传送网光纤通信技术研究

姚鹏举

摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国科学技术的不断完善和创新。光纤是一种新型的信息传播媒介，信息在传输过程中可以将光纤当作载体，能够大幅提高信息传输效率，使信息以最快的速度传送到接收终端，同时，光纤这种传播媒介具有很强的安全性，在传输过程中基本上不会出现信息泄露问题。本文主要对传送网光纤通信技术进行讨论研究。

关键词：传送网；光纤通信技术

引言

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。它具有通信容量大、中继距离长、抗电磁干扰能力强、信号串扰小、保密性强、经济成本低等优点，因而发展快速，已经成为有线通信的主流。

1光纤通信技术的优劣势

相较于传统的通信技术，光纤通信技术主要拥有以下几种优势。一是传播效率快。在传统的通信技术中，通常都是将铜线当作传输媒介，这种材料的信息传播速度非常缓慢，而在光纤通信技术中采用光纤，在传播速度上有着绝对的优势。二是实用性强。相较于传统的铜线，光纤使用成本更低，在生产过程中不需要在材料采购方面投入过多的资金，同时，光纤的线路结构非常紧密，比起之前的传输线路更加简单轻巧，所以，其实用性是非常强的。三是双向网络。在光纤通信技术的支持下，用户和用户之间的互动更加便捷，可以实现实时互动，而这也在很大程度上优化了用户的使用体验。四是抗干扰能力强。由于光纤本身的特殊性，在使用光纤通信技术来进行信息传输的时候，不需要担心被其他信号源所干扰，同时，其安全性也非常高，基本不会出现信息数据泄漏的问题。虽然光纤通信技术拥有着非常多的优势，但是其应用弊端也是有很多的，其中主要包括机械强度低、容易损坏以及安装难度较大等。相较于其他通信材料，光纤通信材料更加脆弱，在安装过程中，对安装人员的技术水平有非常高的要求，同时，对生产设备的精密度要求也非常高，且生产设备需要定期维护保养，维保成本相对较高。

2传送网光纤通信技术

2.1光纤的损耗机理

造成光纤传输损耗的因素很多，主要包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗三种。（1）吸收损耗。光纤制造材料本身可吸收光能，属于石英光纤的固有属性，人为无法干预。吸收损耗分为以下三种：①紫外吸收：光纤中传输的光子流将低能级电子激发到高能级，其中的能量将被电子吸收，造成了入射光的能量损耗。②红外吸收：红外区材料分子震动，光波与光纤晶格互相作用，吸收能量，引起损耗。在波长等于1.55μm时，红外吸收造成的损耗小于0.01dB/km。③杂质吸收：经研究表明，氢氧根作为石英光纤的吸收源之一，在0.95μm、1.39μm、1.24μm处存在三个吸收峰。在石英玻璃中还含有铁离子、铜离子、锰离子、镍离子等金属杂质，在光照射下，这些杂质吸收光能，造成能量损耗。（2）散射损耗。任何材料的内部结构都不是完全均匀的，在光纤成纤过程中，温度达到2000℃以上，分子结构进行无规则运动，当光纤离开拉丝炉时，温度急剧下降，导致光纤内部应力得不到有效释放，造成折射率不均。当不均匀级别达到分子级别，在光波经过时，就会造成瑞利散射。（3）弯曲损耗。弯曲损耗根据光纤弯曲半径分为宏弯损耗和微弯损耗。微弯损耗不可避免，随着光导纤维制造技术日趋成熟，已经可以把微弯损耗计算在光纤出厂时给出的总衰减中。

2.2相等小带宽的频带分配

相等小带宽的频带分配就是在波带中采用等带宽波道传输，降低波道带宽，增加波道数量，每个波道采用较小的固定带宽。在数据进行信道调制和带宽分配过程中，将用户超过波道带宽的大带宽数据以波道带宽为单位进行分割，分成若干个适合单个波道传输的数据单位，采用多波道进行传输，在宿节点接收后进行整合传给用户终端；将用户小于波道带宽的数据进行整合调制，组合成适合单个波道传输的数据单位，采用单波道进行传输，在宿节点接收后进行拆分传给用户终端；将用户刚好适合波道带宽的数据直接采用单波道进行传输，波分系统的波带采用带宽较小且相等的频率分配方案，用户A数据流量大，足以占用两个波道的带宽，进行数据分割，采用两个单独波道进行传输；用户B数据流量适中，足以占用一个波道的带宽，采用一个单独波道进行传输；用户C和用户D数据流量较小，经过信道调制，共同占用一个波道进行传输。单位，采用多波道进行传输，在宿节点接收后进行整合传给用户终端；将用户小于波道带宽的数据进行整合调制，组合成适合单个波道传输的数据单位，采用单波道进行传输，在宿节点接收后进行拆分传给用户终端；将用户刚好适合波道带宽的数据直接采用单波道进行传输。波分系统的波带采用带宽可变的频率分配方案，用户A数据流量大，足以占用一个波道的带宽，采用一个单独波道进行传输；用户B数据流量虽然较小，不足以占用一个波道的带宽，但用户B有时延或独享带宽等需求，于是采用一个单独波道进行传输；用户C和用户D数据流量较小，也无特别需求，于是经过信道调制，共同占用一个波道进行传输。频带的分配是时变的，下一刻频带分配可能会有改变。

2.3接入网

接入网是直接面向个体用户的一种网络结构，随着光纤通信技术的快速发展，光纤到户网络建设工程也在持续推进，在接入网中应用光纤通信技术，最关键的一个环节就是要实现FTTH。当前，FTTH已经由有以下两种实现方法：一种是GPON，一种是EPON，这两种不同的实现方法都是由PON技术演变而来的。在这两种实现方法中，最有效的一种实现方法就是GPON，这是世界通信领域公认的一种FTTH实现方案。GPON与ONT之间存在着诸多的相似之处，都是从OLT中接入一条主光纤通道，然后经过ODN端连接到用户的光信号接收设备上。FTTH是一种直接连接用户端的光纤接入方式，每一个用户使用一条独立的光纤通道，光纤通道的最大带宽为100Mbps。在采用FTTH方式时，必须要充分考虑用户的实际需求，根据用户的需求来对带宽容量进行合理设置。就目前来看，大多数家庭用户在使用光纤网络的时候，都是玩网络游戏、看电视等，这两种业务占据的带宽是最大的。因此，可以根据家庭用户的这一特点，来对带宽容量需求进行准确估算，并根据估算结果来设置FTTH接入的带宽容量。互联网接入业务的下行带宽一般可以控制在4Mbps，上行带宽可以控制在1Mbps，视频监控业务下行带宽需求0.01Mbps，上行1Mbps，约有30%的用户申请该业务。IPTV下行带宽需要达到19Mbps以上，VoD下行带宽需求至少约为8Mbps，上行带宽为0.1Mbps，约有30%的用户申请该业务。通过对这些带宽需求的详细测算得知，下行带宽总需求约为31.1Mbps，上行带宽需求约为2.2Mbps，可以以此为依据对GPON光纤带宽容量进行合理设置。

结语

作为一种现代信息传输技术，光纤通信技术近年来得到了迅速的发展，并得到了广泛应用，在未来的发展中，光纤通信技术必然会朝着超高速、智能化以及分组化的方向发展。

参考文献

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