合极受欢迎。这是经过处理的以光纤为基础的线缆, 可以支持数据、音频、视频等多种形式的信号传递。光缆材料、室内结构都会影响到室内光缆作用的发挥, 购置和安装时应把相关因素都考虑在内。

接入网光缆是指实现接入网信息传递的光缆, 随着网络技术发展, 光缆分支增多, 距离不断缩短, 这些都是今后发展的必然方向。为了扩大网络容量, 往往会适当地增加光纤芯数, 当前很多城市的光纤管道的内径有限, 在增加光纤芯数的同时, 还要减轻重量。

2 我国光纤通信技术的发展

2.1 长距离、大容量

在信息时代, 每天都会产生海量信息数据, 为提高通信水平, 未来必然要扩大传输承载量、延长传输距离, 这是今后研究的重点。比如波分复用技术, 为提高传输容量, 容纳更多信息数据, 可尝试在单根光纤中增加信道数量。目前市场上的1.6Tbit/s的光波分复用系统在很多领域都已经开始应用, 今后随着各种需要的提出, 其容量和传输距离还会不断升级, 而且会和光时分复用技术相结合。

2.2 全光网络

密集型光波复用指的是组合一组光波长用一根光纤进行传送, 可减少光纤使用数量, 在实际中的应用很多, 当时结构相对而言太多复杂, 这就导致成本投入会增加, 而且难以完成无线距的全光中继传输。为解决这一问题, 有必要创新技术, 发展全光网络, 即信号在进出网络时才进行电和光的转换, 在网络传输中始终以光的形式存在。但是, 目前的技术还不能支持全光网络的有效发展, 投入实际应用更难。

2.3 光联网智能化

光网络智能化是我国光纤通信技术未来主要的发展方向, 随着计算机技术的迅猛发展, 网络技术和通信技术实现完美结合, 进一步促进光网络通信技术朝着更高更好的方向迈进。现代化的光网络不仅能实现信息数据的传输, 同时结合计算机控制技术、自动发现功能及更加完善的自我保护修复能力, 真正形成智能化的光网络。

2.4 无源光网络

这是一种纯介质网络, 是点对多点的光纤通信技术, 抗干扰性较强, 系统可靠性良好, 可降低故障发生率。而且, 还能节省光缆资源, 节约建设和维护成本。具体是指在光线路终端和光网络单元之间没有任何有源电子设备, 仅仅是光分配网络, 今后会向高速、安全、智能化方向发展, 要求网络更灵活、面向更多用户。

3 结语

光纤是现代通信领域综合质量最高的一种形式, 具有容量大、传输快、抗干扰能力强等诸多优势, 给人们的生活提供了不少便利, 更加推动了信息水平的提高。今后网络通信领域还会出现新的产品, 对传输速度、质量方面的要求更高, 所以不能停止研究, 而应在目前成果的基础上, 加强创新, 取得更大突破。

参考文献

[1]林满山.浅谈光纤通信技术的发展现状[J].民营科技, 2016, 22 (6) :80.

[2]张磊磊.刍议我国光纤通信技术的发展现状及趋势[J].中国新通信, 2014, 28 (2) :35.

[3]刘晓静.光纤通信技术的现状及发展趋势刍议[J].科技资讯, 2011, 45 (6) :10.

光纤通信技术发展的现状及趋势篇5

年级：大一

学号：***

姓名：傅天一

专业：计科

指导老师：

二零一四年五月

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,备受业内人士青睐,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。

关键词：光纤通信技术;趋势;光纤到户;全光网络

一、前言

1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表论文,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10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,因而可以显着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,人们依然追求陆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高潮。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

传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高,因此真正的全光网络成为非常重要的课题。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。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段,但已显示出良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

四、结语

通信技术现状篇6

【关键词】光纤通信；信息技术；发展趋势

光纤通信技术作为现代社会的一项重要的信息传输技术，随着科学技术的发展，在当今社会得到了普遍的应用。其在社会中的作用而言，是其他任何通信方式都无法比拟的，光纤通信现已成为一种最主要的信息传输技术。在21世纪的今天，光纤通信技术的发展必将迎来一个新的高潮，高速率、大容量、性能价格比合理的全光网络将得到极大的发展，从而推动社会经济的全面提高。

1.光纤通信技术的现状

经过几十年的发展，光纤通信技术大大提高了现有的通信能力，尤其是近几年来，随着科学技术水平的不断提高以及光纤通信能力的不断增强，有越来越多的新技术不断涌现，光纤通信技术前景一片大好。

1.1光纤接入技术得到充分发展

随着通信业务量的快速增加，原有的通信技术已经无法满足对通信能力的需要，人们需要技术性更强、速度更快的通信技术来为自己服务，因此，光纤接入网技术便应用而生了光纤接入网主要是由宽带的主干传输网络以及用户接入网这两部分构成的，作为现代化通信技术背景下的一个信息传输技术崭新的尝试，光纤接入技术从根本上满足了广大民众对信息传输速度的要求，从而实现了通信网络的信息高速化传输。

就目前情况来看，FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光接入，因此可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接人的需求。

