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1、 I光纤通信的发展趋势探讨摘 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，
2、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 FTTHIIABSTRACTThe birth and development of optical fiber communication is a major revolution in telecommunications history. In recent year
3、s, advances in technology, telecommunications management system reform and full liberalization of the telecommunications market gradually, the development of optical fiber communication flourish once again presents a new situation, this article seeks to optical fiber communications for a major devel
4、opment focus Description and Prospect. This paper describes the historical development of optical fiber communication, optical fiber through the basic components: fiber, light source, light detector characteristics of the introduction, that the development of optical communication technology is inse
5、parable 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 the world a more cutting-edge communications technology are introduced briefly. Optical fiber communication
6、s 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 way in terms of exchange have been unable to adapt to these new trends major companies in the design of a b
7、lueprint 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 and huge transmission capacity, can the most economical cost, flexible and reliable support for all exist
8、ing and ongoing business and signals to others.Keywords: DWDM MSTP TMN SDH/SONET ASON FTTHIII目 录摘 要IABSTRACT .II前 言.1第 1 章 概 述.21.1 光纤通信发展史.2 1.2 光纤通信的基本构成.2第 2 章 光纤通信向大容量、宽带化、超长距离发展.32.1 大容量、宽带化的发展.3 2.2 DWDM 的发展 .5 2.3 超长距离光纤通信的发展.6第 3 章 多种业务接入 MSTP .73.1 MSTP 的应用.7 3.2 MSTP 的发展.9第 4 章 统一的网络管理平台.1
9、04.1 统一的网络管理平台.10 4.2 TMN11第 5 章 网络保护机制和传输体制.125.1 网络保护机制.12 5.2 SDH/SONET 体制14 6.1 智能化光网络.16 6.2 全光网络的发展.18第 7 章 光纤到家庭 FTTH 的发展.197.1 FTTH19 7.2 FTTH 的发展.20总结.21致 谢.22参考文献.231前前 言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，有效的信息传输已成为竞争的关键因
10、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发展史和光纤通信的基本构成；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 在网络中的应用情况，然后详细介绍了MSTP
11、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，然后介绍了全光网络的组成结构；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国取
12、得很大的发展，FTTH的规模商用给中国FTTH产业一个正名机会。2第 1 章 概 述1.1 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
13、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
14、，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。1.2 光纤通信的基本构成1.2.1 光纤 光纤由纤芯、包层与涂层三大部分组成。光纤按模式分为多模光纤和单模光纤，对于公用通信网的骨干网，包括市内骨干网、接
15、入网的光纤线路，需要使用单模光纤；专用的局域网和其它短距离光纤线路使用多模光纤。光纤的工作波长有短波长和长波长，短波长是 0.85m，长波长则是31.31m 和 1.55m 两种。光纤的损耗在 1.31m 为 0.35dB/km，在 1.55m 为 0.20dB/km。波长1.31m 光纤的色散为零，而波长 1.55m 光纤有最低损耗却有不小的色散（Chromaticdispersion，简写 dispersion)，对长距离、高速率脉冲信号传输有限制。经重新设计的光纤，使零色散波长从1.31m 移位至 1.55m，这样的单模光纤就称为色散移位光纤 ，简写DSF（dispersionshift
16、edfiber） 。为了充分发展 WDM/DWDM 系统，应用波长 1.55m 存在小量的色散恰恰足够抵消 FWM（四波混频）的影响，称为非零色散光纤 ，简写 NZDF（non-zerodispersionfiber） 。1.2.2 光源 光源是光纤通信系统中的关键光子器件。光纤通信对光源器件的要求工作寿命长（光源器件寿命的终结是指其发光功率降低到初始值的一半或者其阈值电流增大到其初始值的二倍以上）、体积小、重量轻。常见的光源器件有激光二极管（LD）和发光二极管（LED）两种。O.5m短波长光源常采用 GaAlA/ GaAs 双异质结构，而长波长 1.31.55m则采用InGaAsPlnp 隐理式异质结构。而 WDM 系统须利用长波长光源器件，它不仅要求激光管的发射波长高度稳定，保证器件与波导之间实现最佳耦合，插入损耗小，同时要求能把多路激光管和必要的附属电路集成在同一芯片上，使得多路光载波信号能够在一根光纤中加以传输。近年来研制的多波长光源器件主要是把多路激光
