Principios y aplicaciones de la comunicación óptica

Principios de la Comunicación Óptica Comunicación por fibra óptica (Comunicación por fibra óptica), también conocida como comunicación por fibra óptica. La comunicación por fibra óptica es un método de comunicación que utiliza la luz como portador de información y la fibra óptica como medio de transmisión. Primero, la señal eléctrica se convierte en una señal óptica y luego la señal óptica se transmite a través de la fibra óptica. de comunicación por cable. La luz puede transportar información después de ser modulada. Desde los años 80, los sistemas de comunicación por fibra óptica han revolucionado la industria de las telecomunicaciones y también han jugado un papel muy importante en la era digital. La comunicación por fibra óptica tiene las ventajas de una gran capacidad de transmisión y una buena confidencialidad. La comunicación por fibra óptica se ha convertido en la actualidad en el método de comunicación por cable más importante.

El principio de la comunicación por fibra óptica es: en el extremo emisor, la información transmitida (como la voz) primero debe convertirse en una señal eléctrica y luego modularse en el rayo láser emitido por el láser, de modo que que la intensidad de la luz cambia con la amplitud de la señal eléctrica. (frecuencia) cambia y se transmite a través de fibra óptica mediante el principio de reflexión total de la luz en el extremo receptor, el detector convierte la señal óptica en una señal eléctrica después; recibirlo y restaurar la información original después de la demodulación.

La comunicación óptica utiliza el principio de reflexión total. Cuando el ángulo de inyección de la luz cumple ciertas condiciones, la luz puede formar una reflexión total en la fibra óptica, logrando así el propósito de transmisión a larga distancia. Las propiedades de conducción de la luz de las fibras ópticas se basan en la reflexión total de los rayos de luz en la interfaz entre el núcleo de la fibra y el revestimiento, lo que limita la transmisión de luz en el núcleo de la fibra. Hay dos tipos de luz en las fibras ópticas, a saber, los rayos meridionales y los rayos oblicuos, son rayos de luz ubicados en el plano meridiano, mientras que los rayos oblicuos son rayos de luz que no viajan a través del eje de la fibra óptica.

El objetivo final de la futura red de transmisión de redes totalmente ópticas es construir una red totalmente óptica, es decir, realizar plenamente "transmisión de fibra en lugar de transmisión por cable de cobre" en las redes de acceso, área metropolitana. redes y redes troncales. Todo el progreso actual en investigación y desarrollo es un proceso de "acercamiento" a este objetivo.

La red troncal es una parte de la red que tiene los requisitos más altos de velocidad, distancia y capacidad. La aplicación de la tecnología ASON a la red troncal es un paso importante para hacer realidad la inteligencia de las redes ópticas. es que en el pasado red de transmisión óptica Se introduce un plano de control inteligente para realizar la asignación de recursos bajo demanda. DWDM también desempeñará un papel en la red troncal y puede reemplazar completamente a SDH en el futuro, realizando así IPOVERDWDM.

La red del área metropolitana se convertirá en un cuello de botella para que los operadores proporcionen ancho de banda y servicios. Al mismo tiempo, la red del área metropolitana también se convertirá en la mayor oportunidad de mercado. En la actualidad, la tecnología MSTP basada en SDH está madura y tiene buena compatibilidad, especialmente después de adoptar nuevos estándares como RPR, GFP, LCAS y MPLS, puede admitir varios servicios de datos de manera flexible y efectiva.

Para redes de acceso, FTTH (fibra hasta el hogar) es una solución ideal a largo plazo. La ruta de evolución de FTTx será el proceso de acercar paulatinamente la fibra óptica a los usuarios, es decir, de FTTN (fibra hasta la comunidad) a FTTC (fibra hasta la carretera) y FTTB (fibra hasta el edificio de apartamentos) y finalmente a FTTP. (fibra hasta el local) . Por supuesto, este será un largo período de transición, durante el cual el acceso a la fibra coexistirá con el ADSL/ADSL2.

Existen muchas tecnologías centrales basadas en la arquitectura de red totalmente óptica mencionada anteriormente, que liderarán el desarrollo futuro de las comunicaciones ópticas. ASON, FTTH, DWM y RPR son actualmente las tecnologías más importantes en la industria de las comunicaciones ópticas.

Tecnología de comunicación óptica

1. ASON

Ya sea a juzgar por el progreso nacional en I+D, las pruebas comerciales o la experiencia de desarrollo extranjero, los operadores nacionales son la introducción a gran escala. de la tecnología ASON en las redes de transporte será una tendencia inevitable. ASON (AutomaticallySwitchedOpticalNetwork, red óptica inteligente) es una tecnología de red de transporte óptico. Las condiciones actuales del producto y del mercado indican que la tecnología ASON ha alcanzado un nivel de madurez que puede comercializarse. Con el despliegue a gran escala de 3G y NGN, las necesidades comerciales impulsarán aún más el desarrollo de la tecnología de redes de transporte. comercializado más ampliamente en 2007.

