Comunicación óptica de comunicación óptica.

En la actualidad, la Red de Área Metropolitana de Banda Ancha (BMAN) se está convirtiendo en un punto caliente en la construcción de informatización. El enorme ancho de banda y la transparencia de la transmisión de datos de DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa) son sin duda la tecnología preferida en la óptica actual. aplicaciones de fibra. Sin embargo, MAN tiene las características de distancia de transmisión corta, topología flexible y múltiples tipos de acceso. Si copia DWDM, que se utiliza principalmente para transmisión de larga distancia, el costo será demasiado alto. Al mismo tiempo, el DWDM temprano también es difícil. adaptarse a la flexibilidad y diversidad de MAN. Ante esta demanda de banda ancha metropolitana de bajo costo, surgió la tecnología CWDM (multiplexación por división de longitud de onda gruesa) y rápidamente se convirtió en un dispositivo práctico. Para las comunicaciones ópticas, su tecnología es básicamente madura, pero las necesidades comerciales son relativamente insuficientes. Tomemos como ejemplo FTTH, conocido como el "objetivo final del acceso de banda ancha", su tecnología de implementación, EPON, está completamente madura. Sin embargo, debido al bajo ancho de banda requerido por los usuarios comunes para acceder a Internet, el uso comercial de FTTH. limitado a algunas áreas piloto. Sin embargo, en 2006, con el desarrollo de servicios triple play como IPTV, el ancho de banda proporcionado por los operadores ya no podía satisfacer las necesidades de los usuarios de televisión de alta definición, y el despliegue de FTTH también se incluyó en la agenda. Casualmente, ASON tiene un control flexible sobre la red de transmisión y puede proporcionar servicios personalizados para clientes empresariales. Muchos operadores han invertido mucho en la construcción de ASON para desarrollar y mantener clientes empresariales.

Red totalmente óptica El objetivo final de las futuras redes de transmisión es construir una red totalmente óptica, es decir, realizar plenamente "transmisión por fibra en lugar de transmisión por cable de cobre" en redes de acceso, redes de área metropolitana, y redes troncales. Todo el progreso actual en investigación y desarrollo es un proceso de "acercamiento" a este objetivo. En la década de 1930, alguien expresó esta opinión: "Un día las comunicaciones ópticas reemplazarán a las comunicaciones por cable y por microondas y se convertirán en la corriente principal de las comunicaciones". Esta visión refleja la importancia que la tecnología de comunicación por fibra óptica ha demostrado en las comunicaciones del futuro. Hoy en día, la tecnología de comunicación óptica es muy madura. La comunicación por fibra óptica se ha convertido en el principal método de transmisión de varias redes de comunicación. La comunicación por fibra óptica juega un papel vital en la construcción de carreteras de información. Los países desarrollados como Europa y Estados Unidos han colocado fibra óptica. comunicación sobre posición estratégica para el desarrollo nacional. Hoy en día, el uso de fibras ópticas no se limita a la tierra. Los cables ópticos se han tendido ampliamente en el fondo de los océanos Atlántico y Pacífico. Estos cables ópticos submarinos hacen que las comunicaciones globales sean muy simples y rápidas. Muchos países desarrollados ahora están tendiendo cables ópticos frente a los hogares, llevando fibra óptica hasta la oficina y fibra óptica hasta el hogar. La razón por la que la tecnología de comunicación por fibra óptica se desarrolla tan rápidamente se debe principalmente a las ventajas de la comunicación por fibra óptica en sí, además de las crecientes necesidades de transmisión e intercambio de información de las personas.

Grandes acontecimientos en las comunicaciones ópticas

—En 1880, el inventor estadounidense de los teléfonos Bell había investigado y enviado y recibido con éxito teléfonos ópticos. En 1881, Bell leyó un artículo titulado "Sobre la generación y reproducción del sonido mediante la luz", informando sobre su dispositivo fotófono.

——Entre 1930 y 1932, Japón logró 3,6 kilómetros de comunicación óptica entre la Nippon Telegraph Company de Tokio y la Agencia de Noticias Mainichi, pero el efecto fue muy pobre en tiempo de niebla y lluvia. Durante la Segunda Guerra Mundial, los teléfonos ópticos se convirtieron en teléfonos infrarrojos porque los rayos infrarrojos son invisibles a simple vista y favorecen más la confidencialidad.

--En 1854, el británico Tyndall señaló en una conferencia en la Royal Society que la luz se puede reflejar y transmitir a lo largo de un tubo curvo lleno de agua, y confirmó esta idea con experimentos.

--En 1927, Baird del Reino Unido utilizó por primera vez el fenómeno de la reflexión total de la luz para crear imágenes resolubles con fibra de cuarzo y obtuvo dos patentes.