1.2光传输与交换技术的融合面临技术难题

就目前而言，虽然光传输在光纤通信技术中得到了很大的发展，交换技术也有所提高，但是，面对网络核心架构发生了彻底改变的现状，如何使光传输与交换技术有效的融合在一起，就成了摆在我们面前的亟待解决的一个问题。

1.3还没有形成完善的市场产业链

就目前光纤通信的市场需求来看，其产业链的形成与发展还需要一定的时间，FTTH除了提供高带宽外，更重要的是运营商能提供什么具体服务内容让用户需求更高的带宽，使得在既有宽带接入技术无法满足之下，推动用户走向光纤到户。然而，目前的现状是，好多用户上网使用的服务大多为浏览新闻、电子邮箱等等，而像高带宽服务如视频会议、VOD、多媒体娱乐使用之比例少子又少，因此，要实现光纤通信产业链的不断完善尚需时日。

1.4与光纤通信技术发展相对应的政策比较落后

目前，光纤通信技术虽然发展到了一定阶段，但是由于国家在政策上还没有一个完善的体系出台，各地的光纤技术推广都是各自为战，缺少优惠政策的鼓励，以及政策法规的约束，光纤通信技术的发展必然受到制约。

2.光纤通信技术的发展趋势

2.1光接入网通信技术将得到进一步的发展

目前我们的接入网技术大部分仍然是双绞线铜线的连接，已经远远不能适应现代科技的发展需要，而光接入网技术的应用可以改变这种落后的模拟系统方式，形成全数字化、高度集成的智能化网络。光接入网技术的好处就是它可以最大程度的降低维护成本，减少故障率，同时，将光网与本地网络相结合从而达到减少节点数目和扩大覆盖面范围的目的。因此，纵观未来的通信行业发展，大力发展光接入网技术的开发和研究势在必行。

2.2新一代光纤在光纤通信技术中的应用将越来越广泛

新形势下，通信行业要想得到快速的发展与提高，就必须加大新一代光纤的研制、开发力度。可喜的是，在目前普遍需求的干线网和城域网的背景下，基于不同的发展需要，已经发展出了两种新一代光纤——非零色散光纤和全波光纤，这对于整个通信行业来说，是一个重要的突破，尤其是全波光纤，这项技术无论是在现在还是在将来都必将是我们研究的重点。除此之外，BPON技术对于通信技术的影响也是巨大而长远的，也代表着未来宽带接入技术的发展方向，但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看，它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。

随着通讯技术对信息传输效率要求的不断增高，高速通信网成了大家关注的一个热点，光纤通信技术的发展极致也就是全光网。传统的全光网是对节点进行全光化，但在实际的网络应用中节点仍使用的是电器件，它对通信网干线的容量造成了一定的影响，因此全光网的节点是关键。改良后的全光网用光节点取代了电节点，节点间完全实现了全光化，信息与数据之间的传输和交换始终都是以光的形式完成，用户信息的处理也是根据其波长来决定。

2.3努力实现智能光联网技术

以ASON为代表的智能化光网络是新一代光网络，它代表了光通信的发展方向，通过研究智能光联网技术，可以解决未来互联网在光层上的动态、灵活、高效的组网问题。光联网技术的实现，不仅可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性，又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。其重要性对于我国国民经济的发展以及国家安全方面都有深远的意义。

2.4向超高速系统的发展

随着网络技术的逐渐成熟，现在的网络传输速度永远赶不上网络容量的要求，人们越来越不满足于现在的网络传输速度，而要想加快网络传输速度，大力提高网络容量是我们的必由之路，在这种大环境下，显而易见的是大力发展超高速的通信系统是我们提高通信技术能力的必然趋势，只有如此，才能在当代社会中不断的增强其业务传输能力，并根据形势及需要，开展多种多样的业务类型，从而实现经济利益的有效提高，不光如此，超高速通信技术的实现也可以为宽带业务和多媒体的实现提供基础。

3.结束语

并且通过各种实践，光纤的通讯技术不仅仅是可以在通信上广泛应用，同时在电力的控制系统的监测以及控制上都可以得到广泛的应用。并且在军事领域光纤信息通讯技术也得到了推广。为了能更高的适应各个领域对于光纤通信技术的更高的要求，就要求在技术上需要不断的进行创新和完善发展，争取研究出更加经济适用更加方便适用的光纤网络技术。

【参考文献】

[1]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信，2004.

[2]王磊，裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006.

光纤通信技术的现状及发展趋势篇7

关键词：光纤通信,核心网,接入网,光孤子通信,全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大，G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化，表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线 (包括国家干线、省内干线和区内干线) 上全面采用光缆，其中多模光纤已被淘汰，全部采用单模光纤，包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过，但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量，它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤，不采用光纤带。干线光缆主要用于室外，在这些光缆中，曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构，目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短、分支多、分插频繁，为了增加网的容量，通常是增加光纤芯数，特别是在市内管道中，由于管道内径有限，在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量，是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用，目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并且还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会 (IEC) 在光缆分类中所指的室内光缆，笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内，布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内，主要由用户使用，因此，对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质，光缆也可作成全介质，完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构：即全介质自承式 (ADSS) 结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放，适应范围广，在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面，例如，大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面，还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大，是目前的一种热门产品。

2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

2.1 波分复用系统

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1.6Tbit/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。

2.2 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲, 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10～20Gbit/s提高到100Gbit/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100 000km以上，在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。

2.3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。

全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性和可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度和较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。

目前，全光网络的发展仍处于初期阶段，但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。

3 结论

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”，但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

参考文献

[1]辛化梅, 李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报 (自然科学版) , 2003 (04) .

