光纖通信在5G通信系統中的應用

陳利仙

摘 要：當前社會經濟持續發展的過程中，光纖通信技術是當前支撐互聯網的關鍵系統之一，也是是現代互聯網時代的核心支撐系統之一。隨著科學技術的飛速發展，光纖通信技術逐漸進入我們的生活，給我們的通信領域帶來了巨大的進步，使通信變得更容易、更容易，因此光纖通信已經成為我們生活中不可缺少的一部分并且是一個不可替代的部分。本文主要分析了光纖通信的技術含義和發展趨勢，并介紹了5G通信系統技術。最后，分析了光纖通信在5G通信系統中的應用。

關鍵詞：光纖通信；5G通信系統；應用

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0339-02

1 引 言

1966年，高錕博士首次提出了低損耗光纖的理論，為光通信行業打開了希望之門，并部署了當今光通信系統的大規模應用，促進了整個社會的發展，并為所有人提供了就業機會，為人們的生活帶來了便利。如今，光通信并不局限于電信業本身，它實際上已經成為影響和促進社會其他許多產業發展的主力軍，它與世界經濟發展和社會進步密切相關。

光纖通信作為信息時代的主要工具之一，必將為信息革命帶來重大突破。由于光通信的速度快、保真度高的優點，它已經應用到各個領域，對世界經濟的發展和進步有著重要的影響。然而，它經歷了難以想象的曲折發展道路和困難和障礙。因此，我們不僅要分析和思考光纖通信技術的發展趨勢，還要研究其面臨的挑戰和機遇，克服困難，抓住機遇，迎接挑戰。

通過光纖作為傳輸介質的信息傳輸稱為光纖通信。該技術是20世紀70年代發明的一種新型通信方式，光纖通信技術不僅具有較大的通信容量，而且具有傳輸質量高、保密性好等優點。該技術也廣泛應用于當前的快速發展過程中，包括5G通信系統。

2 光纖通信技術的發展

2.1 以光弧子作為載體

由于光弧子的超短光脈沖特性，在用作光纖長距離傳輸的載體之后，波形和速度可以在很大程度上保持恒定，從而保證了零誤差。實驗已經研究了很久以前的光弧子，隨后進行了一系列的實驗，表明光弧子可以用作傳輸載體。光弧子具有大容量、抗干擾能力強的特點，適用于遠距離運輸，促進了光纖通信技術的發展。

2.2 光波分復用技術

光波分復用技術的使用可以使多個激光器在一個光纖上傳播不同波長的光波，從而允許光纖通信具有更大的容量并改善光纖的傳輸。它已被廣泛使用，特別是近年來，日本成功地開發了世界上最高容量的波分復用系統，實現了光波分復用系統的傳輸，有效地克服了光纖通信發展的困難，并且產生了巨大的經濟效應。目前，人們還將光時分復用和波分復用相組合，多束激光被再次細分，從而大大增加了傳輸容量。

2.3 光纖接入技術

進入信息時代，人們通信的數量和頻率不斷增加?；ヂ摼W和物聯網等多媒體服務也得到了越來越廣泛的應用。這要求光纖接入具有很強的寬帶能力。其中，PON技術和多種技術的結合，產生了低成本的EPON技術，依靠以太網作為最佳接入網絡。隨著EPON技術的進一步集成，EPON技術也可以擴展到更廣闊的網絡環境，連接更多的設備，使光纖通信技術實現質的飛躍。

2.4 色散補償技術

對于高速信道，在1550nm處的大約18ps（MMOKM）的色散導致脈沖展寬，從而導致比特誤差，這限制了高速信號的長距離傳輸。對于采用常規光纖的10GbS系統，色散限制僅為50km。因此，當進行長距離傳輸時，必須使用色散補償技術。

2.5 寬帶放大器的技術

如果想更好地提高傳輸容量，可以使用寬帶放大器技術，它主要包括摻雜氟化物光纖放大器、氘化光纖放大器和拉曼光纖放大器。偏振不敏感，不存在串擾，噪聲接近量子噪聲的頂點等，這些都是光纖通信技術的巨大優勢。