——En 1951, los Países Bajos y el Reino Unido comenzaron a desarrollar fibroscopios blandos.

--En 1953, el holandés Van Hel recubrió la fibra de vidrio con un plástico con un índice de refracción de 1,47 para formar una capa envolvente con un índice de refracción menor que el núcleo de la fibra de vidrio, y obtuvo una única óptica. aislamiento de fibra de raíz. Sin embargo, debido al recubrimiento plástico desigual, la pérdida de energía luminosa es demasiado grande.

——En julio de 1960 apareció el primer láser de rubí del mundo. En septiembre de 1961, el Instituto de Óptica y Mecánica de Precisión de Changchun de la Academia de Ciencias de China desarrolló con éxito el primer láser de rubí de China.

——En la década de 1960, algunos laboratorios utilizaban láseres de gas helio-neón para realizar experimentos sobre la transmisión de señales de televisión y llamadas telefónicas de 20 vías. Algunas empresas también han desarrollado sistemas de comunicación experimentales de canales lingüísticos con una distancia máxima de transmisión de 600 metros. A principios de la década de 1980, las comunicaciones láser habían entrado en la etapa de desarrollo de aplicaciones.

--En 1966, el Dr. Kun Gao, un británico-chino, propuso por primera vez la idea de utilizar fibras ópticas para comunicaciones láser, y por ello ganó el Premio Internacional de Comunicaciones Ilysin otorgado por el Rey. de Suiza en mayo de 1979.

--En 1968, dos empresas japonesas anunciaron conjuntamente el desarrollo de un nuevo tipo de fibra sin cubierta que podía enfocar e imágenes, llamada fibra de enfoque. Al mismo tiempo, Estados Unidos anunció la creación de fibra líquida, que se compone de tubos capilares de cuarzo llenos de un líquido muy transparente. La pérdida óptica de estos dos tipos de fibras ópticas es difícil de reducir, por lo que tienen poco valor práctico.

--En 1970, la American Corning Company utilizó cuarzo de alta pureza para producir la primera fibra óptica encamisada del mundo con una tasa de pérdida de 20 decibeles por kilómetro, lo que abrió un nuevo capítulo en las comunicaciones por fibra óptica y logró Un gran paso adelante en la investigación de la fibra óptica para comunicaciones. Un gran paso adelante. Una fibra óptica puede transmitir 1,5 millones de líneas telefónicas y 20.000 televisores.

--En 1976, Japón comenzó a prepararse para construir la primera área experimental del mundo para comunicación óptica utilizando cables ópticos en el condado de Nara, cerca de Dagu. En julio de 1978, tenía 300 usuarios. (De hecho, el sistema de comunicación óptica no utiliza una sola fibra óptica, sino un cable óptico compuesto de muchas fibras ópticas reunidas. Un cable óptico con un diámetro de 1 cm tiene casi cien fibras ópticas. Los cables ópticos pueden ser instalado como cables eléctricos en el aire, enterrado bajo tierra o tendido en el fondo del mar, su aparición ha llevado la comunicación láser a la etapa de aplicación práctica)

——Muchos países del mundo han comenzado a utilizar la óptica. La tecnología de comunicación a gran escala para aumentar la capacidad de transmisión y la distancia de transmisión se ha mejorado enormemente. En la actualidad, nuestro país también ha tendido una gran cantidad de redes de fibra óptica. La velocidad de transferencia de datos ha alcanzado los 100 Gb/ps. Después de los avances extranjeros en las fibras ópticas de baja pérdida en la década de 1970, mi país comenzó a investigar sobre fibras ópticas de baja pérdida y comunicaciones ópticas en 1974, y desarrolló fibras ópticas de baja pérdida y láseres semiconductores que pueden emitir luz continua a temperatura ambiente a mediados de -Década de 1970. En 1979, se construyeron sistemas locales de prueba de comunicación por cable óptico en Beijing y Shanghai respectivamente, lo que fue sólo más de dos años después de la primera prueba de campo en el mundo. Estos logros se convirtieron en un buen comienzo para la investigación en comunicaciones ópticas de mi país y convirtieron a nuestro país en uno de los pocos países con secciones experimentales para sistemas de comunicaciones por cable óptico en ese momento. A finales de la década de 1980, las tecnologías clave de mi país para las comunicaciones por fibra óptica habían alcanzado el nivel avanzado internacional.