水下无线通信技术的现状与发展篇8

水下无线通信是研制海洋观测系统的关键技术。借助海洋观测系统,可以采集有关海洋学的数据,监测环境污染、气候变化、海底异常地震火山活动,探查海底目标,以及远距离图像传输。水下无线通信在军事中也起到至关重要的作用,而且水下无线通信也是水下传感器网络的关键技术。

水下无线通信主要可以分成三大类:水下电磁波通信、水声通信和水下光通信,它们具有不同的特性及应用场合。

1 水下电磁波通信技术的特点与发展

由于海水的导电性质,海水对电磁波起了屏蔽作用。海水中含多种元素,但在每升海水中含量超过1毫克的仅12种(除水中的氢和氧外),它们以多种形式存在,绝大多数处于离子状态,其中Na+,K+,Ca++,Mg++,SO4--,CO3--,Cl-,HCO3-8种离子占海水中溶质总量的99%以上,这是使海水成为导体的主要原因,其电导率随海区盐度、深度、温度而不同,为3~5S/m,工程上一般取其平均值:4S/m,它高于纯水的电导率5~6个数量级。所以对平面电磁波传播而言海水是有耗媒质,这就决定了平面电磁波在海水中的传播衰减较大。

1.1 军用岸对潜(艇)甚低频单向通信

这是一种世界各海军国家传统的军用远程单向通信,从发射到接收的海区之间的传播路径是在大气层中,衰减较小,但从大气层进入海面再到海面以下一定深度接收点的过程中,电磁波场强将急剧下降。这就决定了这类通信只能是远距离的小深度的水下通信。

(1)平面电磁波从大气层进入海面

通信的发端在大气层中,其平面电磁波以垂直极化的形式(这是传播损耗较小的传播形式)在海面上传播,其水平磁场在海面感应出水平电场,此水平电场以接近垂直的方向向下传播,最后到达接收点。

如图1所示,海面上垂直极化平面电磁波的垂直电场分量为Ev,水平磁场分量为Hh,由Hh在海面上感应的二次场是一个水平电场分量Eh,Hh就是由大气层进入海洋并向深处传播的主要电场分量,而海面上的Ev和Hh继续在大气层中传播。Ev和Hh的比值有以下关系:

λ0:电磁波在自由空间的波长(m);σ:海水的电导率(S/m)。例如,工作频率为10k Hz,则λ0=30km,σ=4S/m,此比值约0.00037,即Eh比Ev小68.6d B。这说明电磁波从空气中进入海面以下的能量是很少的。

(2)平面电磁波在海水中的传播

水中的潜艇要接收的携带信号的电场正是上文中的Eh,设z=0为海面,z为海水深度(m),由大气层进入海面的电场水平分量表示为Eh(0),则其向下(近似于垂直向下)传播过程中的电场水平分量为:

α≈(πfμ0σ)1/2为衰减常数,单位是奈培;β(πfμ0σ)1/2为相移常数,单位是弧度。其中f为工作频率;μ0=4π×10-7H/m,(由于海水的磁导率μ实际上和自由空间的磁导率μ0接近,故通常取μ0作为海水的磁导率)。当Eh(z)衰减到Eh(0)的1/e时(e=2.1828…),称此深度为穿透深度,以δ表示,δ=1/α,单位为m。可以看出,频率愈高,衰减愈大,穿透深度愈小。如频率为100Hz,穿透深度约为25m,每米衰减约0.34dB;频率为10kHz,穿透深度仅为2.5m左右,每米衰减约3.4d B。为此,希望将电磁波信号送到较大深度时,就需要适当降低工作频率。

1.2 军用岸对潜(艇)超低频单向通信

上世纪冷战时期,美国和前苏联分别将岸对潜(艇)单向通信的工作频率,从甚低频的几十千赫兹降到了超低频的100Hz以下,从而实现了100m左右的收信深度。

以上两种方式的通信,发射设备的规模宏大,其占地面积以平方千米计,发射机输出功率从几百千瓦到数兆瓦,通信距离可达数千千米甚至超过万米,但收信深度(潜艇能可靠接收信号时艇的水线深度)都较浅,甚低频通信的收信深度仅几米至几十米,超低频通信的收信深度也仅百米左右[1]。

1.3 收发双方皆在水中的电磁波通信

当发、收双方的天线均在海水中时,电磁波可能的传播路径有四种,如图2所示。

1. 直射波

仅能观察到近区场,即利用近区场通信。在波源附近场强随距离增大而急剧衰减,在一定范围内场强近似与距离的立方成反比衰减,这是目前能用作水中短距离通信的区域。设天线长度为l;天线电流为I,天线上的电流分布均匀。当l远小于周围海水深度时,问题可简化为无限大有耗媒质中的水平电偶极子,可以解得各近场分量,其中水平面内极坐标中的两电场分量为

