浅谈光纤未来的发展趋势

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1、浅谈光纤未来的发展趋势袁慧（湖北省咸宁职业技术学院计算机科学系，湖北咸宁437100）摘要：发展迅速的各种新型电信业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求,也带来了很大的压力，许多光纤网络容量的使用率达到了70%—80%,再某些严重的情况下，某些路由上连备用容量也已经耗尽。因此，采用新技术对现有通信网进行扩容改造己势在必行。有的甚至己有了商用化的产品。关键词：光纤；控制；距离；节点中图分类号：F62TN818文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）08A-0073-01一、向超高速系统发展从过去20多年的电信发展史来看，光纤通信发展始终在按照电的时分复用（TDM

2、）方式进行，商用系统的速率以从45Mbps增加到lOGbps,其速率在20年时间里增加了200多倍。目前，ETDM技术己经非常成熟了。lOGbps系统已大批量装备网络。不少电信公司实验室己开发出40Gbps的系统。160Gbps速率的ETDM（Electrictime-divisionmultiplexing,电时分复用）和640Gbps的OTDM（Opticaltime-divisionmultiplexing,光时分复用）的传输实验己获成功，前者已在新一代的低色散斜率真波光纤上传了200km,但距实用化尚有距离。而OTDM技术被认为是一个长远的网络技术，它的一些特点使之在

3、许多方面具有不可比拟的优势。OTDM是一种利用时隙传送信息的技术，其结构与ETDM技术类似，所不同的是ETDM的复用和解复用是在电域内进行，OTDM的复用和解复用都是在光域内完成的，从而克服了ETDM存在的“电子瓶颈”问题。“电子瓶颈”来源于数字集成电路的限制、E/0和0/E转换中由于驱动激光器或调制器的高功率和低噪声线性放大器的速度限制以及激光器和调制器带宽的限制。二、向超大容量超长距离波分复用系统的发展WDM方式可利用已敷设的光纤，使单根光纤的传输容量在高速率的基础上成N倍地增加。既不需要敷设新的光缆线路，也不必废弃原有光传输设备，还可建立新传输方式的光传输网，能迅速解决

4、通信网络传输能力不足的问题，达到系统扩容的目的。WDM方式利用了光子传输不占空间的特点，即在光纤上可同吋传输多个不同波长的光载波，而在光纤上可能应用的光波长范围可划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道来传输一种预定波长的光信号，从而人人地增加光纤上传输的信息容量。WDM实质上是在光纤上进行光频分复用，只是因为光波通常采用波长而不用频率来描述、监测与控制，在波分复用技术高度发展，每个光载波可用的频段极窄、光源发光频率极人精确的前提下，或许用光频分复用（OFDM）来描述更恰当些。目前广泛应用的光纤低损耗窗口为1310nm和1550nm,1310nm窗口低损耗区约从1260n

5、m^l360nm,共lOOnm；而1550低损耗区约从1480nm^l580nm,共lOOnm。两个工作区约200nm低损耗区可用，这相当于30THz带宽资源。若波长间隔为5nm,则可复用约40个载波。三、传送节点的发展一融合的多业务节点除了光传输链路的发展，光传送节点的发展也呈现了新的发展趋势，即融合的多业务节点。已有人将传送节点与各种业务节点融合在一起，构成具有更大融合程度，业务层和传送层一体化的下一代网络节点，即所谓onebox解决方案。例如，可以将ATM交换机、IP边缘路由器、数字环路载波系统、分插复用器（ADM）、数字交叉连接器（DXC）节点、波分复用（WDM）设备

6、乃至最终将光分插复用器/光交叉连接器（OADM/OXC）光传送节点结合在一个物理实体，统一控制和管理，减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，大大简化了节点结构和减少了设备安装开通吋间和业务提供时间，降低了节点设备网络的成本，节省了大量机房空间和连接电缆以及设备功耗。四、城域网WDM技术的发展随着技术的进展和业务的发展，WDM技术正从长途传输领域想城域网领域扩展，当然，这种扩展不是直截了当的，需要针对城域网的特定环境进行改造。适用于城域网的WDM系统称为城域网WDM系统，其主要特点和要求可以归纳如下：首先，低成本是城域网WDM系统最重要的特点，特别是按每波长计其成本必须明显低

7、于长途网用的WDM系统。幸运的是由于城域网范围传输距离通常不超过100km,因而长途网必须用的外调制器和光放大器可以不必使用。由于没有光放大器，也就不需任何形式的通路均衡，从而减少了分波器和合波器的复杂性,也不会遭受与光放大器有关的非线性损伤。最后，由于没有光放大器，波长数的增加和扩展也不再受光放大器频带的限制，可以容许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件，降低了整个系统的成本。应用城域网WDM系统容许网络运营者提供透明的以波长为基础的业务。这样用户可以灵活地传送任