发布时间:2023-10-12 17:39:55
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇通信技术发展趋势,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】 无线通信 应用 发展趋势
一、前言
无线通信技术指的是通过电磁波信号可以在自由空间展开传播的功能从而达到信息交换的目的的一种通信方式。无线通信自研发出来后,一直是当代高新技术的研究前沿,更属于信息技术科学重点研究内容,其主要是由三个部分构成,分别是应用服务器、无线终端与无线基站。随着通信技术的快速发展和移动终端设备的广泛应用,手机已经成为人们日常生活中所必需的物品,不过,大部分人在享受着无线通信技术所带来的便利时,可能不了解其技术原理。手机运用无线通信技术能够为人们提供多N服务,其中最基础的就是无线通话功能,其原理是利用电磁波的不同振动频率来实现音频信息在不同手机间的传输目的。不过,我们需要注意的是,手机的发出电磁信号只有在经过信号接收基站对电磁信号实施强化处理后才能借助特定的频率信道成功传递到另一个手机,实现通话功能,如果没有对电磁信号进行处理是无法直接在两台手机间直接传递电磁信号的。信号接收站在处理信号过程中的保密与抗干扰信道要求必须是安全可靠的。所以,要想运用无线通信功能,无线信号发射端、信号中转装置与信号接收端是必不可少的。
二、无线通信技术的特点
2.1无线通信技术之间的互补性日益明显
从传统的角度来看,通信领域不同,其所使用的无线通信技术往往也有较大区别。研究结果显示,在一种场所或地区中适用的无线通信技术,在换了一个场所或地域后其效果可能远不如在之前环境下的使用结果,这与“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”有着异曲同工之妙。从现阶段无线通信技术的发展趋势来看,随着技术的不断革新和水平的快速上升,不同无线通信技术之间彼此也在相互借鉴,实现取长补短、优势互补的目的,这也是该技术发展的必然趋势。[1]
2.2通信技术的地域差异性明显
通信技术的发展受到多种因素的影响,尤其是地区间的科学技术的差异与用户地域分布的不平衡等多种因素决定了不同地区间的通信技术水平差异。不同国家和地区之间因为社会经济水平、整体科技建设成就、基础设施投入力度等因素,使得彼此存在着发展不平衡的现象,同时随着现代通信技术日新月异的发展以及发达国家和发展中国家经济发展水平持续拉大,使得彼此间的发展差距不仅没有缩小,反而持续拉大。[2]
2.3宽带化成为无线通信技术的重要发展方向
随着信息化时代的到来和手机、笔记本等信息设备及WiFi上网技术的普及,人们对于无线通信技术的要求越来越高,尤其是上网的便利性和上网快速性成了人们的首要追求。[3]因此宽带无线通信技术热点也在不断创新中,相关人员在这方面的研究力度也不断加大,使得无线通信技术的在更多领域中推广应用开来。
2.4国家对无线通信行业进行大力支持
政治经济制度决定着科技发展水平,同时科技发展水平对于政治经济也有重要影响,可以说一个国家的综合实力衡量标准之一就是科技发展水平。为了推动国家软实力发展,实现科技对社会生产力的推动作用,政府在无线通信这一重要科技领域中也投入了大量资源,有效地促进了无线通信技术的创新,为我国人民提供了诸多便利服务。[4]不过,我国通信领域与发达国家相比,在发展水平上仍有一定差距,因此,需要我们继续加强对无线通信技术的研发,努力缩小与发达国家间的差距。
三、无线通信技术发展趋势
3.1宽带化方向
随着手机、笔记本等设备的进一步普及和人们对于上网速度要求的不断提高,无线通信技术的发展一直符合市场需求,朝着无线接入宽带化的方向推进。[5]目前,第四代移动通信技术(4G)已经出现,4G系统能够以100Mbps的速度下载,比以前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。[6]移动运营商们正力争为消费者提供更快、更加便捷以及成本更低的信息传输服务。
3.2信息个人化方向