此处,Eφ:电场的φ分量;Eρ:电场的径向分量;Il:电流矩;φ:相对于天线轴线(x轴)的方位角;σ:海水电导率;ρ:收发间距离:k:传播常数,ω:工作角频率。这是工程上计算近区场的近似表示式。

2. 从海底或海面反射的传播路径

因幅度过小,暂未能利用。

3. 上越下传播路径

波离开波源穿过海面向周围传播,在沿海面传播过程中,如前所述,不断有小部分能量又进入海中,并向下传播至接收点。由于在大气中的传播衰减小,所以这种传播路径的特点是收发双方愈接近海面时观察到的场强愈大。给出海面水平单位电流矩的近场电场分量为[2]

其中是海水中的传播常数;为空气中的传播常数;d为发射天线所处深度;z为深度;ρ为水平距离。

4. 下越上传播路径

只要海底地质结构的电导率远低于海水,这种传播路径将与上越下传播路径相似,向下传播的波进入海底,一部分在海底沿海底与海水的交界面横向传播,并不断有一小部分能量向上进入海水中而被观察到。由于海底的电导率小于海水的电导率,波在海底传播过程中的衰减较在海水中传播的衰减小,所以源和观察点愈接近海底,观察到的场强愈大,就总的传播路径衰减而言,它优于第一种传播路径而仅次于第三种传播路径。

收发双方皆在海水中的电磁波通信,虽然由于传播衰减较大,使得通信距离较短,但受水文条件影响却甚微,通信显得相当稳定,而且可以穿透如防波堤之类的水中物体。

2006年6月,Wireless Fibre Systems发布了首款商用水下射频调制解调器S1510;2007年1月,发布了宽带水下射频调制解调器S5510,该调制解调器在1m的范围内,数据传输率达到了1~10 Mbit/s[3]。

2 水声通信技术的特点与发展

声波在海面附近的典型传播速率为1520m/s,比电磁波的速率低5个数量级。与电磁波和光波相比较,声波在海水中的衰减小得多,因此,水声是一种有效的水下通信手段。

2.1 水声信道的特性

水声通信系统的性能受复杂的水声信道的影响较大。水声信道是由海洋及其边界构成的一个非常复杂的介质空间,它具有内部结构和独特的上下表面,能对声波产生许多不同的影响。水声信道影响通信的主要特性如下所述。

1. 声能量的传播损失

传播损失是由于声能扩展和衰减所引起的损失之和。扩展损失主要是由于波阵面的扩展引起声能的扩散。常见的几何扩展有两种:球面扩展和柱面扩展。球面扩展主要发生在深水通信中,而柱面扩展主要发生在浅水通信中。衰减损失包括吸收、散射和声能泄露。声能量的吸收表现为海水介质吸收和界面介质(如海底)的吸收。

2. 环境噪声

海洋中有许多噪声源,包括潮汐、湍流、海面波浪、风成噪声、地震、火山活动和海啸产生的噪声、生物噪声、行船及工业噪声等。噪声的性质与噪声源有密切的关系,在不同的时间、深度和频段有不同的噪声源。

3. 多径效应

由于介质空间的非均匀性,水声信道必然存在多径现象,也就是说在一定波束宽度内发出的声波可沿几种不同的路径到达接收点。声波在不同路径中传播时,由于不同路径长度的差异,到达该点的声波能量和时间也不相同,从而引起信号的衰落,造成波形畸变,并且使得信号的持续时间和频带被展宽。由于海水中内部结构(如内波、水团、湍流等)的影响,多径结构通常是时变的。在数字通信系统中,多径效应造成的码间干扰(ISI)是影响水声通信数据传输率的主要因素。

4. 起伏效应

由于介质不但在空间分布上不均匀,而且是随机时变的,使得声信号在传输过程中也将是随机起伏的。造成起伏的主要原因是海面、非均匀介质的温度微结构和内波。信道的起伏造成信道的脉冲响应具有时变性,这种时变性严重地影响了通信系统的性能。

2.2 水声通信技术

水声信道一个十分复杂的多径传输的信道,而且环境噪声高、带宽窄、可适用的载波频率低以及传输的时延大。为了克服这些不利因素,并尽可能地提高带宽利用效率,已经出现多种水声通信技术。

(1)单边带调制技术。世界上第一个水声通信系统是美国海军水声实验室于1945年研制的水下电话,主要用于潜艇之间的通信。该模拟通信系统使用单边带调制技术,载波频段为8~11k Hz,工作距离可达几公里。

(2)频移键控(FSK)。频移键控的通信系统从上世纪70年代后期开始出现到目前,在技术上逐渐提高。频移键控需要较宽的频带宽度,单位带宽的通信速率低,并要求有较高的信噪比。

(3)相移键控(PSK)。上世纪80年代初,水下声通信中开始使用相移键控调制方式。相移键控系统大多使用差分相移键控方式(DPSK)进行调制,接收端可以用差分相干方式解调。采用差分相干的差分调相不需要相干载波,而且在抗频漂、抗多径效应及抗相位慢抖动方面都优于采用非相干解调的绝对调相,但由于参考相位中噪声的影响,抗噪声能力有所下降。

