数字光纤通信系统设计与组成解析

数字光纤通信系统设计与组成
数字光纤通信系统设计与组成光纤通信的发展正进入一个历史性的时期，这一时期的主要技术特征是高速化、联网化、长波长化和集成化.从网络运用上看，则正从长途网、中继网和馈线网向分配网推进。

截至1992年底，全世界敷设的陆地光缆系统总长度已经超过4240万光纤公里，由于用户网市场的开发，在未来几年将会形成一个新的光通信发展高潮.1966年，美籍华人高锟(C．K．论文网/。

1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20 dB／km的光纤，光纤通信时代由此开始。

光纤通信是以很高频率(1014 Hz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～2000年增加了近一万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍.1.2 光纤通信发展的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150 km、1310nm 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、120 km传输的研究，实现了2.64Tbit/s的传输。

NTT公司实现了3Tbit/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10.96Tbit/s(274x40Gbit/s)的实验系统，对超长距离的传输已达到4000 km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)、泛欧光子传送重迭网(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。

1.2.1 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。

1.2.2 宽带放大器技术无耻悲鄙下流的网学网总是抄六维论文网掺铒光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键，它有对偏振不敏感、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35 nm (1530～1565 nm)。

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)掺铒氟化物光纤放大器(EDFFA)，它可实现75nm的放大带宽。

2)碲化物光纤放大器，它可实现76 nm的放大带宽。

3)控制掺铒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100 nm1.2.3 色散补偿技术对高速信道来说，在1550 nm波段约18ps/(nm•km)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。

目前的色散补偿方法有：1)色散补偿光纤(DCF)，它在1550 nm波段有很大的负色散，可以补偿常规光纤的色散，但其不能在多个波长上同时精确补偿色散效应。

有残余色散。

2)啁啾光纤光栅，其插入损耗小，色散斜率可控制为与传输光纤相同。

目前制作的啁啾光纤光栅相位特性还不是很平滑。

3)色散管理，利用正、负色散系数的光纤交错连接。

保持总净色散为零。

4)在发射机引入预色散补偿。

1.2.4 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，突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。

1.2.5 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，用户接入部分更是关键。

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入才能将瓶颈打开，核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。

光纤接人中极有优势的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FTTH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就是把全部数论文网/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。

1.3 光纤通信技术的发展方向对光纤通信而言，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。

1.3.1 光纤到户FTTH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，人们依然追求性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FTTH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月中。

FTTH的安装数量增加了200％以上。

但对光纤到户的市场，各公司却各持己见：美国AT&T公司对FTTH并不看好，在0FC2004上该公司认为带宽不是万能．发展应用和内容才是关键，因此在相当的时间内，nT11H的市场可能很小。

美国运营商Verizon、Sprint则比较积极，并在0FC2004上介绍了他们发展FTTH的计划和技术方案。

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。

1.3.2 全光网络无耻悲鄙下流的网学网总是抄六维论文网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上一页[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页。