随着信息化时代的到来以及信息技术的不断创新,信息个人化已经成了未来信息产业发展的一个重要方向。移动IP技术的出现极大地促进了个人化信息的发展,移动IP技术的创新实现了在手机上不同信息化应用的运用,同时中国大规模的手机使用率也加速了信息个人化的发展,应当说在移动智能网技术和IP技术有效结合的基础上,个人通信实现了快速发展,这也意味着在足够的技术条件支撑下,信息个人化时代离我们也不远了。[7]
3.3 RFID自动识别技术
RFID识别技术也就是射频识别技术,人们通常称为电子标签,该技术与普通的识别技术的根本区别在于前者是利用射频信号对信号对象实施自动识别同时搜集相关数据的一种非接触式的自动识别技术。[8]该技术能够自动完成工作,不需要人工操作,同时对于环境条件要求不高,在大多数恶劣环境下都能正常工作。由于其操作的便捷性,并且可以同时快速处理多个高速运动物体的识别工作,因此被广泛应用于多个领域中,尤其是对物流运输行业的发展有着重要意义,其市场前景非常可观。
3.4网络的优化融合与演进并行
通信技术在不断革新的同时,网络技术的水平也在快速提高,网络在便利了人们生活的同时,也让人们对于网络技术的发展提出了更高的要求。现阶段中诸多的移动运营商正通过增量升级网络,来努力提高4G网络市场份额占有比重。[9]从市场竞争和消费者的需求来看,网络的融合必将是无线通信技术发展的主要方向。随着社会的进步和无线通信技术的进一步发展,作为目前全球新兴技术,该行业将持续受到大量关注,其行业竞争也将趋于白热化,这对于计算机网络、电信网络等网络的完善有着极大帮助。
四、结语
总结全文,科学技术的发展对于我国社会生产力发展和人们的生活都有重要意义。而无线通信技术作为目前最前沿的高端技术,其发展水平对于信息化时代的发展有着重要的推动作用。
未来的无线通信技术将朝着宽带化、个人化、网络融合化等方向发展,研发部门可根据无线通信技术的发展现状和市场用户的实际需求,对未来无线通信领域的发展趋势做出大胆假设并提出可行性规划,这对于满足人们的无线通信应用需求、提高用户无线通信应用体验有很大帮助。
参 考 文 献
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[5]崔志皇,鲍培波. 关于对无线通信技术的研究与探讨[J]. 信息系统工程. 2015(04)
[6]杨博,王磊,杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术. 2010(18) .
[7]江海明. 无线通信技术的发展历程及其意义体现[J]. 科技创新导报,2013(01) .
21世纪是一个信息社会,信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段,是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异,传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。
1.现代通信技术概述
现代的主要通信技术有数字通信技术,程控交换技术,信息传输技术,通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。
2.现代通信技术发展趋势
2.1移动通信
为了实现客户对通信业务种类及数量的需求,移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,,又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术,既是码分多址技术(CDMA)——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术,目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用,GSM手机只能在GSM网覆盖区使用,两大系统互不兼容,造成频率资源的浪费。采用CDMA技术的新型手机由于实行的是双模式,所以无论是数字网,还是模拟网覆盖的地区,都能自动转换工作方式,不但可以提高频率资源利用率10~20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1~2000毫瓦之间所以对,人体辐射小。四是断话率低,保密能力强,因此,倍受用户的青睐。另外,低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域,掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起,把地球天衣无缝地覆盖起来,由多个蜂窝交换机网,可连通地球上任何一点,从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。
