高速光纤通信技术论文

2022-05-02

今天小编为大家推荐《高速光纤通信技术论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!【摘要】随着我国改革开放的不断深入,我国的科学技术不断的进步。社会的网络化进程速度要在不断的加快,因此,人们对于网络的需求越来越旺盛。而在网络中最重要的一种传输工具就是光纤。所以如果想要发展网络,就必须首先发展光纤通信技术。本文就是针对新形势下光纤通信技术的应用以及发展为题,对此进行一个简单的研究。

高速光纤通信技术论文 篇1:

刍议光纤通信技术在铁路通信系统中的应用

【摘要】 光纤通信技术以光纤为传输介质,因具有抗干扰性强、损耗低、传输速度快等优点应用广泛。本文对光纤通信技术在铁路通信系统中的应用进行探讨,以供参考。

【关键词】 光纤通信技术 铁路通信 应用

近年来,我国铁路运输业发展迅速,旅客运输量不断增加,无疑给铁路通信系统提出较高要求,尤其注重光纤通信技术在通信系统中的应用研究,不断提高通信质量及稳定性具有重要的现实意义。

一、光纤通信原理

光纤通信是以光纤为传输介质,借助高频率广播为载波实现通信的方法。光纤通信依据的通信原理,如图1所示:

其中信息发送端的电端机对信息源传输的数据进行处理,实现数字复接;光发送端机将从电端机中接收的信号进行处理,实现电信号向光信号的转变,而后送入信道进行传输;接收端利用光接收端机、电端机实现,光信号向电信号转换,并分解数字实现原始数据的恢复。正是基于这一原理光纤通信技术很好的实现信息传输。

二、光纤通信技术在铁路通信中的应用

1、PDH光纤通信的应用。我国PDH光纤通信技術在铁路通信系统中的应用最先出现在大秦铁路。大秦铁路通信系统中应用的光纤是八芯单模短波光纤,并运用34Mb/s的PDH二芯搭建干局线网络通信系统。同时,区段网络及沿线车站使用D/I、PCM搭建通信系统,并配备8Mb/sPDH的二芯。PDH光纤通信在大秦铁路通信系统中的成功应用,使得我国铁路通信质量得到较大提升,为光纤通信技术在铁路通信系统中的广泛应用奠定良好基础。实践表明,PDH在清除铁路通信系统安全隐患及漏洞方面优势明显,一定程度上保证了铁路通信系统安全的运行。但该通信技术存在一些问题,如网络管理能力差、标准不统一、复用结构复杂等,给其他在铁路通信系统中的进一步推广造成阻碍。

2、SDH光纤通信的应用。SDH光纤通信技术通信速度明显提高,而且数字信号可实现同步,其不仅弥补了PDH光纤通信技术的弊端,而且有着自己独特的优势,主要表现为:一方面,具有较强的网络自愈功能,其采用环网模式,即便主媒体信号因故障而被切断,仍能确保信号的正常传输。另一方面,具有较好的网络管理能力,给铁路通信系统传输速度以及安全通信提供坚实保障。赣韶铁路是SDH光纤通信技术在铁路通信系统中应用的典型例子,该铁路的通信系统采用二十芯光缆作为传输网,其中四芯光纤具有SDH2.5Gb/ s(1+1)。同时,采用622Mb/s光口和接入层设备为接入层通道提供保护,并实现和沿线不同站点的SDH2.5Gb/sADM设备连接。另外,铁路其中的站点安装SDH622Mb/s设备线路,使用SDH622Mb/s(1+0)光同步传输系统二芯光纤配置本地中继网,使得SDH光纤通信技术在整个铁路通信系统中的应用提供了便利。但随着铁路通信系统对传输信息的容量与速度要求的不断提高,SDH通信技术使用单一波长光信号传输使得无法满足铁路通信高容量要求,因此,铁路通信系统中应用的光纤通信技术仍应进行更新。

