现代通信技术概论大作业.doc

现代通信技术概论大作业 课题名称： 对光纤通信的认识对光纤通信的认识 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。 1光纤通信技术历史与发展现状 1960年，第一台相干振荡光源——红宝石激光器问世，世界性的光纤通信研究热潮开始。而真正为光纤通信奠定基础的是1970年研究出的在室温下连续工作的双异质结半导体激光器。标志着光纤通信进入商业应用阶段的是1976年在美国亚特兰大进行的世界上第一个实用光纤通信系统的现场实验。此后，光纤通信技术不断发展：光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um，传输速率从几十发展到几十。另一方面，随着技术的进步和大规模产业的形成，光纤价格不断下降，应用范围不断扩大：从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网，从数字电话到有线电视（CATV），从单一类型信息的传输到多种业务的传输。 1995年以来,为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题,密集波分复用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量,经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计,截止到2002年,商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。 与此同时,随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm,通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内(1260nm～1620nm)的波分复用,并大大降低光器件的成本,可实现在0km～80km内较高的性能价格比,因而受到运营商的欢迎。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质，光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。 2光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。 FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制订了相应的优惠政策,这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。 在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式[1]。 3光纤通信的优点和应用 光纤通信系统的频带很宽，传输容量很大。就损耗而言，光纤的损耗也很小，中继距离很长，而且误码率很小。重量轻，体积小也是光纤相对电缆通信的一大优点。光纤的抗电磁干扰性能也很好，在抗闪电雷击等干扰有着很好的性能。光纤还有保密性好，泄露小的优点。此外，光纤的原材料是石英，在地球的存储量可以说是取之不尽，这可以节约金属材料。由于有如此多的优点，所以光纤通信目前有着广泛的应用。主要应用有（1）通信网，包括全球通信网（比如横跨大西洋和太平洋的海底光缆和跨越欧亚大陆的洲际光缆干线），各国的公共电话网，各种专用通信网，特殊通信手段（如石油、化工、煤矿等部门易燃易爆环境下使用光缆，以及飞机、军舰、潜艇、导弹和宇宙飞船内部的光缆系统）；（2）计算机局域网和广域网；（3）有线电视网的干线和广域网；（4）综合业务光纤接入网，分为有源接入网和无源接入网，可实现电话、数据、视频及多媒体业务综合接入核心网，从而提供各种各样的社区服务。 4光纤通信的新技术 1) 光纤放大器 光纤放大器是指在光纤通信系统中，用于放大信号的一种放大器。半导体光放大器有体积小，容