2.2光纤通信
光纤通信是由光运载信号来传输信息的方式。光纤通信将是21世纪初最主要的通信手段之一。将以异步传输模式作为宽带综合业务数字网,传输技术采用同步数字系统,传输主干为光纤,并辅以卫星通信和微波通信,终端设备采用多媒体技术。全球将进入宽带综合业务数字网的全面应用阶段。21世纪光纤通信技术的主要特点是充分利用新的电子与光子技术,重点开发全光通信、光孤子通信、密集波分复用、宽带副载波光通信、光量子通信等技术。波分复用技术已进入实用阶段,相干光通信,光孤子通信已取得重大进展;传输复用采用同步数字系列SDH使各国复用系列得到了统一,上下电路则更为灵活;同时采用数字交叉连接设备DXC使传输网上具有电路换功能,大大便利了组网,并提高了网的效率和可靠性。
這些系统技术将采用1.55Lm的色散移位单模光纤,用光放大代替光(电)中继器,利用密集小波分复用和光集成收发端机取代常规的光电收发端机。21世纪所需的各种通信业务有可能由B-ISDN和光
用户环路网,通过光纤到路边、光纤到大楼、光纤到家庭或光纤同轴电缆混合网来实现。到那时,光纤通信技术的整体水平将产生一个重大飞跃。
2.3卫星通信
卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展,卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展,包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来,归纳起来,分为非同步(含低轨道LEO、中轨道MEO)和同步(同步轨道GEO)两大类。
以低轨道卫星为基础的系统,具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、卫星互为备份、抗毁能力强等特点,多星组网可实现真正意义上的全球覆盖。典型的有“铱”系统、“全球星”系统。以静止轨道卫星为基础的系统,使用卫星少,卫星静止可实现昼夜通信,监控卫星系统简单。这些系统,正在步入产业化、商业化和国防化的轨道。卫星通信还有几项新技术:小天线地球站——VSAT卫星通信系统和GPS全球定位系统。随着技术的提高,卫星通信会越来越便捷。
2.4宽带综合业务数字网
随着计算机技术的飞速发展,信息交换正从话音为主走向视听为主,以单一媒体向多媒体、以点到点走向多点间的通信。原有的各种通信技术和手段很难满足发展的需要,一种能满足未来通信需求的宽带综合业务数字网(B-ISDN)被美国人开发出来了。它是以光纤为传输媒体,能实现网络业务可视化、智能化和个人化的高级通信网络。也就是说,它是一种能在网络内传送多种业务信息的网络,如图象、数据、语音等,宽带业务本质上是多媒体的。它将在商业和科学领域首先得到应用,支持局域网远程连接、远程病理诊断、超级计算机接入、高速多媒体数据库查询、计算机辅助设计和制造、电子交易、电子推销和家庭娱乐等业务。
从整体看,各国在开发B-ISDN上都经由三个阶段:综合数字网(IND),窄带综合业务数字网(N-ISDN),宽带综合业务数字网(B-ISDN)。B-ISDN可向用户提供宽带可视电话、宽带会议电视、视频音频信息传输业务、高速数字信息、传输业务、高速传真等会话型业务;可提供宽带可视图文、图象检索、数据检索等电子信函和检索业务;还可提供高清晰度电视、付费电视、文件分配和图象信息分配等分配型业务。所以,展望21世纪,B-ISDN应用前景十分广阔。
3.结语
社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。
参考文献:
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[2]吕洪涛.光纤通信技术进展[J].光纤通信技术,1992(5).
