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論文摘要:光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術的主要特征及應用。
1.光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健T诠饫w通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發(fā)射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。
2.光纖通信技術的特點
(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。
(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結(jié)構中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
3.光纖通信技術在有線電視網(wǎng)絡中的應用
20世紀90年代以來,我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復合網(wǎng)絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過網(wǎng)絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。
有線電視網(wǎng)絡在全國各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡現(xiàn)有的基礎上,比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送??梢酝ㄟ^電信網(wǎng)PSTN中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡的容量雖然已經(jīng)很大,但還有許多應用能力在閑置,今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟發(fā)展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡能力,推動通信網(wǎng)絡的繼續(xù)發(fā)展。因此,光纖通信技術在應用需求的推動下,一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻:
[1]王磊,裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國科技信息,2006,(4)
[2]何淑貞,王曉梅.光通信技術的新飛躍[J].網(wǎng)絡電信,2004,(2)
1.1SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應用
SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題,并在此基礎上有所突破,讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環(huán)網(wǎng)形式,能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網(wǎng)及時恢復正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術,SDH技術有四個顯著優(yōu)點:一是網(wǎng)絡管理能力更強;二是比特率和接口標準均統(tǒng)一,讓各個廠家設備間的互聯(lián)成為了可能;三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論,能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常;四是運用字節(jié)復接技術,簡化網(wǎng)絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優(yōu)點,所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里,已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列(SDH)基礎上的傳送網(wǎng)[2]。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上,開設SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統(tǒng)為長途傳輸網(wǎng),在鐵路的相應經(jīng)過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連,發(fā)揮上聯(lián)和保護作用。此外,還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統(tǒng),將其作為當?shù)氐闹欣^網(wǎng),并在鐵路相應經(jīng)過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。
1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應用
DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點,由多個波長構成載波,許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸,如此一來,在給定信息傳輸容量的情況西夏,就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術,單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優(yōu)點就是其協(xié)議與傳輸速度是沒有關聯(lián)的,以DWDM技術為基礎的網(wǎng)絡可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進行數(shù)據(jù)傳輸,每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說,以DWDM技術為基礎的網(wǎng)絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數(shù)據(jù)流量。當前,在國內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術得到了廣泛應用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外,京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說,京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統(tǒng)和設備,能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數(shù)量為16,波道速率基礎為每秒2.5Gb,借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖,使用單纖單向傳輸?shù)姆绞?,也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標準。
2結(jié)語
1.1光纖接入網(wǎng)技術
光纖接入網(wǎng)技術利用傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn)用戶接入光纖,共同實現(xiàn)光纖接入網(wǎng)下信息傳輸效果的持續(xù)提升,實現(xiàn)了傳統(tǒng)信息傳輸?shù)募夹g性突破,滿足人們對信息傳輸速度的需求。光纖用戶接入技術發(fā)展起著關鍵作用。FTTH是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的一種最終形式,光纖接入網(wǎng)以光網(wǎng)絡單位(0NU)的位置所在,分為FTTH、光纖到大樓(FTTB)、光纖到駐地(FTTP)、光纖到路邊(FTTC)等幾種情況。目前,以”千兆到小區(qū)、百兆到大樓、十兆到用戶”為基礎的光纖+五類纜接入方式(FTTx+LAN)非常適合我國國情。它適用于用戶相對集中的小區(qū)、大專院校、企事業(yè)單位及人口密集的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這種光纖接入方式的上傳和下傳帶寬,能夠?qū)崿F(xiàn)高速上網(wǎng)或企業(yè)局域網(wǎng)間的高速互聯(lián),滿足不同客戶群體對不同速率的需求。
1.2光纖波分復用技術
