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Communication par fibre optique



Présentation professionnelle

La fibre optique est l'abréviation de fibre optique. La communication par fibre optique est une méthode de communication dans laquelle les ondes lumineuses sont utilisées comme supports d'information et les fibres optiques sont utilisées comme support de transmission. D'un point de vue principal, les éléments matériels de base qui composent la communication par fibre optique sont les fibres optiques, les sources lumineuses et les détecteurs de lumière. En plus de la classification des fibres optiques en fonction du processus de fabrication, de la composition du matériau et des caractéristiques optiques, dans les applications, les fibres optiques sont souvent classées en fonction de leur utilisation et peuvent être divisées en fibres optiques pour la communication et en fibres optiques pour la détection. La fibre de support de transmission est divisée en deux types généraux et spéciaux, et la fibre de dispositif fonctionnel fait référence à la fibre utilisée pour compléter les fonctions d'amplification des ondes lumineuses, de mise en forme, de division de fréquence, de doublage de fréquence, de modulation et d'oscillation optique, et elle est souvent utilisée avec un certain appareil fonctionnel. Le formulaire apparaît.

La communication par fibre optique est une méthode de communication qui utilise les ondes lumineuses comme onde porteuse et la fibre optique comme support de transmission pour transmettre des informations d'un endroit à un autre. C'est ce qu'on appelle la communication optique « filaire ». De nos jours, la fibre optique est de loin supérieure à la transmission des communications par câble et micro-ondes en raison de sa bande passante de fréquence de transmission, de sa capacité anti-interférence élevée et de sa faible atténuation du signal, et est devenue la principale méthode de transmission dans le monde des communications.

En 1966, le chinois britannique Charles Kao a publié un article et a proposé d'utiliser du quartz pour fabriquer du filament de verre (fibre optique), la perte peut atteindre 20 dB/km, ce qui permet de réaliser une communication par fibre optique de grande capacité. À cette époque, seules quelques personnes dans le monde y croyaient, comme le British Standard Telecommunications Laboratory (STL), l'American Corning Glass Company, les Bell Labs et d'autres leaders. En 2009, Gao Kun a remporté le prix Nobel pour son invention de la fibre optique. En 1970, Corning a développé une fibre optique à quartz avec une perte aussi faible que 20 dB/km et une longueur d'environ 30 m, qui aurait coûté 30 millions de dollars américains. En 1976, Bell Labs a établi une ligne expérimentale à Atlanta, Washington, avec un taux de transmission de seulement 45 Mb/s, qui ne peut transmettre que des centaines de téléphones, tandis que le câble coaxial utilisé peut transmettre 1800 téléphones. Comme il n'y a pas de laser pour la communication à l'époque, les diodes électroluminescentes (DEL) sont utilisées comme source lumineuse pour la communication par fibre optique, de sorte que la vitesse est très faible. Vers 1984, le laser à semi-conducteur pour la communication a été développé avec succès. La vitesse de communication par fibre optique atteignait 144 Mb/s, ce qui pouvait transmettre 1920 téléphones. En 1992, le débit de transmission d'une fibre optique atteignait 2,5 Gb/s, ce qui équivaut à plus de 30 000 lignes téléphoniques. En 1996, des lasers de différentes longueurs d'onde ont été développés avec succès, qui peuvent réaliser une communication par fibre optique multi-longueurs d'onde et multicanaux, qui est la technologie dite de "multiplexage par répartition en longueur d'onde" (WDM), qui consiste à transmettre plusieurs signaux optiques de différents longueurs d'onde dans une fibre optique. . En conséquence, la capacité de transmission des communications par fibre optique est doublée. En 2000, grâce à la technologie WDM, le débit de transmission d'une fibre optique atteignait 640 Gb/s. Certaines personnes ont de gros doutes sur Gao Kun qui a inventé la fibre optique en 1976, mais qui n'a remporté le prix Nobel qu'en 2010. En fait, on peut voir dans l'histoire du développement de la fibre optique ci-dessus que malgré la grande capacité des fibres optiques, l'ultra- la grande capacité des fibres optiques ne peut pas être jouée sans lasers à grande vitesse et microélectronique. La vitesse des appareils électroniques a atteint l'ordre du gigabit/seconde. L'émergence des lasers à grande vitesse de différentes longueurs d'onde a permis à la transmission par fibre optique d'atteindre l'ordre du térabits/seconde (1Tb/s=1000 Gb/s), et les gens se sont rendu compte que "l'invention de la fibre optique" a déclenché une révolution des technologies de la communication !"