3、DWDM光纤通信的应用。DWDM光纤通信技术与PDH、SDH通信技术相比优势明显,一方面,在传输速度以及传输容量方面提升明显。DWDM光纤通信技术基于低损耗、单模光纤的宽带,可承载较多不同波长,实现多个波长在同一光纤内传输,大大扩充了传输容量,其单根光纤传输容量可达500Gb/s,很好的满足了铁路通信容量要求。另一方面,DWDM光纤通信技术信息传输速度和应用的网络协议之间并不影响,使得DWDM对不同协议具有较好的兼容性,可灵活运用SENT、ATM、IP协议实现数据传输速度可达2.4Gb/ s,从而更好的满足铁路通信系统对信息传输质量及安全的要求。另外,DWDM通信技术组网方式开放、灵活,不仅使得信息传输达到最大化,而且减轻网路设备运行负担。

DWDM光纤通信技术因具有优异的性能被广泛应用在我国铁路通信系统中,尤其在京九铁路中的应用获得良好效果。京九铁路中应用DWDM光纤通信技术对不同厂商提供的SDH设备得以很好的兼容,并实现波长不同的载波传输。具体应用过程中京九铁路依据原来的二十芯光缆,其中二芯G.625单模光纤负责信息传输,可重复使用两个方向的同一波长,使得信息传输速率达到2.5G/s。

综上所述,光纤通信技术在铁路通信系统中的应用,为提高通信效率及质量提供有力保障。但随着通信技术的不断发展,不久的将来光纤通信技术将向着超长距离、超容量、超高速的方向发展,尤其波分复用技术、光时分复用技术的应用将使得通信速率进一步提高。同时,铁路通信系统也将向着全光网络发展,为铁路通信系统信息传输质量及效率的进一步提高提供有力的硬件支撑。

参 考 文 献

[1] 张剑文. 光纤通信技术在广播电视传输中的应用探讨[J]. 科技展望. 2016(14)

[2] 孙建伟. 浅谈光纤通信技术现状及发展趋势[J]. 科技展望. 2016(15)

[3] 林满山. 浅谈光纤通信技术的发展现状[J]. 民营科技. 2016(06)

作者:贺焕芝

高速光纤通信技术论文 篇2:

光纤通信技术应用及发展分析

【摘要】随着我国改革开放的不断深入,我国的科学技术不断的进步。社会的网络化进程速度要在不断的加快,因此,人们对于网络的需求越来越旺盛。而在网络中最重要的一种传输工具就是光纤。所以如果想要发展网络,就必须首先发展光纤通信技术。本文就是针对新形势下光纤通信技术的应用以及发展为题,对此进行一个简单的研究。

【关键词】新形势;光纤通信技术;应用;发展

光纤通信技术在我国的发展才刚刚开始起步,还需要许多的地方需要改进。但是,随着光纤通信技术的发展,光纤通信技术所应用到的范围也越来越广泛。因此,当前的社会是离不开光纤通信技术的。本文将会从新形势下光纤通信技术应用及发展分析为题,分别从光纤通信技术的应用、光纤通信技术未来的发展趋势两个方面对此进行探讨。希望本文可以对我国光纤通信技术的发展起到帮助作用。

一、光纤通信技术的应用

由于当前在全球范围之内都已经步入了网络化、信息化的社会。所以网络对于人们越来越重要。而光纤通信技术对于网络化、信息化的发展具有不可忽视的作用。光纤通信技术已经渗透到了我们生活的方方面面。包括光纤通信技术在电力通信网中的应用、光纤通信技术在广播电视网中的应用、光纤通信技术在电线干线传输网中的应用。下面,我们就一一为大家介绍光纤通信技术在这几个领域的应用。

(一)光纤通信技术在电力通信网中的应用

光纤通信技术在电力通信网中的应用极大的改善了我国供电网络的环境,改善了我国电力网络不稳点的问题。那么,光纤通信技术为什么会被应用到电力通信网中。这主要是因为光纤通信技术拥有了诸多的优点,这些优点对电力通信网的发展具有重要的作用。因此,目前我国的电力通信网正在朝着光纤的方向发展下去。光纤通信技术在电力通信网中的应用也是最为广泛的。目前光纤通信技术在电力通信网中的应用已经形成了一套系统的、完善的体系。近几年来光纤通信技术在电力通信网中的应用受到了社会各界的广泛好评,越来越受到人民的欢迎。