En 2006, los principales proveedores de equipos Huawei, ZTE, FiberHome, Lucent, etc. lanzaron sus productos ASON disponibles comercialmente.

China Telecom, China Netcom, China Mobile, China Unicom y China Railcom han llevado a cabo sucesivamente pruebas de aplicaciones ASON y uso comercial a pequeña escala.

La exitosa experiencia comercial de ASON en el extranjero demuestra que ASON desempeñará un papel insustituible en la red troncal de transporte. Por ejemplo, los 140 nodos de AT&T cubren la red troncal de transmisión en los Estados Unidos; BT ha establecido una red 21CN y actualmente tiene 40 nodos ASON; los 131 nodos de Vodafone cubren la red troncal de transmisión ASON en el Reino Unido, y así sucesivamente.

Sin embargo, el trabajo de estandarización actual de ASON en aspectos como el enrutamiento, el descubrimiento automático y la interfaz ENNI aún no está completo, lo que se ha convertido en un factor importante que restringe el desarrollo y la comercialización de la tecnología ASON. En el futuro, nuestro país participará en más trabajos de estandarización de ASON. Al mismo tiempo, la estandarización de ASON, especialmente la estandarización de ENNI, logrará avances importantes en los últimos años.

2. FTTH

FTTH (FiberToTheHome, fibra hasta el hogar) es el objetivo final de la próxima generación de acceso a banda ancha. En la actualidad, entre las tecnologías que realizan FTTH, EPON se convertirá en la tecnología principal en mi país en el futuro y GPON tiene el mayor potencial de desarrollo.

EPON utiliza encapsulación Ethernet, por lo que es muy adecuado para transportar servicios IP y está en línea con la tendencia de rápido desarrollo de las redes IP. Actualmente, el país ha considerado a EPON como un proyecto importante del plan "863" y ha tomado la iniciativa en las operaciones comerciales.

GPON presta más atención a la capacidad de admitir múltiples servicios que EPON, por lo que es más adecuado para el desarrollo de futuras redes convergentes y servicios convergentes. Sin embargo, aún no está lo suficientemente maduro y el precio es relativamente alto, por lo que no se puede promocionar a gran escala en nuestro país.

El FTTH de mi país aún se encuentra en la etapa de lanzamiento al mercado y aún está lejos de su despliegue comercial a gran escala. En el futuro desarrollo de la industrialización, el monopolio de los operadores en la "última milla" de las redes locales es un factor importante que restringe el desarrollo de FTTH. Adoptar la forma de "cooperación entre los operadores de redes locales de los usuarios y los promotores inmobiliarios" será más propicio para el desarrollo. Industria FTTH. A juzgar por la experiencia de desarrollo de FTTH en países como Japón, Estados Unidos, Europa y Corea del Sur, la principal fuerza impulsora de FTTH radica en el rico contenido proporcionado por la red, y las políticas gubernamentales de monitoreo y gestión de aplicaciones y contenidos también restringirán el desarrollo de FTTH.

3. WDM

WDM supera los límites de capacidad de las redes SDH tradicionales y se convertirá en la tecnología de transmisión central de las futuras redes ópticas. Según el diferente espaciado de canales, WDM (multiplexación por división de longitud de onda) se puede dividir en dos tecnologías: DWDM (multiplexación por división de onda densa) y CWDM (multiplexación por división de onda dispersa). DWDM es la tecnología preferida en el campo de transmisión de fibra óptica actual, pero CWDM también tiene su lugar.

En 2006, fabricantes de equipos como FiberHome y Huawei lanzaron sus propios sistemas DWDM, y los operadores nacionales también llevaron a cabo pruebas relacionadas y uso comercial a pequeña escala. En el futuro, DWDM desempeñará un papel insustituible en redes con estrictos requisitos de velocidad de transmisión, como el uso de DWDM para construir redes troncales.

En comparación con DWDM, CWDM tiene las ventajas de bajo costo, bajo consumo de energía, tamaño pequeño y bajos requisitos de fibra. En los próximos años, los operadores de telecomunicaciones controlarán estrictamente los costos de construcción de redes. En este momento, la tecnología CWDM tendrá su propio espacio habitable y es adecuada para la construcción de redes multiservicio rápidas y de bajo costo, como el acceso local y de área metropolitana. redes, pequeñas y medianas empresas, la red central de metro de la ciudad, etc.

4. RPR

El anillo de paquetes resistente (RPR) se convertirá en una importante tecnología de red óptica de área metropolitana en el futuro. En los últimos años, muchos fabricantes de equipos de transmisión nacionales y extranjeros han desarrollado equipos MSTP con funciones RPR integradas y han recibido el apoyo y la participación de una gran cantidad de fabricantes de chips, fabricantes de equipos y operadores.

En términos de estandarización, el estándar IEEE802.17 RPR ha sido reconocido por toda la industria y el trabajo de estandarización nacional relevante aún está en progreso.

En el futuro, RPR se utilizará principalmente en los aspectos troncales y de acceso de las redes de área metropolitana. También se puede utilizar en redes gubernamentales descentralizadas, redes empresariales y redes de campus, así como en IDC e ISP.