光纖波分復用技術是現(xiàn)代信息技術發(fā)展的重要組成部分,充分表現(xiàn)了現(xiàn)代光纖通信技術發(fā)展的主要特點。在ITU-T標準中,通過引入控制層面,使網(wǎng)絡具有自動連接建立和修改功能,以及提高連接恢復能力。光纖網(wǎng)絡控制層面本身能夠支撐不同的技術,不同的業(yè)務需求及不同的功能組合。光纖波分復用技術主要是應用波分復用器對廣信信息傳輸出現(xiàn)的損耗進行控制,保證寬帶資源的有效獲取。同時在光波頻率根據(jù)波長的不同情況對光纖損耗情況進行獨立性信息發(fā)送,充分發(fā)揮波分復用器的效果將信息數(shù)據(jù)進行整合。波分復用器能夠?qū)⒉煌盘柌ㄩL進行傳輸,承載電信光纖通信技術優(yōu)勢。
1.3光聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)
目前,在擴充骨干網(wǎng)、迅速普及應用DWDM系統(tǒng)的驅(qū)動下,我國光網(wǎng)絡市場已出現(xiàn)巨大變化,光傳送網(wǎng)的角色由原來大容量帶寬傳送轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┒说蕉说姆者B接。電信運營商在電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換過程中,在光層網(wǎng)絡同時實現(xiàn)了傳輸功能和交換功能,而全光網(wǎng)絡以其良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性,成為下一代高速(超高速)寬帶網(wǎng)絡的首選。光纖接入網(wǎng)技術和光纖波分復用技術的創(chuàng)新推廣應用中,光分插復用器(OADM)和光交叉連接設備(OXC)的成功研制,使得二者能夠在基礎通信設備基礎上實現(xiàn)光路交叉,為光聯(lián)網(wǎng)起步奠定堅實基礎,能夠進一步擴充網(wǎng)絡系統(tǒng),提升網(wǎng)絡系統(tǒng)的透明性,使全光聯(lián)網(wǎng)成為可能,掀起了SDH電聯(lián)網(wǎng)之后又一次新的光通信發(fā)展,建設一個最大透明、高度靈活的和超大容量的國家骨干網(wǎng)絡不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NII)奠定一個堅實的物理基礎,而且對應我國信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟騰飛及國家安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。
1.4全新一代光纖
全新一代光纖是新時期電信光纖通信技術應用的核心內(nèi)容。新的光傳輸網(wǎng)分為三層:光通路層(Och)支持終端到終端的傳送客戶信號。OMS光復用層把許多光波復用到一起后傳動到光纖中。OTS光傳送層把客戶信號映射到單一的光道,再將許多單一的光道復用在一起后送上光纖。全新一代光纖具有頻帶寬通信容量大、損耗低,中繼距離長、抗電磁干擾、無串音保密性好等優(yōu)勢特點。根據(jù)電信網(wǎng)絡服內(nèi)容不同,創(chuàng)新了傳統(tǒng)光纖發(fā)展模式,呈現(xiàn)出大容量、長距離傳輸?shù)葍?yōu)勢。
二、電信光纖通信技術發(fā)展趨勢的優(yōu)勢分析
伴隨中國城鎮(zhèn)化等宏觀經(jīng)濟政策調(diào)整,我國城鄉(xiāng)每年舊城改造和新屋建設達到20多億平方米,至少可以容納2000萬戶新居或數(shù)百萬個企業(yè),為光寬網(wǎng)建設提供了幾乎海量的外在條件。伴隨信息華社會的發(fā)展,人們隨時隨地辦公、生活、學習、購物、娛樂的內(nèi)在需求日益凸現(xiàn),建設安全的全光信息網(wǎng)絡已經(jīng)提升為國家戰(zhàn)略。科學技術水平提升使電信光纖通信技術提供的服務質(zhì)量能夠不斷的滿足人們的要求。電信光纖通信技術發(fā)展趨勢優(yōu)勢明顯,傳輸速度快、傳輸容量擴大,并且在長距離下實現(xiàn)信息容量提升、完善全光網(wǎng)絡系統(tǒng)。在未來電信光纖通信技術發(fā)展狀況下信息數(shù)據(jù)傳輸水平會在網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)展下實現(xiàn)高速發(fā)展。電信光纖通信技術發(fā)展具有重要的現(xiàn)實應用意義。
2.1全光網(wǎng)絡
電信光纖通信技術發(fā)展中全光網(wǎng)絡是重要的組成部分,同時也是電信光纖通信技術應用的關鍵核心,是人們對網(wǎng)絡信息技術需求發(fā)展的表現(xiàn)。全光網(wǎng)絡(ASON)在路由和信令控制下,完成自動交換連接功能。它首次將信令和選路引入傳送網(wǎng),通過智能的控制層面來建立呼叫和連接,實現(xiàn)了真正意義上的路由設置、端到端業(yè)務調(diào)度和網(wǎng)絡自動恢復。探究全光網(wǎng)絡特點對電信光纖通信技術進行研究,能夠更好的實現(xiàn)電信光纖通信技術應用的全面發(fā)展。我國對電信光纖通信技術不斷進行研究,創(chuàng)新了技術發(fā)展模式,在應用上取得了較大發(fā)展。伴隨國務院《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》的推進,聯(lián)通等通信運營商加大力度推行“城鄉(xiāng)一體化”光網(wǎng)改造工程,通過全光網(wǎng)絡的方式向?qū)拵е袊繕丝拷粩嗟貪M足社會對現(xiàn)代網(wǎng)絡光纖通信技術的應用需求。
2.2多業(yè)務承載能力
新時期為了進一步促進電信市場的發(fā)展,需要對電信市場發(fā)展模式進行改革創(chuàng)新,對運營模式進行重組改制,實現(xiàn)電信業(yè)務多元化發(fā)展。網(wǎng)絡系統(tǒng)光纖接入技術的應用能夠承載更多的業(yè)務項目,強化基礎型承載業(yè)務水平,移動基站回傳、語音等服務都是多業(yè)務承載能力提升的重點內(nèi)容。從提高傳輸通道變?yōu)樘岣吖鈽I(yè)務的解決方案,使光網(wǎng)絡能夠提高多種高質(zhì)量的帶寬應用與服務,包括:1、OVPN;2、業(yè)務SLA;3、帶寬出租、帶寬批發(fā)、帶寬貿(mào)易、實時計費;4、流量工程;5、分布式恢復;6、SPC(軟永久連接)/SC(交換連接)/PC(永久連接)。傳統(tǒng)接入網(wǎng)系統(tǒng)主要采用對接式網(wǎng)絡結(jié)構,這種模式在一定程度上提升了運營系統(tǒng)管理成本投入,使網(wǎng)絡系統(tǒng)建設經(jīng)濟效益受到影響。高接入帶寬接入網(wǎng)應用之后能夠更好的使系統(tǒng)與網(wǎng)絡進行融合,實現(xiàn)網(wǎng)絡系統(tǒng)高效運行,建立統(tǒng)一系統(tǒng)應用平臺。電信光纖接入技術促進多業(yè)務承載能力的同時保證了系統(tǒng)客戶的應用安全有效性,業(yè)務發(fā)展保證服務水平質(zhì)量提升,同時能夠承載更多的系統(tǒng)業(yè)務,并且針對個人系統(tǒng)應用要求強化電信光纖通信技術。除此之外,還能夠提供高可靠性接入、高精度時鐘傳送、有效滿足針對移動基站的回傳業(yè)務。
三、結(jié)束語
關鍵詞:光纖通信技術優(yōu)勢接入技術
引言
近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步,核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時,隨著業(yè)務的迅速增長和多媒體業(yè)務的日益豐富,使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務需求也不只局限于原來的語音業(yè)務,數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢,現(xiàn)有的語音業(yè)務接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術優(yōu)勢
2.1頻帶極寬,通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸?shù)娜萘?,特別是現(xiàn)在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復術實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低,中繼距離長目前,實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里,這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質(zhì),交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢,即不會產(chǎn)生與信號無關的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細,約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學技術的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設計,光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術
