淺談光纖光纜和通信電纜的技術發展

淺談光纖光纜和通信電纜的技術發展

　　一、光纖技術發展的特點
　　
　�。ㄒ唬┚W絡的發展對光纖提出新的要求。下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭議。有專家預言，不管下一代網
　　絡如何發展，一定將要達到三個世界，即服務層面上的Ⅳ世界，傳遞層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率，更大的容量，這非光纖網莫屬。
　　1、擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit／s，并已開始進行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，不久的將來會出現一種專門的40Gbit／s光纖類型。
　　2、實現超長距離傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術，實現2000-5000Km的無中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼放大技術，可以更大地延長光傳輸的距離。
　　（二）光纖標準的細分促進了光纖的準確應用。2000年世界電信標準大會將原G.625光纖重新分為G.625A,G．652.8和G.652．0三類光纖，將G．655光纖重新分為G．655．A和G．655．B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求，并提出了一些新的指標概念，對合理使用光纖取得了很好的作用。
　�。ㄈ�）新型光纖在不斷出現。為了適應市場的要求，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現，同時各大公司正加緊開發新的品種。
　　1、用于長途通信的新型大容量長距離光纖。主要是一些大有效面積，低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10-40Gbit/s并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。
　　2、用于城域網通信的新型低水峰光纖。城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360--1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統被極在大地優化，增大了傳輸信道，增長了傳輸距離。
　　3、用于局域網的新型多模光纖。由于局域網和用戶駐地網的高速發展，大量的綜合布線也采用了多模光纖來代替數字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％---100％，但是它們配套的光器件可選用發光二極管，格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數值空徑，容易連接與耦合，相應的連接器，耦合器等元器件價格也低得多。
　　4、前途未卜的空心光纖。據報道，美國一些公司及大學研究所真正在開發一種新的空心光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。如果真的實用，就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題，并大大降低光通信的成本。
　　
　　二、光纜技術的發展特點
　　
　�。ㄒ唬┕饩W絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現。光纜結構的發展可歸納為以下一些特點：
　　1、光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網光纖，城域網光纖，接入光纖，局域網光纖等，這決定了大范圍內光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還可依據細分的標準及指標。
　　2、光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外，越來越多的與其施工方法，維護方法有關，必須同一考慮，配套設計。
　　3、光纜新材料的出現，促進了光纜結構的改進，如干式阻水料，納米材料，阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。
　�。ǘ�）光纜的自動維護，適時監測系統已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸。光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要的。在已開通的光網絡中，光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態，更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。目前最新的建議是2001年12月TUT-TSGl6會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L40建議)。美國郎訊公司曾提出了新一代光纖測試及監測系統，能在1s內發出故障警告，3min內找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。

　　三、通信電纜的發展特點
　　
　　（一）寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務。原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字業務，但是在實際使用中并不是特別的理想，在通信距離，速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區，應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜，以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結論是所研究的電纜不能達到5類電纜的技術要求，戶外電纜要實現5類電纜的特性，必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
　�。ǘ�）超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的趨勢。隨著智能化大樓，智能化建筑小區對寬帶布線的要求越來越高，超5類和6類電纜已逐漸成為布線系統的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性，對地電容不平衡性，傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結構上要做到一定的改進才能達到。
　　
　　四、光纖光纜和通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
　　
　�。ㄒ唬┓e極創新開發具有良好知識產權的新技術。雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發展，有一些具有自主知識產權的技術已發揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內有近200家光纖光纜廠，但大多產品單一，沒有自主的知識產權，技術含量較低，競爭力不強。
　　（二）開發具有先進技術水平，與使用環境，施工技術相配套的新產品。電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。今后光纜建設的重點將會隨著接入網，用戶駐地網的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜，吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化，以便有限的敷設空間得到充分，靈活的利用。
　�。ㄈ�）利用已有設備與技術，改善HYA市話電纜的相應特性，為數字業務提供更好的服務。對于已經敷設的銅電纜，我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業務，但是容量有限，當ADSL數量增大到一定限度后，還是會出現干擾問題，而且還會影響以前開通的業務。
　�。ㄋ模└倪M光纜電纜的施工和維護方法。目前，為了適應城市施工的特點，國際上較重視不挖溝的方式施工光電纜，采用小地溝或微地溝技術安裝光纜，同時對光纜網進行自動監測，保正光纜網絡不中斷。在施工和維護中降低成本，節省老力，節省時間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
　�。ㄎ澹├潇o地審視當前通信市場的發展，促進光纖光纜和通信電纜產業發展。光纖光纜及通信電纜的市場走勢與整個電信行業的發展有著密切的關系，隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網，城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸，光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。信息通信行業是一個充滿生機與活力的朝陽產業，網絡經濟有著很強大的生命力，信息技術，網絡技術的發展，仍然是推動社會發展的重要動力。因此我們應當樹立信心，在全球經濟發展，我國經濟持續向好的有利條件下，抓住機遇，促進光纖光纜和通信電纜技術產業取得更大的進步。

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