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光纤通信系统技术、挑战和机遇

【摘要】在今天的信息化时代,光纤通信系统技术是当今互联网时代的核心技术之一.信息的传递方式发生了很大的变化,尤其是在光纤通信技术的出现以后.本文就光纤通信技术系统所面临的发展、挑战及机遇做了深入探究.

【关键字】光纤通信光以太网 CWDM

一、光纤通信系统的发展

在过去的三十几年里光纤通信系统得到了快速的发展,就光纤通信的单通道速率来说,已经由1985 年的2.5Gbit/s发展到了2015 年的400Gbit/s,比原来快了160 倍.其主要的技术发展有高速光探测、差分二相位调制、差分四相位调制、光数字处理、高阶正交幅度调制、超奈奎斯特调制、相干检测等.随着超通道技术的发展,通道传输速率已经超过了1Tbit/s.与此同时,宽带光纤放大器技术的引入极大的改善了波分复用的发展.使得光纤通信的单通道光纤传输容量从1985 年的2.5Gbit/s 提高到了2015 年的20Tbit/s,在30 年内整整提高了8000 倍.此外,链路的发展也从传统的单跨段到今天的多跨段以及弹性波分网络以及透明波分网络.

1.1 城域CWDM 技术的发展

随着通信技术的不断更新,WDM 技术的业务范围从长途传输逐渐向城域网方向发展,在城域网领域应用的WDM系统都被称为城域WDM 系统.城域WDM 系统的一个显著地特点便是低成本.虽然城域WDM 系统的成本低于长途网的WDM 系统,但是对于目前的情况来说,其成本还是很高,尤其在较长距离的传输时还需要光纤放大器.于是出现了粗波分复用即CWDM 系统,它对波长的精度要求较低,能够使用简单的同轴结构,而且功耗低,尺寸小.

1.2 光以太网的发展

光以太网技术是一种运行在光纤上的以太网技术.在目前的社会,以太网技术一直是引领时代潮流的技术,运用在企事业用户,现在仅次于第二大住宅的供电插口和办公室公用设施接口.因为现在的网络基础和经验,许多操作系统及应用都能够与以太网兼容,其初始成本和运行成本较低、扩展性强、可靠性高和易安装.在1Gbit/s 和10Gbit/s 的以太网技术和光技术结合后,省掉了中间的ATM 层和SDH 层,能够让整体的投资成本减少30%,所有权成本降低40%.

二、光纤通信技术面临的挑战及驱动力

就目前的发展新趋势,光纤通信技术所面临的发展动力源泉来自于新兴的事物.如：云互联、超宽视频等,这些业务都会成为光纤通信发展的重要支柱,并实现其新的产业架构.

（1）云互联,随着互联网的发展,逐渐形成了一种新的模式即：云专线接入、传统城域以及云干线的新模式.这种以云服务为中心的网络架构,其关键性在于云干线的网络状况,这就对网络架构提出了扁平简要的要求,从而实现宽管道光层的直达.（2）超宽视频,近三年的视频业务的流量已经占到了总通信流量的百分之七十以上,并且还呈现逐年上升的趋势.现在随着AR/VR 技术的不断成熟,高速摄影、多角度MV 等技术的发展,超宽视频的数据宽带将会出现更大幅度的增长.（3）5G 移动网络,5G 技术可以应用到产业中的许多方面如：语音、数据、物联网等.由于要提供许多方面的业务,所以在网络的节点和处理机制上要进行差异性的处理,根据不同的业务需求提供不同的管道、网络切片和传输机制.以上几种新型的事物会驱使着光纤通信系统往超宽带、网络高可靠、低时延的特性方向发展.

三、光纤通信系统的发展趋势

在云互联、超宽视频和5G 移动网络的影响下,光纤通信系统业务将会朝着五大网络特点演变,即超带宽、低时延、高可靠性、业务快速发展和开放协同.骨干网络的单波速率将持续提高,其性能也会进一步提升,WSS 和高纬度大容量光交换会得到广泛应用,硅电子和高密度集成芯片会更加的成熟化,IP 和光将会协同使用.城域网络将会减低收发器的成本、功能和体积,实现较低成本的单波100Gbit/s 的非相干收发器.使得网络变得更加的简单化,企业专线能够得到广泛应用,移动承载会进一步深入.接入网络会采用高容量微波传送技术,实现数据中心的互联.而软件定义的传送网络将会变得更加的自动控制化、开放协同化和物联智慧化.

四、结语

上述有关光纤通信系统的发展现状和未来的趋势从根本上体现了光纤通信在信息产业的领导地位.究其原因,不外乎是光纤通信系统的发展所涉及的范围广泛,影响着众多产业.信息产业和电信网的未来的深远发展在很大的程度上决定了光纤通信系统的演变和发展,而光纤通信系统的发展势必会对未来社会的经济产生深远的影响.

通信系统论文范文结:

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