隨著通信業(yè)務量的不斷增加,業(yè)務種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務,高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡A(ON)和無源光網(wǎng)絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網(wǎng)技術在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點,則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡。
現(xiàn)階段,無源光網(wǎng)絡P(ON)技術是實現(xiàn)FT-Tx的主流技術。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡)組成。PON技術可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務種類豐富,運維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡,用戶接入部分更是關鍵,光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達置的不同,有FTB、FTTC,F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項目的推動下,開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng),包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應用類型,也包括運營商主導、駐地網(wǎng)運營商主導、企業(yè)主導、房地產(chǎn)開發(fā)商主導和政府主導等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準,有的城市還制門了相應的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應用中,主要采用兩種技術,即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術,亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內(nèi)的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。
1.1網(wǎng)絡的發(fā)展對光纖提出新的要求
下一代網(wǎng)絡(NGN)引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網(wǎng)絡如何發(fā)展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現(xiàn)2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。?,明確了對不同的網(wǎng)絡層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質(zhì)量的提高或運用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償?shù)姆桨福陂L距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術,這種網(wǎng)絡也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟,所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報道,美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現(xiàn)象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關注這一技術的發(fā)展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴},并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發(fā)展特點
2.1光網(wǎng)絡的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構總是隨著光網(wǎng)絡的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結(jié)構的發(fā)展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結(jié)構根據(jù)使用的網(wǎng)絡環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標;
2)光纜結(jié)構除考慮光纜使用環(huán)境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統(tǒng)一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現(xiàn),促進了光纜結(jié)構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構的發(fā)展趨勢,新的光纜結(jié)構以及在現(xiàn)有結(jié)構上不斷改進的各種結(jié)構也在不斷涌現(xiàn),出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同,但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運,設備投資小、成本低,生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態(tài)光纜:一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā),開發(fā)了生態(tài)光纜,應用于室內(nèi)、樓房及家庭?,F(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛,都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設備對環(huán)境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料,如對室內(nèi)用纜,開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發(fā)展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環(huán)境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境,需要的光纖數(shù)不多(中等),但要求結(jié)構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規(guī)范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統(tǒng)的運用,各種微型的光纜結(jié)構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數(shù),光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng),特別是用戶駐地網(wǎng)絡中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質(zhì)自承式光纜(ADSS):全介質(zhì)光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi),如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現(xiàn)在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關注的問題,也應配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網(wǎng)絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡中,光纜的維護和監(jiān)測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監(jiān)測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態(tài),更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能,但已經(jīng)不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡的維護監(jiān)測系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng),能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警,3min內(nèi)找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案:在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng),保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質(zhì)會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起,既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報,并進行故障定位,同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監(jiān)測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng),真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發(fā)展方向。
3通信電纜的發(fā)展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務服務
原有的電纜網(wǎng)絡雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡的地區(qū),應該考慮新型寬帶結(jié)構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜),以便更能符合新業(yè)務發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結(jié)論是所研究的電纜(即現(xiàn)有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數(shù)字網(wǎng)絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡的多對數(shù)電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結(jié)構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結(jié)構上也有一定的改進和創(chuàng)新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動通信的高速發(fā)展,無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結(jié)構的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數(shù)的增多,以及邊緣地區(qū)(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結(jié)構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題
4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發(fā)展,有一些具有自主知識產(chǎn)權的技術已在發(fā)揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內(nèi)有近200家光纖光纜廠,但大多產(chǎn)品單一,沒有自主的知識產(chǎn)權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統(tǒng)計,1997~1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內(nèi)光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
4.2開發(fā)具有先進技術水平、與使用環(huán)境、施工技術相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn),光纜的結(jié)構越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設不斷展開,新一代的光纜結(jié)構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗,正逐漸形成新的系統(tǒng)技術專利。我國的用戶眾多,接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構提供了很好的機會。應該說,多數(shù)光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數(shù)字業(yè)務提供更好的服務
對于已經(jīng)敷設的銅電纜,我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務。而現(xiàn)有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務,但是容量有限,當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題,而且還會影響以前開通的業(yè)務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業(yè)務作好準備?,F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應深入研究自身的生產(chǎn)工藝,在不改變(或不大改變)生產(chǎn)設備的情況下,認真設計和精心制造,把現(xiàn)有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務提供高質(zhì)量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測,保證光纜網(wǎng)絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發(fā)相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡中,這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網(wǎng)絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網(wǎng)絡的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展,促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟大形勢發(fā)展的影響,特別是與整個電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關系,但應看到,在擠出了網(wǎng)絡泡沫的水份之后,隨著光纖網(wǎng)絡從骨干網(wǎng)的擴建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設量最高的2000年。
應該看到,信息通信業(yè)是一個充滿生機與活力的朝陽產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡經(jīng)濟有著強大的生命力,信息技術、網(wǎng)絡技術的發(fā)展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網(wǎng)絡化仍然是當今世界經(jīng)濟、社會發(fā)展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經(jīng)濟好轉(zhuǎn)、通信市場復蘇及我國西部開發(fā)等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產(chǎn)業(yè)取得更大的進展。