近年来,水声通信在以下两个方面取得了很大的进步:

(4)多载波调制技术[4,5]。

(5)多输入多输出(MIMO)技术[6]。

目前已有多家公司(例如:Link Quest[7],DSP-COMM[8]和Tritech[9])生产商用水下声调制解调器。

3 水下光通信的特点与发展

海水对蓝绿光的衰减比对其它波段光的衰减要小很多,这使得利用蓝绿光进行水下无线光通信成为可能[10]。

水下光通信的最大优势是可能提供超过1Gbit/s量级的数据传输率。然而也存在一些制约水下光通信性能的因素:

(1)水对光信号的吸收很严重;

(2)水中的悬浮粒子和浮游生物使光产生严重的散射作用;

(3)水中的环境光对光信号的干扰。

到目前为止,还没有商用的水下光调制解调器。近年来,来自水下传感器网络和海底探测的需求,极大地促进了短距离高速率的水下光通信技术的发展。例如,一种水下光调制解调器原型机已用于深海海底探测[11]。在实验室环境中,传输距离为2m的情况下,水下光通信的数据传输率达到了1Gbit/s[12]。

4 结语

水下无线通信有三大类:水下电磁波通信、水声通信和水下光通信,它们具有不同的特性及应用场合。

虽然电磁波在水中的衰减较大,但受水文条件影响甚微,使得水下电磁波通信相当稳定。水下甚低频和超低频单向通信适用于军用岸对潜(艇)通信;水下高频通信适用于短距离的水下无线通信。水下电磁波通信的发展趋势为:既要提高发射天线辐射效率,又要增加发射天线的等效带宽,使之在增加辐射场强的同时提高传输速率;应用微弱信号放大和检测技术、抑制和处理内部和外部的噪声干扰,优选调制解调技术(尤其重视已调波在频域上能量高度集中的调制方法)和编译码技术来提高接收机的灵敏度和可靠性。此外,已有些学者在研究超窄带理论与技术,力争获得更高的频带利用率;也有学者正寻求能否突破香农极限的科学依据。

由于声波在水中的衰减最小,水声通信适用于中长距离的水下无线通信。在目前及将来的一段时间内,水声通信是水下传感器网络当中主要的水下无线通信方式。但是水声通信技术的数据传输率较低,因此通过克服多径效应等不利因素的手段,达到提高带宽利用效率的目的将是未来水声通信技术的发展方向。

水下光通信具有数据传输率高的优点,但是水下光通信受环境的影响较大。克服环境的影响是将来水下光通信技术的发展方向。

摘要：本文分析了水下电磁波通信、水声通信和水下光通信这三种水下无线通信技术的特点,提出了未来水下无线通信技术的发展方向。

关键词：水下无线通信,水下电磁波通信,水声通信,水下光通信,军事通信

参考文献

[1]储钟圻.远程通信.北京:中国电力出版社,2008

[2]Ronold W P K,Glenn S S,Mangaret O,et al.Antennas in Matter Fundamentals,Theory and Applications,1981

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[4]Hwang S J,Schniter P,Hwang S J AF,Schniter P.Efficient multicarrier communication for highly spread underwater acoustic chan-nels.IEEE Journal on Selected Areas in Communications2008,26(9):1674～1683

[5]Li B S,Zhou S L,Stojanovic M,et al.Multicarrier communication over underwater acoustic channels with nonuniform doppler shifts.IEEE Journal of Oceanic Engineering2008,33(2):198～209

[6]Roy S,Duman TM,McDonald V,Proakis J G.High rate communication for underwater acoustic channels using multiple transmitters and spacetime coding:receiver structures and experimental results.IEEE Journal of Oceanic Engineering2007,32(3):663～688

[7]LinkQuest,Inc.Underwater acoustic modems.http://www.linkquest.com/html/uwm_hr.pdf

[8]DSPCOMM.Underwater wireless modem.http://www.dspcomm.com

[9]Tritech International.Tritech AM300acoustic modem.http://www.auv.co.uk/products

[10]Baiden G,Bissiri Y,Masoti A,et al.Paving the way for a future un derwater omnidirectional wireless optical communica tion systems.Ocean Engineering2009,36(910):633～640

[11]Farr N,Chave A,Freitag L,et al.Optical modem technology for seafloor observatories.Proceedings of OCEANS,2005

论光纤通信技术现状及发展趋势篇9

一、光纤光缆技术

光纤技术的进步可以从两个方面来说明:一是通信系统所用的光纤;二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个, 即850nm (第一窗口) 、1310nm (第二窗口) 以及1550nm (第三窗口) 。近几年相继开发出第四窗口 (L波段) 、第五窗口 (全波光纤) 以及S波段窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内, 都能实现低损耗、低色散传输, 使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。