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【关键词】计算机网络;通信技术;网络通信技术
前言
网络通信技术即通过计算机及网络通信设备经过采集模块、处理模块、存储模块来传输信息的一种现代化先进技术。计算机技术及通信技术是网络通信的基础,随着计算机技术日新月异地发展,通信技术也随之发生了极大的发展。逐渐的这些技术也一点点的融入到我们的现实生活中,网通信技术的飞速发展使人们的生活变得更加方便和快捷。
1国内通信技术的发展
随着信息技术的不断发展,我国的通信技术也有了突飞猛进的提升。目前我国的通信基础网络已经基本建成,并且相关的技术也得到了很大的完善。目前上海的模拟寻呼系统以及广州的数字寻呼系统的建立完成都能够说明我国网络通信技术在世界中的地位不容小觑。我国的通信技术主要包含这三个方面,分别是通信介质、通信模块以及数据通信。通信介质主要包括有线介质和无线介质。通信介质主要影响着网络信息的传输速度及传输质量。通信模块主要是讲声音、图像以及数据信息完整的结合起来,从而整体提高通信质量并降低通信成本。数据通信是经过滤波将有用的数字信号提取出来获得有用的信息,省去由于错误信号带来的不必要的麻烦[1]。
2现代网络通信技术的应用
2.1电力系统中应用到的网络通信技术
网络通信技术正在飞速发展,这使得它在电力系统中得到了广泛的应用,网络通信技术对电力系统的发展起着至关重要的作用,电力线路是PLC网络和通信技术应用中关键的载体,它使用非常的便捷。通信技术在使用前需要对信号进行调制,再利用其它系统调节数据信号,最后要将接收到的信号传输到外部设备上。
2.2企业管理中应用到的网络通信技术
在企业管理中,通常分店和总店需要频繁的进行数据的交换,若因此应用网络实时连接将会耗费巨大的成本,所以应用网络通信技术通过总店的客户端与其他分店间的拨号形式连接,总店的客户端会对新数据进行保存,这样可以保证正常的运营,最后实现信息的互换[2]。网络通信技术在企业经营中无需另外设线,节约了信息的输送投入,以此获得了许多企业的认可,为网络通信技术在企业中的发展奠定了良好的基石。
2.3航海导航中应用到的网络通信技术
导航仪是人们在航海中不可或缺的帮手,导航仪能够对准确的定位,并能确定落点以及发射,随着我国航海业的发展,我们对导航的精度要求也是越来越高了,过去的导航仪一般都是采用串行接口技术,因为此技术简介简单,传输安全,可是目前由于对导航精度的高要求,目前都会应用CAN总线通信技术,这一通信技术不仅具有大传输量,同时还具有成本低、效率高的特点,在航海业中应用逐渐广泛。
3现代网络通信技术的未来发展
针对目前我国的网络通信技术发展情况,可分析未来的发展趋势,结合目前计算机网络通信技术存在的问题进行改进,未来通信技术的主要发展可归纳为以下三个方面:更便捷、更高效、更安全。
3.1提高网络通信效率
要想最高效的解决计算机网络通信问题,最为关键的是要提高网络通信效率,通过不断的改进以及技术的不断革新,促进用户使用服务器控制台对更广范围、更高层次的网络通信技术故障进行检查,在其中发现问题解决问题。提升软件的操作可行性和便捷性。这样用户就能更加有效的使用计算机,提高了网络通信效率。
3.2完善防火墙技术
防火墙技术即对计算机所接收到的信息进行扫描,直接拦截有害信息,防止病毒入侵用户电脑,防火墙技术是计算机安全保障至关重要的一环,相信未来的网络通信技术最注重的应该也是对于系统安全的保护,所以说完善防火墙技术势在必行[3]。
3.3主机安全问题用户在实际使用中会最关心的当然还是主机问题,用户可以通过自身的漏洞修补,补丁升级,木马杀毒等保护主机的安全,当然在未来的网络技术发展中我们要更加提升主机的安全问题,从而使用户放心的使用。
4结语
在通信技术的不断改进创新中,计算机技术也在变得多元化,网络技术与通信技术的有机结合,会推动现代网络通信技术的进一步发展,相信网络通信技术也将会越来越普及和大众化,网络通信技术将会的到更加广泛的应用和发展,走进千家万户,为人们的日常生活提供极大的便利,使其发挥最大的发展潜力。
参考文献
[1]朱雪冬.浅谈现代网络通信技术的发展与应用[J].中国新通信,2016,02(03):87.
