王貞貞 白瑩 朱耿沛
山東省鄒城市兗礦集團(tuán)信息化中心 山東鄒城 273500
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為通信技術(shù)的核心,相比于傳統(tǒng)的電纜通信而言,光纖通信技術(shù)則借助于光導(dǎo)纖維組成的電纜進(jìn)行信息傳輸。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,光纖通信技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了積極的影響。如今,光纖通信技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)社會(huì)的每一個(gè)角落,覆蓋面大,覆蓋率高,為智能生活奠定了堅(jiān)實(shí)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)。
光通信和電通信的容量區(qū)別源于傳輸介質(zhì)的物理特性不同,光有較寬的頻帶,借助寬頻帶特性可以轉(zhuǎn)換為不同的信道,這樣就極大的提升了信息傳輸容量。光通信傳輸質(zhì)量較高,傳統(tǒng)的電介質(zhì)通信會(huì)遇到嚴(yán)重的衰減問(wèn)題,導(dǎo)致電纜傳輸信息都要受到傳輸距離的限制,如果需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,則需要每隔一段距離安裝放大器,而光纖的產(chǎn)生有效的解決了這些問(wèn)題[1]。
從制造成本上分析,電纜采用金屬銅為主要材料,相比于傳統(tǒng)電纜而言,光纖的纖芯材料是二氧化硅,纖芯保護(hù)材料是高分子材料,制造成本低廉,光纜對(duì)電纜的替代最大程度的降低了生產(chǎn)成本。
施工方面,光纖相對(duì)于電纜的體積優(yōu)勢(shì)提現(xiàn)的淋漓盡致,光纖體積較小,鋪設(shè)施工難度低,施工速度快,并且光纖由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料穩(wěn)定的物理特性而具有較強(qiáng)的嚴(yán)苛環(huán)境耐受性,在高濕度和高溫度環(huán)境下光纖都有教強(qiáng)的傳輸能力。
光纖在廣播電視信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)格局已經(jīng)建成,光纖技術(shù)也逐漸體現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),傳統(tǒng)的廣播電視信號(hào)存在不穩(wěn)定的問(wèn)題,這是由于在信號(hào)的傳輸過(guò)程中會(huì)受到各種干擾,而光纖的抗干擾能力非常強(qiáng),天氣和電磁對(duì)廣播電視信號(hào)的干擾已經(jīng)不復(fù)存在,提高了廣播電視信號(hào)強(qiáng)度,全面提升了用戶體驗(yàn)。
電力通信行業(yè)借助于光纖通信開(kāi)發(fā)出光纖復(fù)合地線技術(shù),這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用使電力通信行業(yè)基本不需要對(duì)光纖復(fù)合地線進(jìn)行運(yùn)行維護(hù),光纖復(fù)合地線可以作為全部輸電送電網(wǎng)絡(luò)中的防雷線,有效減小了外部沖擊對(duì)導(dǎo)線的損傷。然而,光纖復(fù)合地線技術(shù)固然有諸多優(yōu)勢(shì),但大面積更換全新的光纖復(fù)合地線技術(shù)形式也需要巨大的成本,因此在一些老舊線路更換和新線路規(guī)劃鋪設(shè)方面較為適合。
傳統(tǒng)的電纜傳輸信息常常遇到串音和雜音的問(wèn)題,光纖通信因其在光纖中的傳播而很少受到外界干擾,光波在光纜中傳播也不會(huì)向外輻射,因此光纖通信相比于電纜通信有較強(qiáng)的保密性。除此之外,由于光纖中的光信息傳播衰減相比于電纜中的電衰減基本可以忽略不計(jì),光纜可以遠(yuǎn)距離傳輸信息,因此光纜在軍事上發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在軍事上,光纖通信具有實(shí)時(shí)性,保密性,遠(yuǎn)距離性,統(tǒng)帥們?cè)诓煌膽?zhàn)斗區(qū)域指揮部開(kāi)會(huì)雖遙居各地,卻如晤一室[2]。
光纖通信技術(shù)給社會(huì)生活帶來(lái)便捷的同時(shí)也被提出了更高的要求,研發(fā)新技術(shù),挖掘新功能已經(jīng)成為光纖通信技術(shù)運(yùn)營(yíng)中的一項(xiàng)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)科技和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)量和超級(jí)存儲(chǔ)成為時(shí)代主流,光纖通信作為數(shù)據(jù)傳輸媒介被賦予了新的使命任務(wù)。
提升光纖通信容量的思路有兩條,其一是單個(gè)光信道的傳輸速率保持不變,增加單對(duì)光纖的光信道數(shù)量,也就是光纖通信波分復(fù)用技術(shù)。其二是單對(duì)光纖的信道數(shù)不變,增加單個(gè)信道的光信息傳輸速度,光纖通信技術(shù)的傳輸速度已經(jīng)從最初的8Mbit/s 提高到目前的10Gbit/s(STM-64),下一步將向40Gbit/s(STM-256)發(fā)展。
現(xiàn)在的光纖通信技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè),因非全光網(wǎng)絡(luò)的光纖通信需要在多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)借助電子元件實(shí)現(xiàn)傳輸功能,電器元件的存在就會(huì)限制光纖通信的傳輸容量。光纖通信技術(shù)全面去元件化后將大幅度增加通信容量,并且由于電器元件的減少而使得維護(hù)更加方便,大幅度減少維護(hù)成本和運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)。
光纖通信技術(shù)提升容量遇到的兩個(gè)最主要問(wèn)題是衰減和色散,衰減使光能量在傳輸?shù)倪^(guò)程中逐漸減少,而色散則會(huì)是光變寬,衰減和色散都會(huì)使通信容量變小。光弧子通信是一種全新的理念,光弧子技術(shù)能夠使光脈沖的寬窄變化相互抵消,讓光脈沖變成孤立的光孤子,這樣就可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中的光信息穩(wěn)定性,能夠?yàn)槌笕萘康墓饫w通信傳輸提供可能。
光網(wǎng)絡(luò)智能化也是未來(lái)大發(fā)展趨勢(shì)之一,智能化的光網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)連續(xù)控制,在遇到干擾時(shí)能夠自動(dòng)的進(jìn)行識(shí)別并且啟動(dòng)保護(hù)功能,在光纖通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題和故障時(shí)能夠進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù),這些功能能夠?yàn)楦餍懈鳂I(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù),也能使光纖通信向智能化發(fā)展[3]。
傳統(tǒng)通信方式已經(jīng)無(wú)法滿足飛速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)找尕S富的物質(zhì)文化需求,經(jīng)驗(yàn)表明光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和成熟推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,滿足了人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代智能生活的需求。但是,光纖通信技術(shù)仍然存在著一些亟待解決的問(wèn)題。首先光纖網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率雖已很大,但一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)仍然無(wú)法享受到光纖通信帶來(lái)的便捷;其次,光纖通信仍然在傳輸速度和傳輸容量上有較大的提升空間,這需要科研工作者堅(jiān)持不懈的研究新技術(shù),開(kāi)發(fā)新功能,明確新發(fā)展方向,才能催生出光纖通信技術(shù)進(jìn)步的源動(dòng)力。