光纖是光波傳輸?shù)慕橘|(zhì),是由介質(zhì)材料構(gòu)成的圓柱體,分為芯子和包層兩部分。光波沿 芯子傳播。在實際工程應(yīng)用中,光纖是指由預(yù)制棒拉制出纖絲經(jīng)過簡單被復(fù)后的纖芯,纖芯再經(jīng)過被復(fù),加強(qiáng)和防護(hù),成為能夠適應(yīng)各種工程應(yīng)用的光纜。
光纖的分類
可以從不同的角度對光纖進(jìn)行分類,如構(gòu)成光纖的材料、制造方法、光纖芯子包層折射率的分布和光纖可以傳播光的模數(shù)等。構(gòu)成光纖芯子和包層的材料主要有:多組合玻璃、高純度石英玻璃和低損耗鹵化物材料等。不同的材料其預(yù)制棒的制備和光纖的拉制方法也不同。目前應(yīng)用叫多的是高純度石英玻璃光纖(石英光纖),其材料制備技術(shù)、光纖的傳輸特性和強(qiáng)度等方面具有綜合的優(yōu)越性。
光纖芯子和包層的折射率分布與光纖材料、拉制方法以及光纖的結(jié)構(gòu)有關(guān),除了前面提到的梯度分布型和階躍分布型外還有單材料光纖、環(huán)形光纖、W型光纖等都屬于階躍分布型光纖,結(jié)構(gòu)上各有特點(diǎn)。
也可以按照傳播光的模數(shù)來區(qū)分。我們可以將一條光線理解為代表一個模,或者是不同的模代表不同的角度的入射光,光的波動原理認(rèn)為光纖只能允許有限的離散樹木的光(或模)傳播。光纖中可傳播的數(shù)目是芯子的橫截面積和芯子中心與包層間的折射率差的函數(shù),與其成正比關(guān)系。當(dāng)光纖就只允許一個模的光傳播就是單模光纖。單模光纖由于只傳播軸線關(guān),因此不存在模色散,具有很大的信息載送容量。多模光纖一般可有幾百和低損耗的傳播模。容易與光源和大面積探測器耦合。
光纖接入結(jié)構(gòu)
光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網(wǎng)的主要技術(shù)是光波傳輸技術(shù)。目前光纖傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快,多數(shù)已處于實用化。復(fù)用技術(shù)用得最多的有時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、碼分復(fù)用(CDM)等。根據(jù)光纖深入用戶的程度,可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。
接入環(huán)路的三種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別為FTTN、FTTC和FTTH在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,每種結(jié)構(gòu)都有其應(yīng)用和優(yōu)勢,而目在經(jīng)濟(jì)地向全業(yè)務(wù)問演進(jìn)過程中,每種結(jié)構(gòu)都是關(guān)鍵的一環(huán)。
FTTN給人們帶來的好處是它將光纖進(jìn)一步推向用戶網(wǎng)絡(luò)。它建立起一個接太平臺,能提供話音、高速數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)給眾多的家庭而不需要完全重建接入環(huán)路和分配網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)需求,可以在光纖節(jié)點(diǎn)處增加一個插件,即可提供所需業(yè)務(wù)。在因業(yè)務(wù)驅(qū)動或網(wǎng)絡(luò)重建使光纖節(jié)點(diǎn)移到路邊(FTTC或家庭(FTTH)之前,F(xiàn)TTN將疊加于并利用現(xiàn)有的銅線分配網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本要求是為了提供寬帶或視頻業(yè)務(wù),節(jié)點(diǎn)與住宅的距離應(yīng)當(dāng)在4000到5000英尺的范圍內(nèi)。而當(dāng)今的節(jié)點(diǎn)一般的服務(wù)距離可達(dá)12000英尺。因此,每個服務(wù)區(qū)需要安裝3到5個FTTN節(jié)點(diǎn)。
FTTC或FATH光纖(光纖幾乎到家)比FTTN多幾個優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)采用FTTC重建現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時,可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用戶網(wǎng)絡(luò)中,這可減少潛在的網(wǎng)絡(luò)問題的發(fā)生和由于現(xiàn)場操作引起的性能惡化。目前FTTC是最健壯和 可部署的 的網(wǎng)絡(luò),是將來可演進(jìn)到FTTH的網(wǎng)絡(luò)。它同樣是新建區(qū)和重建區(qū)最經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。缺點(diǎn)是需要提供銅線供電系統(tǒng)。一個位于局端的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)能給50到100個路邊光網(wǎng)絡(luò)單元供電、每個路邊節(jié)點(diǎn)采用單獨(dú)的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業(yè)務(wù)要求。
以太網(wǎng)實現(xiàn)光纖接入
一種非常具有發(fā)展前景的解決方案將使現(xiàn)在正在部署的光纖帶寬,能夠利用軟件來取代穿過僵化的TDM基礎(chǔ)設(shè)施的硬連線網(wǎng)絡(luò)接入來配置多種服務(wù),并且每種服務(wù)可以具有不同的服務(wù)水平以及軟件命令遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的速度保證。這類以滿足對多種服務(wù)額外帶寬需要為目標(biāo)的軟件可調(diào)服務(wù),只需幾天而不是數(shù)周的時間,并且無需高昂的工程費(fèi)用或現(xiàn)場升級就可以完成配置,在需要時可以立即精確地提供所需帶寬容量。
以太網(wǎng)可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。以太網(wǎng)非常適于從光纖網(wǎng)絡(luò)提交軟件可調(diào)節(jié)的帶寬,它具有普遍的可用性并且價格低廉,可以很容易達(dá)到1Gbps的速度,并且不久可以達(dá)到10Gbps的速度。如果目前連接到家門口的光纖支持以太網(wǎng)技術(shù)的話,一條連接線路可以達(dá)到從每秒64K到數(shù)千兆位的任何速度,并可以用于訪問所有的廣域網(wǎng)服務(wù)。如此靈活提供的服務(wù)代表著目前DSL和基于有線電纜寬帶服務(wù)之后的下一個高速技術(shù),它們將使企業(yè)用戶最終可以利用傳輸基礎(chǔ)設(shè)施核心中的光纖部署。
經(jīng)濟(jì)的光纖策略
無論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是FTTN、FTTC還是FTTH,不管實際應(yīng)用如何,光纖都是一個成功的網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。為了在一個競爭激烈的市場中爭奪新的客戶并保持現(xiàn)有客戶,提供新業(yè)務(wù)并贏得新利潤有必要部署全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。電話公司通過采用光纖策略快速提供機(jī)頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而獲利不少??梢灾贫ň哂械统杀靖咝б娴倪^渡計劃以贏得寬帶用戶,創(chuàng)造利潤并優(yōu)化客戶群。
光纖接入新的改變,讓我們不得不相信光纖接入網(wǎng),在實現(xiàn)寬帶接入的各種技術(shù)手段中,是最能適應(yīng)未來發(fā)展的解決方案。
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