(二)光纤通信技术在广播电视网中的应用

光纤通信技术出了广泛的应用于电力通信网中,在广播电视网中的应用也是非常广泛的,同时也是非常重要的,是值得我们去认真研究的。光纤通信技术能够广泛的在广播电视网中的应用,同样是因为光纤通信技术具有的诸多优势:其一,光纤通信技术具有很强的抗干扰能力;其二、光纤通信技术能够传输的信息量非常巨大,而且传输的成本较低;其三、光纤通信技术所使用的制作成本非常廉价,而且质量最优。正是因为光纤通信技术具有如此多的优点,因此,可以在广播电视网中广泛的应用。而且光纤通信技术对广播电视网的发展具有重要的作用。

(三)光纤通信技术在电线干线传输网中的应用

光纤通信技术在实际当中的应用是方方面面的,最被人们所熟知的就是在电线干线传输网中的应用。因为,随着通讯技术的发展,越来越多的人开始使用移动电话,因此,信号的稳定性成为了人们关注的重点。为了使信号更加稳定,人们开始讲光纤通信技术应用到了电线干线传输网中。这样的做法很快收到了很好的效果,型号的稳定性被极大的改善。这样的成功主要归功于光纤通信技术在电线干线传输网中的应用。因此,从目前的态势上看。光纤通信技术在电线干线传输网中的应用会不断的扩大。

二、光纤通信技术的发展趋势

随着最近几年我国科学技术的不断发展和进步。我国的电信市场也在逐步的开放起来。于是光纤通信技术面临着一次蓬勃发展的机遇。以下的内容将是对我国光纤通信技术发展趋势的一个研究,也可以说是一个展望。

(一)我国的光纤通信技术将会朝着高速系统的方向发展

我们通过对过去光纤通信技术的研究可以发现。在以往的发展历程当中,我国的光纤通信技术总是面临着网络网络容量的需求和传输速率的提高之间的矛盾。而且这种矛盾一直伴随着光纤通信技术的发展而发展。为了切实的解决好光纤通信技术当中遇到的这一矛盾,目前我们已经将光纤通信系统从45Mbps增加到了10Gbps,这样一来光纤通信的传播速率就可以在二十年的时间中增加两千倍,这样一来网络网络容量的需求和传输速率就可以达到一个平衡的状态。同时这样的高速系统不仅仅可以解决光纤通信技术中遇到的矛盾,还增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。

(二)实现真正的光联网。

目前我们使用的波分复用系统虽然具有传输容量大的特点,基本上可以满足目前我国的需求。但是它的灵活性和可靠性还是不够好。因此我们需要研发出一种新的技术。目前,我们在考虑是否可以

光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能,如果这一设想可以成功实现的话,将会对我国光纤通信的发展增加一层新的动力。目前,我们在实现光联网方面的基本目标包括以下几点:其一、创建一个超大容量的光网络系统;其二、真正实现网络的扩展功能,允许网络在其他的方面的功能有所增强;其三、真正实行网络的重构性,最终达到可以灵活组建网络的目的;其四、实现网络的覆盖性,达到任何的系统和信号都可以连接到网络;其五、真正实现网络的快速恢复系统。正是因外构建光网络系统具有上述的优点,我国目前已经投入了大量的人力、物力、财力来实现光网络的构建。相信不久的将来我国可以实现真正的光网络系统,为我国光纤通信技术的发展增添新的动力。

(三)研发出新一代的光纤系统

随着最近几年来,网络在国内的普及和发展,IP的业务量也在急剧的增长。因此,我国的电信网正在向一个新的方向发展,而在目前的发展当中构建具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。因为传统的光纤通信系统在传输量以及容量方面已经不能满足目前国内的需求,所以开发出新一代的光纤系统是目前光纤通信系统发展的重点。目前,为了适应我国对光纤通信系统的需求,已经研发出了以下两种新型的光纤系统:其一是即非零色散光纤(G.655光纤);其二是无水吸收峰光纤(全波光纤)。