Avantages et inconvénients

(1) Grande capacité de communication et longue distance de transmission ; la bande passante potentielle d'une fibre optique peut atteindre 20THz. Avec une telle bande passante, il ne faut qu'une seconde environ pour transmettre toutes les données textuelles des êtres humains, anciens et modernes, tant au pays qu'à l'étranger. Le système 400 Gbit/s a été mis en service commercial. La perte de la fibre optique est extrêmement faible. La perte de la fibre de quartz peut être inférieure à 0,2 dB/km près de la longueur d'onde lumineuse de 1,55 m, ce qui est inférieur à la perte de tout support de transmission. Par conséquent, la distance de transmission sans relais peut atteindre des dizaines voire des centaines de kilomètres.

(2) Petites interférences de signal, bonnes performances de sécurité ;

(3) Interférences anti-électromagnétiques, bonne qualité de transmission, la communication électrique ne peut pas résoudre divers problèmes d'interférences électromagnétiques, seule la communication par fibre optique n'est pas soumise à toutes sortes d'interférences électromagnétiques.

(4) La fibre optique est de petite taille, légère, facile à poser et à transporter ;

(5) La source de matériaux est abondante et la protection de l'environnement est bonne, ce qui permet d'économiser du cuivre en métal non ferreux.

(6) Il n'y a pas de rayonnement et il est difficile d'écouter aux portes parce que les ondes lumineuses transmises par la fibre optique ne peuvent pas s'échapper à l'extérieur de la fibre optique.

(7) Le câble optique a une forte adaptabilité et une longue durée de vie.

(8) La texture est cassante et la résistance mécanique est mauvaise.

(9) La coupe et l'épissage de la fibre optique nécessitent certains outils, équipements et technologies.

(10) Le shunt et l'accouplement ne sont pas flexibles.

(11) Le rayon de courbure du câble à fibre optique ne doit pas être trop petit (>20cm)

(12) Il y a un problème de difficultés d'alimentation.

Une méthode de communication qui utilise des ondes lumineuses pour transmettre des informations dans des fibres optiques. Parce que le laser présente des avantages significatifs tels qu'une directivité élevée, une cohérence élevée, une monochromaticité élevée, etc., l'onde lumineuse dans la communication par fibre optique est principalement laser, elle est donc également appelée communication laser-fibre.

Principe et application

Le principe de la communication par fibre optique est le suivant : à l'extrémité émettrice, les informations transmises (telles que la voix) doivent d'abord être converties en signaux électriques, puis modulées au faisceau laser émis par le laser, L'intensité de la lumière change avec l'amplitude (fréquence) du signal électrique, et il est envoyé à travers la fibre optique ; à l'extrémité de réception, le détecteur convertit le signal lumineux en un signal électrique après l'avoir reçu, et restitue l'information d'origine après démodulation.

Comme la vitesse de transmission de la technologie de l'information est mise à jour de jour en jour, la technologie de la fibre optique a été largement appréciée et appliquée. Dans le système d'ascenseur multi-ordinateurs, l'application de la fibre optique répond pleinement aux exigences d'un grand nombre de transmission et de traitement corrects, fiables et à grande vitesse de la communication de données. L'application de la technologie de fibre optique dans les ascenseurs améliore considérablement la vitesse de réponse de l'ensemble du système de contrôle et améliore considérablement les performances de contrôle de groupe parallèle du système d'ascenseur. Le dispositif de communication par fibre optique utilisé sur l'ascenseur est principalement composé d'une source lumineuse, d'un récepteur photoélectrique et d'une fibre optique.

Source de lumière

Le signal émis par le système de contrôle du micro-ordinateur est un signal électrique, tandis que le système à fibre optique transmet un signal optique. Par conséquent, afin de transmettre le signal électrique généré par le système de micro-ordinateur dans la fibre optique, d'abord Pour convertir les signaux électriques en signaux optiques. La source lumineuse est un tel dispositif de conversion électro-optique.

La source lumineuse convertit d'abord le signal électrique en un signal optique, puis envoie le signal optique à la fibre optique. Dans le système à fibre optique, la source lumineuse occupe une place très importante. Les lampes à incandescence, les lasers et les sources lumineuses à semi-conducteurs peuvent être utilisés comme sources lumineuses à fibres optiques. Les sources lumineuses à semi-conducteur utilisent des jonctions PN à semi-conducteur pour convertir l'énergie électrique en énergie lumineuse. Les sources lumineuses à semi-conducteurs couramment utilisées comprennent les diodes électroluminescentes à semi-conducteurs (DEL) et les diodes laser (LD).