二、光复用技术

复用技术是为了提高通信线路的利用率, 而采用的在同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术。光复用技术种类很多, 其中最为重要的是光波分复用 (WDM) 技术和光时分复用 (OTDM) 技术。光波分复用 (WDM) 技术是在一芯光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来, 并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输, 在接收端将组合波长的光信号分开, 并作进一步处理, 恢复出原信号后送入不同的终端。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长, 研究水平是1022个波长 (能传输368亿路电话) , 近期的潜在水平为几千个波长, 理论极限约为15000个波长 (包括光的偏振模色散复用, OPDM) 。而光时分复用 (OTDM) 技术指利用高速光开关把多路光信号在时域里复用到一路上的技术。光时分复用 (OTDM) 的原理与电时分复用相同, 只不过电时分复用是在电域中完成, 而光时分复用是在光域中进行, 即将高速的光支路数据流 (例如10Gbit/s, 甚至40Gbit/s) 直接复用进光域, 产生极高比特率的合成光数据流。

三、光放大技术

光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果, 它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义, 光放大器就是放大光信号。在此之前, 传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换, 即O/E/O变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有3种:光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子 (如铒、镨、铥等) 作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的。掺铒光纤放大器的增益带较宽, 覆盖S、C、L频带;掺铥光纤放大器的增益带是S波段;掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器, 即大功率的激光注入光纤后, 会发生非线性效应。喇曼散射, 在不断发生散射的过程中, 把能量转交给信号光, 从而使信号光得到放大。半导体光放大器 (S0A) 一般是指行波光放大器, 工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些, 制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了, 但产量很小。

四、光交换技术

光交换技术是指不经过任何光/电转换, 在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。目前已见报道的光交换技术的交换方式主要可以分为, 空间分光交换方式, 时分光交换方式, 波分光交换方式, ATM光交换方式, 码分光交换方式, 自由空间光交换方式和复合型光交换方式等等。空分光交换的基本原理是将光交换节点组成可控的门阵列开关, 通过控制交换节点的状态可实现使输入端的任一信道与输出端的任一信道连接或断开, 完成光信号的交换。

五、光纤通信技术的发展趋势

1、向超高速系统的发展。

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2000倍, 比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。

2、向超大容量WDM系统的演进。

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。

3、实现光联网。

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量, 但基本上是以点到点通信为基础的系统, 其灵活性和可靠性还不够理想。

摘要：光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体, 以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看, 构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外, 在应用中, 光纤常按用途进行分类, 可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种, 而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤, 并常以某种功能器件的形式出现。

关键词：光纤通信,现状,发展趋势

参考文献

[1]傅明.单片机远程通信接口的设计[J].兰州石化职业技术学院学报, 2003, (03) .

[2]何媛.PC机与MCS-51单片机之间的远程通信[J].西北大学学报 (自然科学版) , 2001, (05) .

光纤通信技术的现状及发展趋势篇10

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展, 光中继距离和单一波长信道容量增大, G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化, 表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线 (包括国家干线、省内干线和区内干线) 上全面采用光缆, 其中多模光纤已被淘汰, 全部采用单模光纤, 包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过, 但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量, 它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤, 不采用光纤带。干线光缆主要用于室外, 在这些光缆中, 曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构, 目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短, 分支多, 分插频繁, 为了增加网的容量, 通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中, 由于管道内径有限, 在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量, 是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用, 目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会 (IEC) 在光缆分类中所指的室内光缆, 笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内, 布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内, 主要由用户使用, 因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质, 光缆也可作成全介质, 完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式 (ADSS) 结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放, 适应范围广, 在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面, 例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面, 还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大, 是目前的一种热门产品。

2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言, 超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标, 而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(1) 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1.6Tbit/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, O T D M技术是通过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O T D M和W D M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W D M/O T D M通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。W D M/O T D M混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在O T D M和W D M通信系统的关键技术中。

(2) 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲, 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10~20Gbit/s提高到100Gbit/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A S E, 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。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题, 但目前已取得的突破性进展使人们相信, 光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中, 尤其在海底光通信系统中, 有着光明的发展前景。

(3) 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。

目前, 全光网络的发展仍处于初期阶段, 但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看, 形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层, 建立纯粹的全光网络, 消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势, 更是未来信息网络的核心, 也是通信技术发展的最高级别, 更是理想级别。

3 结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台, 在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看, 光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

摘要：光缆通信在我国已有20多年的使用历史, 这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、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。目前, 光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域, 包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。

关键词：光纤通信,核心网,接入网,光孤子通信,全光网络

参考文献

[1]辛化梅, 李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报 (自然科学版) , 2003, (04) .

