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【世纪瑞达】光纤通信未来的发展趋势 !

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浏览:- 发布日期:2017-07-19 14:36:17【

世纪瑞达资讯:近来有人对光纤通信的发展前景有些困惑。其一,2000年的IT行业泡沫,是光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中有许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设的差不多了,埋地的剩余光纤还有很多,光纤通信技术不需要更多的发展。

光纤


近几年,随着技术的进步、电信管理体制的改革以及电信市场的逐步开放,光纤通信又一次呈现了蓬勃发展的新局面。根据摩尔定律,CPU的处理速度每18个月翻一番。根据近几年的发展,光纤通信的传输带宽每9个月就增加一倍,而成本同时降低一半。同时全球因特网流量每6个月就翻一番。作为当代通信领域的支柱技术,光纤通信正以每10年速率增长100倍的速度发展,预计这一发展速度还可持续10年。其总的发展趋势是容量越来越大,可靠性越来越高,提供的业务种类越来越多。


1、光纤到家(FTTH)的发展

FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式。对于实现信息社会有重要的作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有的已铺光纤的2-3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低,加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。

发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在OF2003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10-12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有接近200万用户。目前我国FTTH处于试点阶段。

2光纤


2、容量不断扩大

增加光纤通信的容量,除了多敷光缆,同一缆内绞合数十数百根光纤外,最常用的方法是时分复用(TDM),增加单信道的速率。按照电时分复用方式进行的光纤通信,每当传输速率提高4倍,传输每个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,这就是光纤通信系统传输速率在一直持续提高的根本原因。当前商用TDM系统的速率已达10Gbit/s,可以携带12万条话路。TDM技术简单、成熟,利用常规光纤和普通EDFA,即可使速率提高4倍,同时运行维护和网管也简单方便。但是速率的提高受电子器件速率极限的限制,超高速器件难度大、价格贵,光纤色散对超高速信号的影响也严重,同时超高速调制技术也增加了难度。虽然TDM40Gbit/s已进行试用,将来用于本地通信也有可能,但难于用于长途通信。40Gbit/s以上的TDM系统难度就更大了。单信道TDM系统只利用了光纤200nm可用容量的1%左右,99%的资源尚待挖掘。因此,波分复用成为网络升级、增加容量的必由之路。目前,实用化WDM系统的最大波道数已达80个,美国朗讯已推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbit/s(80×2.5Gbit/s)或400Gbit/s(40×10Gbit/s),下世纪初预计可达640Gbit/s,发展十分迅速。从理论上讲,光纤全部可用频段达25000GHz,为无线通信全部可用频段30GHz的800多倍,因此具有巨大的发展潜力。要进一步增加传输容量,可采用光时分复用(OTDM),避开电子器件速率极限的瓶颈,在光传送速率上进行时分复用,实现单信道80Gbit/s、160Gbit/s,在此基础上再进行波分复用。光时分复用与波分复用相接合,就可以实现特高速率传输。


3、光传输网

未来的高速通信网将是光传送网。预计在未来10年内的超高速网络中,若继续采用原来网络的DXC和ATM DXC设备,节点设备将变得复杂且实现难度很大,超高速带来的经济效益将被反复转接所抵消,唯一的解决方法是走向光传送网,即在未来的骨干传送网的主要节点引入光分/插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)。  

       90年代初期,为了网络的可靠,在光纤通信网中引入了自愈环。国外在1995年就引入了DWDM建设国家干线。我国1998年建设了武汉-西安(进口)和济南-青岛(国产)两条DWDM干线。各省市也在用WDM规划本地网的升级。大城市城域网也在计划引入OADM,形成DWDM环,以增加本地网的灵活性和可靠性。我国的长途骨干网也将逐步引入OADM和OXC,逐渐形成长途DWDM环,组成光传送网。

     

光传送网具有超大容量(80Gbit/s~320Gbit/s),可消除电节点设备的瓶颈,网络很容易扩展,允许节点数和业务量不断增长,并具有可重构性。光传送网的透明性好,允许混合不同体制、格式和速率的信号,能够互联现有系统及任何未来的新系统,光网络还能够实现快速恢复,恢复时间为10ms~100ms,比电网络恢复快2到4个量级。

光纤


4、宽带光纤接入网

接入网是信息高速公路的最后一公里。以铜线组成的接入网是宽带信号传输的瓶颈。为适应电信发展的需要,我国正在加紧改造和建设接入网,逐渐用光纤取代铜线,将光纤向家庭延伸。信息时代对电信的要求,除了提供窄带话音和低速数据外,还要求提供高速宽带业务,如计算机和因特网所需的高速数据、多媒体、VOD、远程医疗诊断、远程教学、居家办公、家庭银行以及交互式图象传输和高清晰度电视等。因此现在建设的接入网一方面要满足当前业务的需要,另一方面还要便于向宽带业务升级。

      实现宽带接入网有各种不同的解决方案。有基于铜线双绞线的xDSL,基于同轴电缆的HFC,光纤接入(FTTx)以及无线接入(WLL)等。其中光纤接入是最能适应未来发展的解决方案,以ATM为基础无源光纤网(ATM-PON)已被证明是当前一种经济有效而较成熟的方案。另外,千兆比以太网也可能作为一种宽带接入技术发挥作用。

       在宽带业务发展的初期,采用FTTC/B将光纤引入用户附近,利用已有的铜线双绞线和xDSL技术,将宽带信号送入用户,是一种经济的方案。特别是宽带PON加上低速率ADSL(G.Lite)是当前最有竞争意义和推广价值的方案。从窄带向宽带发展,光纤与铜线、同轴电缆及无线相接合,因地制宜地发展宽带接入网,逐渐将光纤向用户延伸,最终实现光纤到家庭,是接入网的发展方向。


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