Les sources lumineuses à semi-conducteurs ont été largement utilisées dans les systèmes de transmission à fibres optiques en raison de leur petite taille, de leur poids léger, de leur structure simple, de leur utilisation pratique et de leur compatibilité aisée avec les fibres optiques.

Récepteur photoélectrique

Le signal optique transmis dans la fibre optique doit d'abord être restitué au signal électrique correspondant avant d'être reçu par le système micro-informatique. Cette conversion est réalisée grâce au récepteur optique. La fonction du récepteur optique est de convertir le signal optique transmis par la fibre optique en un signal électrique, puis le signal électrique est transmis au système de contrôle pour traitement. Le récepteur optique est basé sur le principe de l'effet photoélectrique, irradiant la jonction PN du semi-conducteur avec de la lumière, et la jonction PN du semi-conducteur générera des porteurs après avoir absorbé l'énergie lumineuse, générant ainsi l'effet photoélectrique de la jonction PN, convertissant ainsi le signal optique en un signal électrique. Les récepteurs à semi-conducteurs utilisés dans les systèmes à fibres optiques comprennent principalement les photodiodes à semi-conducteurs, les phototransistors, les photomultiplicateurs et les cellules photovoltaïques. Le phototransistor peut non seulement convertir le signal lumineux incident en un signal électrique, mais également amplifier le signal électrique, de sorte qu'il puisse être bien adapté au circuit d'interface du système de contrôle, de sorte que le phototransistor est le plus largement utilisé.

Fibre optique

La fibre optique est le canal de transmission du signal optique et le matériau clé de la communication par fibre optique.

La fibre optique est composée d'un cœur, d'une gaine, d'un revêtement et d'une enveloppe, et est un cylindre symétrique avec une structure diélectrique multicouche. Le corps principal du noyau est en dioxyde de silicium, qui est dopé avec une petite quantité d'autres matériaux pour augmenter l'indice de réfraction optique du matériau. Il y a une gaine à l'extérieur du noyau, et la gaine et le noyau ont des indices de réfraction optique différents, et l'indice de réfraction optique du noyau est plus élevé pour garantir que le signal optique est principalement transmis dans le noyau. Il y a une couche de revêtement à l'extérieur de la gaine, qui est principalement utilisée pour augmenter la résistance mécanique de la fibre optique afin que la fibre optique ne soit pas endommagée de l'extérieur. La couche la plus externe de la fibre optique est une gaine, qui joue également un rôle protecteur.

Les deux principales caractéristiques de la fibre optique sont l'atténuation et la dispersion. L'affaiblissement est l'atténuation ou la dispersion d'un signal optique par unité de longueur, exprimée en db/km. Ce paramètre est lié à la distance de transmission du signal optique. Plus la perte est importante, plus la distance de transmission est courte. Les systèmes de contrôle d'ascenseur multi-micro-ordinateurs ont généralement de courtes distances de transmission, donc afin de réduire les coûts, les fibres optiques en plastique sont principalement utilisées. La dispersion de la fibre est principalement liée à l'élargissement des impulsions. Dans le système de contrôle d'ascenseur Mitsubishi, la communication par fibre optique est principalement utilisée pour la transmission de données entre le contrôle de groupe et un seul ascenseur et la transmission de données entre deux ascenseurs simples parallèles. Le dispositif à fibre optique utilisé par Mitsubishi Elevator est principalement composé d'une source lumineuse, d'un récepteur de lumière et d'une fibre optique. La source lumineuse et le récepteur de lumière sont encapsulés dans la fiche fixe du connecteur de fibre optique, et la fibre optique est connectée à la fiche mobile.

Technologie de multiplexage par division de longueur d'onde

La technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing) fait référence à l'utilisation de plusieurs lasers pour transmettre plusieurs ondes lumineuses de différentes longueurs d'onde sur la même fibre optique en même temps. Il peut augmenter considérablement la capacité de transmission du système de transmission à fibre optique. Le système WDM 1,6 Tbit/s a été commercialisé à grande échelle. Afin d'augmenter encore la capacité de transmission par fibre optique, le DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) est devenu un objet de recherche international majeur après 1995. Lucent Bell Labs estime que la capacité des systèmes DWDM commerciaux peut atteindre jusqu'à 100 Tbit/s. Le DWDM basé sur 10 Gbit/s est progressivement devenu le courant dominant des réseaux centraux chez de nombreux opérateurs de mon pays. En plus de l'augmentation continue du nombre de longueurs d'onde et de la capacité de transmission du système DWDM, la distance de transmission optique est également passée de 600 km à plus de 2000 km. En outre, le CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) a également émergé dans l'expansion du réseau de transport optique métropolitain, avec des avantages tels qu'une capacité ultra-large, une transmission à courte distance et un faible coût. Les chercheurs ont également découvert que le multiplexage par répartition en longueur d'onde de plusieurs signaux OTDM optiques multiplexés par répartition dans le temps peut considérablement augmenter la capacité de transmission. Tant qu'il est correctement combiné, la transmission au-dessus de Tbit/s peut être réalisée. Par conséquent, il est devenu la direction du développement de la communication par fibre optique à l'avenir. La plupart des expériences de transmission dépassant 3 Tbit/s en laboratoire sont mises en œuvre de cette manière.