通信技术现状篇11

一、信息通讯技术产业的内涵及范围

1、信息与通讯技术业内涵

信息与通讯技术（information and communication technologies）英文简称ICT，它是信息技术（IT）与通信技术（CT）融合成的新的概念和技术领域，是利用电子计算机设备及软件对数字化信息进行转换、存储、处理、交流和检索，包括ICT基础设施和终端用户设备两方面的技术、设备、软件及服务。

2、信息与通讯技术产业的范围

根据清华大学王昱尧在《ICT产业发展及其对制造业影响的经济分析》一文中的论述，我国国家统计局曾经下发《统计上划分信息相关产业暂行规定》的通知将信息行业划分为五大类，其中电子信息设备制造业、电子信息设备销售和租赁、电子信息传输和服务、计算机信息服务和软件业这四类是属于狭义的信息技术范畴，与国际经合组织OECD定义的ICT产业类似，从统计数据的可得性以及国际对比的角度，将这四类信息产业定义为ICT产业。在本文中，大连的ICT产业现状论述也以此为依据。

二、大连市ICT产业发展现状

1、电子信息设备制造业在龙头企业带动下已初具规模

电子信息设备制造业主要包括计算机、通信、广播电子、电子器件等制造产业，大连在其中一些方面产生了相应的龙头企业，并且由龙头企业带动了配套企业的发展，使ICT制造业初步形成了一定规模。在计算机制造业方面，大连拥有英特尔（Fab68）大连芯片厂基地，该厂投资总额25亿美元，是英特尔在亚洲建立的首个300毫米晶圆制造工厂，采用目前主流的65纳米制造工艺技术生产芯片组，起步产能是每月3.9万片，未来英特尔还将在大连工厂生产英特尔全线芯片产品，包括英特尔最新用于手持设备、车载智能系统的凌动（Atom）系列芯片，大连芯片厂制造的芯片组将面向全球市场，对中国ICT产业的发展产生积极的影响。？在通信制造产业方面大连有大连大显有限公司，主营视像、通信信息以及关键零部件产品生产，是一个集技工贸一体的大型电子信息产业集团，是国家重点扶持的520家国有大型企业和国家确定的CDMA手机19家定点企业之一，将在通信制造方面促进大连ICT产业的发展。

2、电子信息传输和服务业形成三足鼎立的发展格局

电子信息传输和服务业主要包括电信服务、互联网信息服务、广播电视服务以及卫星服务等业务，经过中国电信体制改革浪潮，大连的电信传输服务业也形成了以中国电信集团大连市分公司、中国移动通信大连市分公司、中国联合网络通信有限公司大连市分公司为主的三足鼎立局面。对于已经吹响转型号角的中国固网运营商来说，目前更多的把ICT作为一种为客户提供的服务，这种服务是IT（信息业技术）CT（通信业技术）两种服务的结合和交融，通信业、电子信息产业、互联网、传媒业都将融合在ICT的范围内。中国电信集团大连市分公司成立于2002年，三年来搭建成覆盖大连全境的精品电信骨干网，主要为客户提供的一站式ICT整体服务，包含集成服务、外包服务、专业服务、知识服务以及软件开发服务等。中国联合网络通信有限公司大连市分公司于2008年成立，在全市范围内为客户提供固定电话、移动电话、小灵通、数据传输、互联网、宽带接入等基础电信业务和增值电信业务，以及与上述业务相关的系统集成、技术开发、技术服务、信息咨询、工程设计施工等ICT技术服务。与上述两大电信运营商不同，中国移动通信大连市分公司自2000年正式成立以来，始终坚持差异化营销服务，致力于大连地区移动通信产业的发展，打造出ICT产业中移动通讯强者。

3、以专业园区为载体的计算机软件服务业进入成熟发展期

计算机软件服务业，主要包括计算机数据处理、系统维修、软件基础服务、软件应用服务等方面，大连市在软件和信息服务产业方面已经进入以专业园区为载体的成熟发展期。大连市软件和信息服务业已经成为大连市重要的支柱产业之一。2010年大连市软件和信息服务业收入达到535亿元，是2005年的5倍；软件出口18亿美元，是2005年的6倍；对本市贡献率超過6.2%。软件和信息服务外包成为产业发展亮点，已形成较完整的外包服务产业链，对日外包承接能力尤其突出，位居国内城市前列。旅顺南路软件产业带已经形成一带多园的格局，拥有大连软件园、七贤岭产业基地、腾飞软件园、天地软件园、东软软件园等多个软件园区，聚集了全市80%的企业。与此同时，大连市的软件和信息服务业务范围不断扩展，形成了软件产品研发，信息系统集成实施、信息技术服务等领域发展态势良好，动漫游戏加工制作、业务流程外包、集成电路设计、工业设计等行业迅速成长，互联网新兴业态、高端信息技术服务领域不断突破的产业发展局面。

4、电子信息设备销售和租赁网络清晰稳定

电子信息设备销售和租赁业，主要包括计算机设备和通信设备的销售和租赁等行业，大连市在这方面逐渐形成了以奥林匹克电子城、大连长兴电子城为代表的，集计算机、数码、手机、办公耗材、元器件仪表等全方位立体销售和租赁网络。经过多年市场的洗礼，大连奥林匹克电子城欲加成熟，日客流量超过万人，经营品种万余种之多，年销售额达几十亿元，先后荣获 “全国十大明星电子市场”、”4A级信用企业”、”十大名星市场”等十多项荣誉称号。大连长兴购物中心隶属大连永嘉集团，是大连市第一家完全整合IT产品的主题电子商城，拥有5万平方米的营业面积，3000平方米仓库和2000平方米维修中心，集批发、零售、维修、服务为一体“一站式经营”。

论光纤通信技术的现状及发展篇12

在通信领域中, 自从光纤通信技术的出现, 使其发成了翻天覆地的变化, 如同一场通信革命。光纤通信的大容量、高速率以及它的低损耗都以绝对的优势登上通信技术领域的“顶端”。