3 5G通信系統的含義及其發展趨勢

為了使移動通信系統更好地滿足人們的需要，世界各國有關部門都在盡全力進行研究和開發。5G通信系統可以使頻譜得到更好的利用。如果與4G通信系統相比，其網絡傳輸速度相對較快，對不同的資源可以起到更大的作用。同時，5G通信系統的無線功率將得到增強，覆蓋率將更寬，系統自身的安全性能將得到更好的改善。5G通信系統與其他無線通信系統很好地集成在一起，使得在現代社會中，可以創建更高效的移動信息網絡，從而滿足人們的需求。5G通信系統也將在現代信息社會中發揮更大的作用。目前，隨著移動通信技術產業正逐步增加，5G通信系統的發展必須符合現有的行業需求，也有必要滿足行業未來的發展趨勢。同時，5G通信系統也能同時滿足多點網絡組建的要求，其整體結構的網絡平臺還可以更好地反映5G通信系統的完整性和科學性。

4 光纖通信技術的特點

4.1 信息傳輸容量較大

與微波通信容量相比，光纖的通信容量高出幾十倍，光纖的帶寬也比電纜和銅線的帶寬大得多。在通信傳輸系統中，單波長光纖受到通信設備和通信終端的限制，帶寬優勢不能充分利用。只有不斷提高傳輸技術，提高通信的傳輸容量。然而，密集波技術的應用可以有效地緩解這一問題。大容量光纖通信技術和光纖頻帶寬與其他傳輸介質相比具有優勢。

4.2 抗磁干擾能力強

石英材料具有較強的防腐性能和良好的絕緣性，是目前光纖通信技術應用中的主要材料。與其他傳輸介質相比，石英具有極高的性價比。此外，極強的抗電磁干擾能力是石英材料最重要的應用特性，該特征可以保證信息傳輸過程中的數據流更加穩定。因此，光纖通信仍然處于強的電環境中實現穩定的通信傳輸。

4.3 所占空間較小

在通信環境中，空間的使用是一個必須考慮的重要因素。光纖傳輸采用非常薄的纖芯，采用多芯傳輸方式。因此，光纜的直徑小，大大節省了空間的使用，并能很好地適應各種特殊環境的使用。光纖具有重量輕、質地柔軟的特點。安裝極其方便，使用壽命長，穩定性好，使用成本低，決定了光纖在通信行業中的廣泛應用是必然的。

5 光纖通信在5G通信系統中的應用分析

目前，在社會科學技術逐步發展的過程中，互聯網行業也發展得非常迅速。在日常生活中，即使人們不需要每天出門，就可以通過互聯網了解社會中發生的各種事情。不僅如此，人們還可以利用互聯網進行網上購物、學習或打車出行，使人們在日常生活中可以享受到極大的便利。人們可以很好地享受這些不同的功能，主要是因為光纖通信技術在互聯網上的應用。中國對光纖通信技術的研究始于20世紀70年代初，其起步時間還相對較早。

目前，對5G通信系統的進一步研究也是全球關注的焦點。5G通信系統承載諸如物聯網、汽車聯網和語音等不同級別的服務，在高頻200Mbit/s下傳單路GPRI未壓縮帶寬可以達到200Mbit/s。同時，對于各種不同的行業，它也提供了很多不同的服務、網絡節點和業務處理機制不能是相同的，因此必須對它們進行不同的處理。

對于不同的服務，需要提供不同的網絡段，需要不同的處理機制，同樣對管道和QoS等級也有不一樣的要求。目前，世界上大多數電子公司正在對5G通信系統進行進一步的研究。通過光纖通信技術的應用，相信在很短的時間內，人們就可以使5G通信系統在社會生活中得到廣泛的應用。

6 光纖通信技術展望

目前，光纖通信正朝著超高速、超高容量WDM系統的方向發展。在成本較低的條件下，通信需求的增長將得到滿足。未來，WDM將進入大規模的商業和政治舞臺。下一代光纖的發展和研究也將是未來的需要。全光網絡已經顯示出最初的成功，因為它們具有高可靠性和靈活性，并且它們還可以節省大量的電子元件。因此，我們必須以這為核心，消除光纖通信技術中存在的問題，成為未來通信業發展的必然趨勢。

光纖通信作為一種重要的信息傳輸技術，仍存在諸多瓶頸，仍處于發展階段。我們必須重視這一過程中可能出現的各種挑戰，抓住機遇，把障礙轉化為動力，促進通信業的不斷進步。光纖通信技術的發展是未來通信技術的必然趨勢，它具有不可替代的優勢，使我們的通信產業更加繁榮和適應這個信息時代。

7 結 論

在當前社會經濟持續發展的過程中，光纖通信技術是支持互聯網的關鍵系統之一。相信通過光纖通信技術的合理應用，5G通信系統也將在很短的時間內出現在人們的生活中，給人們的生活和事務的各個方面帶來更大的便利。同時，這對社會經濟的更好發展也有很大的幫助。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-3