Desde 1991, mi país ya no ha construido sistemas de comunicación por cable de larga distancia, pero ha desarrollado vigorosamente las comunicaciones por fibra óptica. Durante el período del "Octavo Plan Quinquenal", se construyó una red de transmisión troncal de comunicaciones de fibra óptica de gran capacidad "ocho horizontales y ocho verticales" que contiene 22 líneas troncales de cable óptico y una longitud total de 33.000 kilómetros. En enero de 1999, se completó la primera línea troncal nacional de primera clase de mi país (Jinan-Qingdao) con la velocidad de transmisión más alta, un sistema de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) de 8 × 2,5 Gb/s, que amplió la capacidad de comunicación de un par de fibras ópticas 8 veces.

En la actualidad, muchos países del mundo han comenzado a aplicar la tecnología de comunicación óptica a gran escala, y la capacidad de transmisión y la distancia de transmisión han logrado grandes avances. En el mercado chino, en el ámbito del acceso a Internet, los usuarios de Internet de las empresas de telecomunicaciones básicas están avanzando hacia la banda ancha. Se espera que en 2012 los usuarios de banda ancha de Internet en China alcancen los 176 millones, con una tasa de crecimiento anual del 17%. En términos de banda ancha móvil, 3G ha entrado en una etapa de desarrollo a gran escala. Se espera que los usuarios de 3G en China aumenten a 226 millones para finales de 2012, superando al mismo tiempo el número de usuarios de acceso a banda ancha a Internet. El país también ha tendido un gran número de redes de fibra óptica. La velocidad de transferencia de datos ha alcanzado los 100 Gb/ps. Para las comunicaciones ópticas, su tecnología es básicamente madura, pero las necesidades comerciales son relativamente insuficientes. Tomemos como ejemplo FTTH, conocido como el "objetivo final del acceso de banda ancha", su tecnología de implementación, EPON, está completamente madura. Sin embargo, debido al bajo ancho de banda requerido por los usuarios comunes para acceder a Internet, el uso comercial de FTTH. limitado a algunas áreas piloto. Sin embargo, después de 2006, con el desarrollo de servicios triple play como IPTV, el ancho de banda proporcionado por los operadores ya no podía satisfacer las necesidades de los usuarios de televisión de alta definición, y el despliegue de FTTH también se incluyó en la agenda. Casualmente, ASON tiene un control flexible sobre la red de transmisión y puede proporcionar servicios personalizados para clientes empresariales. Muchos operadores han invertido mucho en la construcción de ASON para desarrollar y mantener clientes empresariales.

Según informes de los medios, en 2010, la tasa promedio de acceso a banda ancha de mi país ocupaba el puesto 71 en el mundo, con una tasa promedio de enlace descendente de solo 1,8 Mbps, solo 1/3 de la tasa promedio global de acceso a banda ancha de 5,6 Mbps es menos de 1/10 del de países desarrollados como Estados Unidos y Japón, pero el costo promedio de acceso a banda ancha es de 3 a 4 veces mayor que el de los países desarrollados.

Aunque el desarrollo de la banda ancha de mi país actualmente está muy por detrás del de los países desarrollados, los datos muestran que la tecnología de comunicación por fibra óptica y los equipos de productos de mi país ya se encuentran en el nivel líder del mundo, con la comunicación óptica más grande y completa del mundo. Convertirse en un actor importante en el mercado mundial de dispositivos de comunicación óptica y en la exportación de productos.

El sistema de comunicación por fibra óptica incluye principalmente tres partes: equipos de comunicación óptica, cables de fibra óptica y dispositivos de comunicación óptica. Los dispositivos de comunicación óptica son la base para construir sistemas y redes de comunicación óptica, determinando equipos de transmisión óptica de alta velocidad. y equipos de transmisión óptica de larga distancia y el desarrollo, actualización, promoción y aplicación de redes ópticas inteligentes.

Según el análisis del "Informe de análisis de planificación estratégica de inversiones y pronóstico del mercado de la industria de dispositivos de comunicación óptica de China", con la aceleración de la construcción de infraestructura en la industria de comunicaciones ópticas de mi país, la industria de dispositivos de comunicación óptica se ha transferido gradualmente a China y nuestro país también se han convertido en una importante base de producción y ventas en el mundo. En 2010, los dispositivos fabricados en China representaron más del 25% de la cuota de mercado mundial. La cuota de mercado de dispositivos ópticos de mi país en el mercado mundial también aumentó del 17% en 2008 a aproximadamente el 26% en 2010, alcanzando una escala de 9.300 millones de yuanes. Una tasa de crecimiento interanual del 30%. El objetivo final de la futura red de transmisión es construir una red totalmente óptica, es decir, realizar plenamente una "transmisión por fibra en lugar de transmisión por cable de cobre" en la red de acceso, la red del área metropolitana y la red troncal. 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 fibra convivirá con 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. A continuación se centra en las cuatro tecnologías más importantes de ASON, FTTH, DWM y RPR.