1 光纤通信技术的现状

如今光纤通信技术已渗透到了人们的生活中, 现代化科技为人们带来的便利以及高品质生活是可见的。光纤通信技术就是一种现代化科技产物, 其体系在不断的完善, 其应用面在不断的扩大

1.1 波分复用技术

波分复用 (Wavelength Division Multi plexing, WDM) 技术是在利用处于光纤的低损耗区的特性来实现对带宽资源最大化获取。这种技术根据各个光波的波长差异来进行对其的分类, 在利用光波作为载体进行传输信号, 然后在信号发射端将这些被分类的的光波进行波分复用技术合并起来一起传输, 在到达目的地时, 又由另一个波分复用器即分波器将在发射端合并在一起存在波长差异的信号进行分类。因此, 一根光纤可以实现多个光信号的传输, 从而大大提高了通信效率。

1.2 光纤接入技术

所谓光纤接入技术则是指实现信息在其传输速率最大化程度下对大众的输送, 使人们在大容量、高速率的信息传输下享受光纤通信技术所带来的科技化生活。上述的波分复用技术是在信号在传输的途径中的主传输干道, 在保证其效率的前提下, 更应该着重的是用户的接入部分。信号传送倘若在用户接入部分没有达到预期目标, 则光纤通信技术对人们带来的便利无从谈起。由于在光纤接入到用户时的光纤位置不同, 可以分为FTTBFTTCFRRCAB以及FTTH等技术应用。

FTTH即光纤到户是目前应用最广的方式, 在我国大多数城市、企业以及网吧等地都订制了FTTH的技术发展建设标准, FTTH在我国一直处于优势处境, 这也离不开有些城市对FTTH的大力支持以及扶持。

在所谓的FTTH应用中, 其实主要是采用了P2P以及XPON技术。P2P即是点到点又称有源接入技术, 国内不少的播放器应用都采用的是P2P的技术来实现信号的快速传输。XPON技术即是点到多点, 又称光纤无源接入技术, 它较为P2P技术来讲, 后者更为受欢迎, 这源于P2P技术为用户提供了高带宽的接入, 着显然是用户所希望和需求的。

2 光纤通信的应用

(1) 广泛应用于全球的通信系统、检测系统、军事、航天教育等领域系统中去。如今, 人类生活基本离不开光纤通信技术, 它的应用成为人类通信领域以及发展中的一个改革点。

(2) 成为计算机网络连接、互联区域网之间的链接纽扣。

(3) 进行相关数据的传输, 成为大多企业工厂或机构正常运作的必要条件。比如, 公安机关的监控系统、企业财务记录管理系统以及医疗教育等机构信息数据的传输。

(4) 光纤接入网, p2p技术以及XPON技术。

(5) 提供多样化、现代化网络信息服务, 及时通讯、图片、音频、视频等信息的传输。

3 光纤通信技术的发展趋势

如今的社会是一个信息时代, 信息的传输、共享以及获取都是处于这个时代人们最为关心和投入的。例如独立的家庭设备控制系统的发展, 企业生产的全自动化或者服务业的现代化都离不开信息传输的急速以及充足。因此, 光纤通信技术作为现代信息传输业中的核心, 人们对其的要求也日益增强。对其紧随社会发展、时代进步尽可能的满足现代用户对信息的需求。因此, 我国正向光纤通信超高速率、超大容量以及超低损耗的技术方向发展着。

3.1 超高速系统迫在眉睫

其实在通信传输领域中, 传输信息量和传输速率一直是一对矛盾, 在过去, 过大的传输信息量必然导致信息传输速率降低, 而要想提高信息传输速率, 则不得不大量减少信息的传输量, 这也是传统通信传输技术所带来经济效益低下的主要原因。而目前大部分商用系统已从以前的45Mbps增加为10GMbps, 基本增加了2000倍。这样的信息传输速率不仅解决了传输信息量和传输速率的最主要的矛盾外, 也衍生出了不少现代化新型业务。

3.2 向超大容量WDM系统的演进

WDM即波分复用系统, 其主要的优势在于对光纤带宽资源的充分利用和发掘, 使原本利用率极低的带宽资源得到了很有效的利用。其在信息传输过程中大大的节约了传输负载设备, 从而降低传输成本, 提高经济效益。

3.3 实现光联网

光联网的实习目的在于:

(1) 实现网络大容量化。

(2) 实现网络的可宽展性。

(3) 实现网络灵活性。

(4) 实现网络的透明度。

(5) 实现网络恢复高速度

4 结语

随着社会的发展, 光纤通信技术在当今信息社会发展中扮演着相当重要的角色。本文通过对光纤通信技术现状以及其发展趋势的探讨, 坚信光纤通信技术必将是21世纪通信领域技术发展的一大突破。

摘要：近几年来, 光纤通信技术的迅速发展使正处于信息时代的当代社会如虎添翼, 光纤通信技术的的新型技术的研发, 大幅度提高现如今社会信息的传播效率, 并且, 光纤通信技术应用的面积不断的扩大。