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关键词:光纤;SDH;波分复用;光联网
中图分类号:TN913.7 文献标识码:A
光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,发展非常迅速。光纤是通信网络的优良传输介质,光纤通信是以很高频率(1014hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信,光纤通信的问世使高速率、大容量的通信成为可能,目前它已成为最主要的信息传输技术。虽然光纤通信研制时间不长,但其应用已相当普遍。我国光通信领域已掌握了光纤、器件、系统等各方面的关键技术,逐渐走进了国际光通信的先进行列。尤其在主要技术上,都有了自己的特色和创新。
1 光纤通信技术的发展及现状
光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。
1.1国外光纤技术发展情况:20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400dB以上;1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20dB/km以下;日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100dB/km;1970年康宁公司(Corning)采用"粉末法"先后获得了损耗低于20dB/km和4dB/km的低损耗石英光纤;1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品;到1979年,掺锗石英光纤在1.55μm处的损耗已经降到0.2dB/km,这一数值已十分接近由Rayleigh所决定的石英光纤理论损耗极限。
国内光纤技术发展情况:1963年开始光通信的研究;1977年,第一根短波长(0.85mm)阶跃型石英光纤问世,损耗为300dB/km;1978年,阶跃型光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯度光纤,即G.651光纤;1979年,研制出多模长波长光纤,衰减为1dB/km。建成5.7km、8Mb/s光通信系统试验段;1980年 1300nm窗口衰减降至0.48dB/km,1550nm窗口衰减为0.29dB/km;光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年这20年间增加了近一万倍,传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前,我国长途传输网的光纤化比例已超过80%,到2010底,全国光缆建设长度将再增加约110km。
2 光纤通信技术的趋势及展望
2.1 光接入网
近几年,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都己更新了好几代。不久,网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络,而另一方面,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。两者在技术上存在巨大的反差,制约全网的进一步发展。为了能从根本上彻底解决这一问题,必须大力发展光接入网技术。因为光接入网有以下几个优点:(1)减少维护管理费用和故障率;(2)配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;(3)充分利用光纤化所带来的一系列好处;(4)建设透明光网络,迎接多媒体时代。
2.2 实现光联网
实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,灵活性和可靠性还不够理想。如果在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的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性,又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。
由于光联网具有潜在的巨大优势,美欧日等发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研,特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展。建设一个最大透明的、高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络,不仅可以为未来的国家信息基础设施(NJJ)奠定一个坚实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。
2.3 向超高速系统的发展
目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。
2.4 向超大容量WDM系统的演进
采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用率低于1%,还有99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一级光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2×16×10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13×20Gbps)。预计不久的将来,实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。
2.5 开发新代的光纤
传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中,全波光纤将是以后开发的重点,也是现在研究的热点。从长远来看,BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。
2.6 IPoverSDH与IpoverOptical