(四)光网的顺利接入

在过去几十年的发展过程中,我国网络不论是在交换还是传输方面都发生了翻天覆地的变化。但是随着发展的深入我们也发现了目前的接入网还存在着非常大的缺陷。现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)、原始落后的模拟系统。而能够很好解决这种缺陷的唯一方式就是让光网可以顺利的接入。我们之所以选择光网作为光纤通信技术的接入网,主要是因为光网接入具有以下的优点:减少维护管理费用和故障率:开发新设备,增加新收入;配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖。正是因为光网接入具有以下优点,我们才要大力的发展,才要投入更多的人力、物力、财力。

(五)国家的重视

最近几年来,我国改革开放的脚步越来越快,在各方面的发展也越来越迅速。因此,我国的网络的发展以及信息量的需求也在发生着翻天覆地的变化,面对这样的态势,国家对于光纤通信技术的要求也越来越高,在这样的高标准下极大的推动了我国光纤通信技术的发展。我们以波分复用技术为例子来看:最近几年由于波分复用技术具有容量大、透明性好、重构性强等等的优势,越来越受到国际社会的广泛好评,尤其是在光器件、光系统、光网络等方面的发展已经成为了国际社会所研究的重点。目前,欧美国家、包括亚洲的日本都一级投入了相当大的物力与财力对其进行研究,并且取得了相当大的成就。面对这样的国际形势,我国也开始注重研究和发展光纤通信技术。最具代表的就是我国颁布的“863”计划。所以说,在“863”计划的引导和科研人员的不懈努力之下,我国在光纤通信技术的发展上已经取得了相当可观的成就。自从“863”计划实施以来,我国光纤通信技术经历了从无到有、从小到大、从弱到强的一系列变化,到目前为止我国已经陆续完成了155Mbit/s、622Mbit/s、2.5Gbit/s的SDH系统、并且已经完成了8*2.5Gbit/s、32*10Gbit/s、16*10Gbit/s、2160*10Gbit/s的WDM系统、同时还完成了互联网接入系统、自动交换光网络平台等等的一系列成就。

结语

综上所述,我们不难看出光纤通信技术在生活中的应用越来越广泛,逐步渗透到了生活的方方面面中。同时光纤通信技术的适用性受到了社会社会各界的广泛认同,因此,相信光纤通信技术的发展趋势会越来越好。今天我们以光纤通信技术的应用以及发展为课题,从光纤通信技术的应用和光纤通信技术的发展趋势两个大的方面对此进行了浅析。从中我们了解了光纤通信技术在电线干线传输网、广播电视网、电力通信网中都被广泛利用,而且地位越来越重要。同时我们还了解到目前我国在光纤通信技术上的发展正向着成熟化、国际化的方向发展,在未来会朝着高速系统的方向发展。同时会实现真正的光联网,并且研发出新一代的光纤系统。所以,为了我国的光纤通信技术能够快速的朝着高质量、高效率的方向发展我们必须要在今后的发展、研究当中投入更多的人力、物力、财力,力求我国的光纤通信技术能够在国际舞台上有更广阔的舞台。

参考文献

[1]李超.浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势[J].沿海企业与科技,2007(07).

[2]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006(04).

[3]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2003(04).

[4]孙建兵,张云明,林豆豆.浅析光纤通信及全光网技术[J].信息通信,2015(04).

[5]吴宏民.浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].电子制作,2015(08).

[6]路世翠.数据通信技术的构成原理及其应用前景[J].数字技术与应用,2015(04).

作者:李凯 王文洁

高速光纤通信技术论文 篇3:

铁路通信系统中的光纤通信技术探讨

【摘 要】文章主要阐述了光纤通信技术的基本特征,并以此为基础探讨光纤通信技术的发展现状,分析铁路通信系统中光纤通信技术的具体应用,旨在为铁路通信系统全面发展提供技术支持。

