拼音：guāngdǎo xiānwéi

　　英文名：light-guide fiber

　　光通讯是人类最早应用的通讯方式之一。从烽火传递信号，到信号灯﹑旗语等通讯方式，都是光通讯的范畴。但由于受到视距﹑大气衰减﹑地形阻挡等诸多因素的限制，光通讯的发展缓慢。

　　一、 光纤传输

　　直到1960年，美国科学家Maiman发明了世界上之一台激光器后，为光通讯提供了良好的光源。随后二十多年，人们对光传输介质进行了攻关，终于制成了低损耗光纤，从而奠定了光通讯的基石。从此，光通讯进入了飞速发展的阶段。

　　光纤传输有许多突出的优点：

　　1。频带宽

　　频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。在VHF频段，载波频率为48．5MHz～300Mhz。带宽约250MHz，只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000GHz，比VHF频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在更低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz以上)，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。

　　2．损耗低

　　在同轴电缆组成的系统中，更好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1、31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1．55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

　　3．重量轻

　　因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，加上防水层、加强筋、护套等，用4～48根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。

　　4．抗干扰能力强

　　因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。

　　5．保真度高

　　因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。实际测试表明，好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C／CTB在70dB以上，交调指标cM也在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。

　　6．工作性能可靠

　　我们知道，一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，加上光纤设备的寿命都很长，无故障工作时间达50万～75万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，更低寿命也在10万小时以上。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。

　　7．成本不断下降

　　目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于 *** 光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。

光通信的线路采用像头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的光缆。光导纤维的结构内层材料选取的折射率大,外层材料的折射率低,就是要在内外层之间的界面上产生全反射,以保证光的传输。而其内层是玻璃，石英，塑料高压下得成，故其折射率与玻璃相近，为15至17。（当然，其折射率不是太一定的，因为各种因素都有可能改变它）

中国光纤网最早应用与电信系统的干线传输网和有线电视干线网。随着经济的发展，信息浪潮风起云涌，全球范围内对通信基础设施的需求空前高涨。新数据业务、商务用户、住宅用户、互联网应用及家用电脑和internet的普及，迫切要求宽带网的发展。并在其上整和话音、数据和视频业务，包括VOD、交互式远程教学、远程医疗、网上购物、E－mail、Internet 浏览等多种功能。

在电信网和广电网的改造建设中骨干层主要采用下面几种技术： IP over ATM的基本原理和工作方式为：将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元，

以ATM信元形式在信道中传输。当 *** 中的交换机接收到一个IP数据包时，它首先根据IP数据包的IP地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后，按已计算的路由在ATM网上建立虚电路（VC）。以后的TP数据包将在此虚电路VC上以直通（Cut一Through）方式传输而下再经过路由器，从而有效地解决了IP的路由器的瓶颈问题，并将IP包的转发速度提高到交换速度。

IP Over ATM具有以下特点：

优点：（1）由于ATM技术本身能提供QoS保证，因此可利用此特点提高IP业务的服务质量。

（2）具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢复能力， *** 可靠性高。

（3）适应于多业务，具有良好的 *** 可扩展能力。

（4）对其它几种 *** 协议如IPX等能提供支持。

缺点： （1）目前IP over ATM还不能提供完全的QoS保证。因为目前还没有一种标准 *** 实现：P优先级（Cos）分类映射到ATM的06。

（2）对IP路由的支持一般，IP数据包分割加入大量头信息，造成很大的带宽浪费（20%～30%）。

（3）在复制多路广播方面缺乏高效率。

（4）由于ATM本身技术复杂，导致管理复杂。 IP Over SDH以SDH *** 作为IP数据 *** 的物理传输 *** 。它使用链路及PPP协议对IP数据包进行封装，把IP分组根据RFC1662规范简单地插入到PPP帧中的信息段。然后再由SDH通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SDH的同步净荷中，然后向下，经过SDH传输层和段层，加上相应的开销，把净荷装入一个SDH帧中，最后到达光层，在光纤中传输。

IP over SDH具有以下特点：

优点：（1）对IP路由的支持能力强，具有很高的IP传输效率。

（2）符合Internet业务的特点，如有利于实施多路广播方式。

（3）能利用SDH技术本身的环路，故可利用自愈合（Self-healing Ring）能力达到链路纠错；同时又利用OSPF协议防止备和链路故障造成的 *** 停顿，提高 *** 的稳定性。

（4）省略了不必要的ATM层，简化了 *** 结构，降低了运行费用。

缺点：（1）仅对IP业务提供好的支持，不适于多业务平台。

（2）不能像IP crver ATM技术那样提供较好的服务质量保障（QoS）。

（3）对IPX等其它主要 *** 技术支持有限。

IP over WDM IP over WDM，光因特网

其基本原理和工作方式是：在发送端，将不同波长的光信号组合（复用）送入一根光纤

中传输，在接收端，又将组合光信号分开（解复用）并送入不同终端。IP over WDM是一个真正的链路层数据网。在其中，高性能路由器通过光ADM或WDM耦合器直接连至WDM光纤，由它控制波长接入、交换、选路和保护。

IP over WDM的帧结构有两种形式：SDH帧格式和千兆以太网帧格式。支持IP over

WDM技术的协议、标准、技术和草案主要有：

DWDM（密集波分复用）一般峰值波长在1～10nm量级的WDM系统称为DWDM。

此系统中，每一种波长的光信号称为一个传输通道（channel）。每个通道都可以是一路155Mb/s、622Mb/s、2．5G/b甚至10Gb/s的ATM或SDH或是千兆以太网信号等。DWDM提供了接口的协议和速率的无关性，在一条光纤上，可以同时支持ATM、SDH和千兆以太网，保护了已有投资，并提供了极大灵活性。

优点：（1）充分利用光纤的带宽资源，极大地提高了带宽和相对的传输速率

（2）对传输码率、数据格式及调制方式透明。可以传送不同码率的ATM、SDH/Sonet和千兆以太网格式的业务。

（3）不仅可以与现有通信 *** 兼容，还可以支持未来的宽带业务网及 *** 升级，并具有可推广性、高度生存性等特点。

缺点：（1）目前，对于波长标准化还没有实现。一般取193．1THz为参考频率，间隔取1OOGHz。

（2） WDM系统的 *** 管理应与其传输的信号的网管分离。但在光域上加上开销和光信号的处理技术还不完善，从而导致WDM系统的 *** 管理还不成熟。

（3）目前，WDM系统的 *** 拓扑结构只是基于点对点的方式，还没有形成“光网”。

通过以上的分析比较，我们可以发现，在高性能、宽带的IP业务方面，IP over SDH技

术由于去掉了ATM设备，投资少、见效快而且线路利用率高。因而就目前而言，发展高性能IP业务，IP over SDH是较好选择。而IP over ATM技术则充分利用已经存在的ATM *** 和技术，发挥ATM *** 的技术优势，适合于提供高性能的综合通信服务，因为它能够避免不必要的重复投资，提供Vcrice、Video、Data多项业务。对于IP over WDM技术，它能够极大地拓展现有的 *** 带宽，更大限度地提高线路利用率，并且在外围 *** 以千兆以太网成为主流的情况下，这种技术能真正地实现无缝接入。应该说，IP over WDM将代表着宽带IP主干网的明天。

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