以lP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力,因而能否有效地支持JP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分别称为IPoverATM和IPoverSDH两者各有千秋。但从长远看,当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4Gbps的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IPoverOptical)。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看。IPoverOptical将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后,这种对IP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。
参考文献
关键词:光纤通信技术;超高速系统;光联网;IP业务
21世纪是信息技术高速发展的时期,在这一时期,我国的通信技术以及通信方式都得到了极大的改变,在信息化发展的过程中,传统的通信技术已经不能够满足社会发展的需求,因此,需要对原有的通信技术进行有效的改进,而在相关的研究学者不断的努力下,一种新型的光纤通信技术出现,这种通信技术的出现使得人们的通信变得更加的方便,为人们的生活以及工作都提供了便利,这种通信技术在目前的各个阶层中都得到了广泛的应用,并且相信在市场需求不断增大的过程中吗,其也会得到更进一步的发展。
1 向超高速系统的发展
从过去20多年的电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%~40%;因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年时间里增加了20O0倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅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。
2 向超大容量WDM系统的演进
如前所述,采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是:可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本;与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段。
鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量,而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。
3 实现光联网
在社会发展的进程中,其对于通信技术的要求也在不断的提升,光纤通信技术就由此而产生,光纤通信技术的出现满足了社会发展的需求,其为人们的生活提供了极大的便利,而随着社会的发展,其对通信技术的要求会更加严格,如果在这时候光纤通信技术可以与网络进行有效的联合,就可以实现光联网,则光联网的出现可以进一步的对光纤通信技术的性能进行提升,使得光网络的容量不断的扩大,这样可以使得网络的覆盖量得到更为广阔的拓展,使得网络的节点数以及业务数量都可以得到最大限度的提升,另外,光纤通信技术与光联网的融合,也会使得网络可以实现重构,从而使得网络之间可以更好的进行融合,网络的使用灵活性也会进一步的提升。
除此之外,加强光纤通信技术与网络之间的连接,可以实现光联网,从而可以使得网络的公开度得到提升,使得网络更加的透明,实现了对网络资源的高度共享,可以使得各种信号以及系统之间都可以得到有效的连接,网络可以利用这种信号与系统之间的连接性,使得网络可以快速的实现复原。光纤通信技术与网络联合所产生的光联网,可以最大限度的挖掘出光纤通信技术中的潜力,使得光纤通信技术的水平可以得到有效的提升,以满足国家对信息的需求,使得国家的信息建设可以更上一层楼,这对促进我国经济建设和发展都具有重要的影响作用。因此很多国家都已经投入大量精力进行研究开发,以尽快实现光联网。
4 新一代的光纤
随着社会的发展以及市场需求的不断增多,IP业务发展迅速,其业务量在近年来一直呈现持续高速增长的趋势,这就促使了电信网加大了对可持续发展的研究,而要实现电信网的可持续发展,首先就应当具备超大传输容量的光纤基础设施。目前,较为常见的两种光纤是非零色散光纤与全波光纤。
所谓非零色散光纤,其基本设计思想是在1550窗口工作波长区具有合理的较低色散,足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿;同时,其色散值又保持非零特性,具有一起码的最小数值,足以压制四波混合和交叉相位调制等非线性影响,适宜开通具有足够多波长的DWDM系统。
而所谓全波光纤则是一种较为先进的生产工艺,且其与原有的光纤是有着很大差异的,主要体现在全波光纤能够有效避免水峰引起的衰减现象,其受到衰减的影响几乎为零,并且全波光纤不但可以实现普通光纤所有的性能,而且因为不受水峰的影响,其还可以再开放第5个低损窗口,极大的提高了光纤的性能。
5 IP over SDH与IP over Optical
IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征,形成统一的平面网,简化了网络体系结构,提高了传输效率,降低了成本,易于IP组插和兼容的不同技术体系实现网间互联。最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP over ATM封装和分段组装功能,使通透量增加25%~30%,这对于成本很高的广域网而言是十分珍贵的。缺点是网络容量和拥塞控制能力差,大规模网络路由表太复杂,只有业务分级,尚无优先级业务质量,对高质量业务难以确保质量,尚不适于多业务平台。
当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4Gbps的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IP over Optical)。显然,这是一种最简单直接的体系结构,省掉了中间ATM层与SDH层,减化了层次,减少了网络设备;减少了功能重叠,简化了设备,减轻了网管复杂性,特别是网络配置的复杂性;额外的开销最低,传输效率最高。从面向未来的视角看,IP over Optical将是最具长远生命力的技术。
结束语
总之,在现代通信技术的发展进程中,光纤通信技术已经成为未来信息业的主要发展趋势,而光纤通信技术则又根据市场与社会发展的需求而向着超高速系统、大容量WDM系统、光联网、新光纤以及IP over Optical等几个方向发展。当然,这也同时代表着光纤通信技术已经向着新的发展前进,且涉及范围更加广泛,技术更新能力也更强,所带来的影响力也更大。甚至是决定未来电信网发展格局的关键。
参考文献
[1]叶剑.浅谈光纤通信技术的发展与展望[J].硅谷,2008(21).