【关键词】铁路通信系统;光纤通信技术;应用

铁路为我国重要的基础性交通设施,伴随智能化时代的来临,大众对于铁路的服务质量提出了更高的要求,而铁路通信系统提升服务质量的关键在于光纤通信技术的有效应用。

1 光纤通信技术概述

1.1 光纤通信原理

光纤实现通信的过程当中,主要是运用光纤作为传输的介质,经由频率较高的广播作为载波进行通信。使用光纤通信技术应遵循基本通信原理,并利用市级信息发送端电端机处理信息源所传输的数据,达成数字复接的目的,利用光发送端处理内部电端机实际所接收的信号,可将电信号向光信号转变,并在信道中输送光信号,确保传输的可操作性。接收端则利用电端机与光接收端机将单向光信号转换为电信号,并分解数字信号,将其恢复为信号传输的原始数据,实现完整的信息传输工作[1]。

1.2 光纤通信技术的特点

(1)信息容量大。光纤通信技术快速发展的主要原因在于该技术能够提供大规模的信息容量,相比微波技术,光纤进行信号的传输时,其容量比微波技术的传输信号高出几十倍之多,相比电流传播的实时速度,光纤通信技术信息传输速度更快且传输过程更加稳定。大量的研究结果表明,光纤通信技术不仅具备非常大的信息容量,并且在通信传播中线路产生的损耗非常小,可以忽略不计,从而降低了经济成本。由于光纤通信技术具备较大的信息容量和稳定的传播速度及较低的线路损耗,因此得到了广泛的应用。

(2)光纤损耗极低。光纤通信技术在具体应用中通常选择石英光纤,主要是由于石英光纤相比其他材质的光纤的损耗更低,而且施工当中运营成本也比较低。与此同时,石英光纤具备玻璃材质的性质,因此在施工的时候,石英光纤的绝缘性能非常优秀,无需另外在线路中加装接地和回路,在提升施工整体进度的同时,也降低了施工成本。可以预见,未来我国通信信息行业的发展过程中,光纤通信技术将会发挥越来越重要的作用。

2 光纤通信技术发展现状

2.1 波分复用技术

波分复用技术主要针对不同光波频率,利用单模光纤中存在的低损耗区域中丰富的宽带资源,划分低损耗光纤至各个通道,光纤信号的重要载体则利用光波,初始信息数据发送采取波分复用技术,可将不同波长信号的光波统一融入到光纤线路之中,从而完成传输信号的操作[2]。而接收末端,同样选择此技术一一区分不同波长承载的不同信号。由于波长光载波信号为独立存在的,因此只需一根光纤即可将若干线路中的有效光纤信号传播操作全部完成。

2.2 光纤连接

光纤通信技术水平随着科技的发展而不断提高,它不仅对整个通信行业的发展具有促进作用,还能推动现今社会中信息的高速革新。目前,在各个行业中都开始广泛应用光纤连接技术,其能够不断缩短信息传输时间,创新传播方式,以此滿足新时代民众对于快速传输信息及其他信息传输功能的需求。而发展光纤通信技术的过程中,宽带主干线路起到了重要的促进作用。目前,光纤通信技术广泛地应用在提升上网速度方面,也促进了宽带技术的进一步发展。

3 铁路通信系统中光纤通信技术的应用

3.1 PDH光纤通信技术

PDH光纤通信技术是准同步的数字化光纤通信技术,属于一种基础的光纤通信技术。PDH光纤通信技术在铁路通信中的应用较早,20世纪80年代,我国大秦铁路中即采用单模式八芯光缆,在各个站台及区段沿线中均安装有PDH配套设备,这也是我国首条配置光纤通信系统的长途干线铁路,为我国其他铁路系统的通信技术逐渐向SDH通信发展奠定了基础,且应用效果良好。

