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1、 北华大学光纤通信的发展趋势探讨 学 校： 北 华 大 学 学 院：电气信息工程学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 信息11-2 学 号： 20111605010234 学生姓名： 张鹤 指导教师： 刘柏生 2014年11月01日0 摘 要 光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来，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全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面，本文旨在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望。本文首先介绍了光纤通信发展的历史，通过对光纤基本构成：光纤、光源、光检测器特点的介绍，表明光纤通信技术的发展是离不开光器件的发展的，全文围绕
2、光纤通信的容量和速率以及实际应用的几个发展趋势作了详细的介绍，并对世界较前沿的通信技术作了简单的介绍。通过对光纤通信几个发展趋势进行的学习以及实际工作的了解，发现传统的通信网络无论从业务量设计、容量安排、组网方式，以及交换方式上来讲都已无法适应这些新的发展趋势，各大公司都在设计未来网络的蓝图，诸如可持续发展的网络、一体化网和新的公用网等等，其基本思路都是相同的，即具有统一的通信协议和巨大的传输容量，能以最经济的成本，灵活可靠持续地支持一切已有和将有的业务和信号。关键词：DWDM MSTP TMN SDH/SONET 智能 ASON FTTH ABSTRACTThe birth and deve
3、lopment of optical fiber communication is a major revolution in telecommunications history. In recent years, advances in technology, telecommunications management system reform and full liberalization of the telecommunications market gradually, the development of optical fiber communication flourish
4、 once again presents a new situation, this article seeks to optical fiber communications for a major development focus Description and Prospect. This paper describes the historical development of optical fiber communication, optical fiber through the basic components: fiber, light source, light dete
5、ctor characteristics of the introduction, that the development of optical communication technology is inseparable from the development of optical devices, and text around the capacity and speed optical fiber communication and the practical application of several trends are described in detail, and t
6、he world a more cutting-edge communications technology are introduced briefly. Optical fiber communications by learning a few trends and practical understanding of the work, found that the traditional communication network design in terms of traffic, capacity arrangements, networking mode, and the w
7、ay in terms of exchange have been unable to adapt to these new trends major companies in the design of a blueprint for future networks, such as sustainable development, networks, integrated network and the new public network, etc. The basic idea is the same, that is a unified communication protocols
8、 and huge transmission capacity, can the most economical cost, flexible and reliable support for all existing and ongoing business and signals to others.Keywords: DWDM MSTP TMN SDH/SONET ASON FTTH 目录摘 要1ABSTRACT1前 言1第1章 概述2 1.1 光纤通信概念2 1.2 光纤通信发展史2第2章 光纤通信向大容量、宽带化、超长距离发展3 2.1 大容量、宽带化的发展3 2.2 DWDM的发展
9、3第3章 多种业务接入MSTP6 3.1 MSTP的应用6第4章 统一的网络管理平台7 4.1 统一的网络管理平台7 4.2 TMN7第5章 网络保护机制和传输体制8 5.1 网络保护机制8 5.2 SDH/SONET体制9第6章 通信网络向智能化11 6.1 智能化光网络11 6.2 全光网络的组成 12第7章 光纤到家庭FTTH的发展13 7.1 FTTH13总结15参考文献16前 言电信世界正逐步形成充满竞争和挑战的局面，电信和数据通信融合为信息通信的时代已经成为现实，新的有竞争力的公司以更低的价格引入新的服务。随着新技术的不断出现，政府条例的不断放宽，信息产业正在迅速的全球化。今天，有
10、效的信息传输已成为竞争的关键因素之一。因特网的应用和光技术的快速发展使网络发生了根本变化，动态波长和快速波长提供需求是光网络的主要趋势之一。随着这种转变的继续，目前采用波长路由方式承载突发的因特网业务将存在电路交换网络同样的种种缺陷。未来电信级光网络仍然是基于电路的假设驱动了以前的研究。光网络的规模在迅速扩展，光传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。本文第一章介绍了光纤通信的基本概念、发展史和优点、基本本构成及发展前景；第二章介绍了光纤通信向大容量、宽带宽、超长距离发展的趋势，重点介绍了DWDM技术的应用和超长距离传送的几个关键技术；第三章首先介绍了多业务接入MSTP在
11、网络中的应用情况，然后详细介绍了MSTP技术的发展历史和现况；第四章简单介绍了目前光纤通信网管系统的不足和统一网管的要求，最后表明了光纤通信网管系统的发展方向TMN，及其在通信网络中的应用情况；第五章对光纤通信中的各种保护机制进行了简单介绍，并介绍了光纤通信中的传输体制SDH/SONET最新的发展：支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准；第六章介绍光通信网络向智能网络发展的趋势，ASON技术在智能网络中的应用及实现全光网络技术的意义。第七章表明FTTH是光纤接入的最终形式，本章还介绍了实现FTTH的几种技术，以及FTTH光纤接入技术必然在中
12、国取得很大的发展，FTTH的规模商用给中国FTTH产业一个正名机会。 第1章 概述1.1 光纤通信概念 所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。然而，由于目前技术水平所限，对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内，尚未达到实用化水平，因此目前大都采用强度调制与直接检波方式（IM-DD）。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。1.2 光纤通信发展史80年代一项最重要的技术发展是光纤通信成为一个主要的国际性产
13、业。用光纤敷设的总长度可以表明其发展的程度。据估计，截止2001年底，全世界敷设的光纤总长度就达3.81亿英里。1955年，英国科学家卡帕尼，发明了玻璃光导纤维。1960年被称为光纤之父的华人高锟等人首先提出了用低吸收的光纤做光通信。1970年，美国的柯林公司做出了每公里20分贝的低损耗光纤，贝尔实验室研制成功室温连续运转的半导体激光器，这奠定了光纤通信的基础。七八年以后，美国在芝加哥市首先开辟了第一条光纤通信线路。再过10年左右，1.55微米波长的光纤损耗率低到0.2个分贝每公里，这样低的损耗就可以传输很远。在同年，英国的南安普敦大学，发明了掺铒光纤放大器。1989年美国首次进行了波分复用的
14、光通信实验，是四个频道的，四个通道。1998年，美国实现了密集波分复用的长途光通信，它的传输速率达到每秒一个太比特，从此，我们就进入了这样一个高速的时代，太比特的时代。 中国光通信的历史是在20世纪80年代的上海首先铺设了一条1.8公里的数字光通信线路。20世纪80年代投资的武汉邮电研究院，研制光纤的器件和光纤本身，现在也成为光纤器件的一个最大的研究单位。1995年到1998年，上海交大完成了九五项目，四个节点的全光城域网、实验网。20世纪90年代起，全国各地都普遍铺设和使用单路的光纤通信线路，截止到2004年底，全国敷设光纤总长度已超过350万公里。 2000年底中国网通公司建成了3400公里的波分复用的光纤通信网；2001年完成了863项目，中国高速示范网；2000年，国家自然科学基金资助了一个项目，中国高速互联研究实验网。现在，我们国内有很多的公司可以批量生产光纤通信的系统和器件。 第2章 光纤通信向大容量、宽带化、超长距离发展2.1 大容量、宽带化的发展在世界网络带宽保持了50%-100%的年增长速率的同时，中国的干线业务量和带宽需求的实际年增长率均超过了200%。根据美国跨大西洋Internet干