3.2 SDH光纤通信技术

SDH光纤通信技术是PDH光纤通信技术的全面升级系统,SDH光纤通信技术相比PDH光纤通信技术,前者有效地弥补了后者存在的系统缺陷,提升了铁路通信应用技术的发展速度。SDH光纤通信技术的发展过程中,逐步实现了数字信息同步高效地转化,可在固定或特定的机构中获得需要的信号。随着SDH光纤技术的高度发展,其在铁路中的应用越来越多,良好的通信效果促使PDH通信技术开始全面被取代。这主要得益于SDH光纤通信技术和数字化通信之间存在大量的相似之处,SDH光纤通信技术选择的光纤介质可以为20芯光缆,能有效复接支线与支线之间的字节,具有良好的兼容性,为比物率基本标准及光纤标准的统一提供了便利,实现了网络信息的有效断后重续[3]。铁路交通当中会出现大量的信号中断问题,使用SDH光纤通信技术能够从根本上解决光纤信号出现的中断现象,使信息能够被接收。应用此技术时,在信号传输中其信息终端复续及稳定性的最终效果依然存在缺陷,传输信号的实时速度比较慢,所以SDH光纤通信技术仍然有进一步完善与改进的空间。

3.3 DWDM光纤通信技术

随着铁路通信系统科技水平的不断提升,DWDM光纤通信技术也得到了广泛的应用,与上文提到的PDH技术和SDH 技术相比,前者的优势非常明显。DWDM光纤通信技术的特点在于单模光纤宽带的损耗较低,允许若干波长载波在光纤中同时进行信息传输。采用此种通信技术时,发送端光发射机的精度、稳定度较高,可有效发射不同波长的光信号,利用光波长复用器复用光信号至相应的掺铒光纤功率放大器之中,通过放大器的处理,可以把多路不同的光信号全部传输到光纤当中,实现全部传输操作。当光信号传输至接收端的时候,经由光的前置放大器进行放大操作,完成放大之后输送至光波的分波器中进行光信号的有效分解操作[4]。DWDM光纤通信技术的优势在于能够在一条光纤当中承载多个波段的实际波长,能够将传输速度大大地提升。DWDM光纤通信技术能够适应各种协议的相关要求,把传输中的各种数据在同一个激光轨道当中实现,从而最大限度地满足不同用户的功能需求及网络安全要求。DWDM光纤通信技术应用于铁路开发中,不但能够提升信息传输的实时速度,还能够增加传输的容量,确保在铁路信息系统传输信息的过程中具有较高的速度及稳定性,保证铁路传输信息的时效性与有效性,为铁路信息服务水平的不断提升奠定了坚实的基础。

3.4 未来铁路通信系统当中光纤通信技术的应用发展趋势

首先,未来在铁路通信系统当中,应用光纤通信技术传输信号会越来越快,信息容量也会更大,传输的距离也会随之变得更长。全新波分复用技术将逐步向更快速、更大量且更长的传输距离的全新全光型传输模式革新与转变[5]。WDM密集波分复用技术与OTDM光时分复用技术均可以将传输时信道数存在的局限性问题予以解决。其次,随着光孤子通信的出现及其在铁路通信系统当中的应用,能够在距离较长的信号传输中保证数据传输的稳定性。在信息传输过程中,光弧子通信能够保证信息始终完整有效,不会对光纤波长及其传输速度造成负面影响。最后,实现全光网络。未来概念中,全光网络属于高速化的通信网络。发展光纤通信技术的最终目标与方向为全光网络。经由全光网络的传输信息在整体信息网络的不同节点中均可实现全光化,同步、高效地进行信息的传递与转换。通过光节点取代传统通信网络之中的电节点,能确保信息在网络中的不同层级中完整、快速、有效地传输。

4 结语

综上所述,伴随着我国经济社会的不断发展及科学技术的不断进步,全社会已经进入了信息化社会,想要提升铁路通信系统的服务水平,就离不开光纤通信技术的有效应用,在提升信息传递速度的同时,提升铁路通信系统与时代发展的接轨程度,促进铁路通信系统高速可持续发展。

参 考 文 献

[1]万焘.铁路通信系统中光纤通信技术的优化措施[J].中国高新技术企业,2017(6):34-35.

[2]陆炜.光纤通信技术与光纤传输系统探讨[J].中国新通信,2018,20(13):39.

[3]范闯,娄轶男.论现代光纤通信传输技术的应用[J].信息通信,2017(12):290-291.

[4]刘金雨.浅析电力通信中的光纤通信技术应用[J].中国新通信,2017(10):114.

[5]安东.光纤通信技术的发展与研究[J].时代农机,2017

(6):55.

作者:樊智伟

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