Technologie de communication soliton optique

La lumière est une impulsion optique ultra-courte spéciale de l'ordre du ps. Après avoir été transmis sur une longue distance à travers une fibre optique, sa forme d'onde et sa vitesse restent inchangées. La communication soliton optique consiste à utiliser le soliton optique comme support pour réaliser une communication longue distance et sans distorsion, et la transmission d'informations peut atteindre des milliers de kilomètres dans des conditions d'erreur zéro. De nombreuses expériences ont montré qu'il peut être utilisé pour les communications sous-marines par câble optique, etc., et qu'il peut être combiné avec des systèmes WDM pour former des communications optiques à très haut débit et à grande capacité. Lorsque le débit monocanal atteint plus de 40 Gbit/s, les avantages des communications solitons optiques peuvent être pleinement pris en compte.

Technologie d'accès par fibre optique

L'accès à la fibre optique utilise la technologie PON pour être combinée avec une variété de technologies, telles que ATM\SDH et Ethernet, pour produire respectivement APON, GPON et EPON. En revanche, EPON hérite des avantages d'Ethernet et son coût est relativement faible. Après avoir été combiné à la technologie de la fibre optique, EPON ne se limite pas seulement aux réseaux locaux, mais s'étend également aux réseaux métropolitains et même aux réseaux étendus. La fibre jusqu'au domicile utilise également la technologie EPON ; GPON présente le plus d'avantages dans la prise en charge des services de commutation de circuits et peut tirer pleinement parti de la technologie SDH existante, mais la technologie est plus complexe et le coût est élevé ; APON sera utilisé pour mettre en œuvre la solution FTTH.

Processus de travail

Envoi : le processeur sérialise les données parallèles via une puce IC dédiée et insère le code binaire correspondant (démarrage, arrêt, chiffre de contrôle, etc.) en fonction du format de communication. Le terminal de sortie TXD envoie le signal au connecteur à fibre optique (c'est-à-dire fixe prise), puis la source lumineuse dans le connecteur de fibre optique effectue la conversion électrique-optique. Le signal optique converti envoie le signal optique à la fibre optique à travers la fiche mobile de fibre optique, et le signal optique est dans la fibre optique. Propagation vers l'avant.

Recevoir : le signal optique de la fibre optique est envoyé au récepteur de la prise fixe via la prise mobile du connecteur de fibre optique, et le récepteur effectue une restauration photo-électrique du signal optique reçu pour obtenir le signal électrique correspondant. Le signal est envoyé à la borne d'entrée RXD de la puce IC dédiée, et les données série sont changées en données parallèles par la puce IC dédiée, puis transmises à la CPU.

Champ d'application

Le champ d'application de la communication par fibre optique est très large. Il est principalement utilisé pour les lignes téléphoniques locales. Les avantages de la communication par fibre optique peuvent être pleinement exploités ici, remplaçant progressivement les câbles et largement utilisés. Il est également utilisé dans le passé pour les communications interurbaines longue distance, qui reposaient principalement sur les câbles, les micro-ondes et les communications par satellite. Maintenant, il utilise progressivement la communication par fibre optique et a formé une méthode de transmission de bits dominante à l'échelle mondiale ; il est utilisé dans les réseaux de communication mondiaux et les réseaux de télécommunications publics dans divers pays (comme le premier national de la Chine. et système d'antenne commune (CATV).Il est utilisé dans les réseaux locaux à fibres optiques et autres tels que les avions, les engins spatiaux, les navires, les mines souterraines, les services d'énergie électrique, l'armée, la corrosion et les radiations, etc.

Le système de transmission par fibre optique est principalement composé de : émetteur optique, récepteur optique, ligne de transmission par câble optique, répéteur optique et divers dispositifs optiques passifs. Pour réaliser la communication, le signal en bande de base doit être traité par le terminal électrique et envoyé au système de transmission à fibre optique pour terminer le processus de communication.

Il convient au système de communication analogique à fibre optique, mais également au système de communication numérique à fibre optique et au système de communication de données. Dans un système de communication analogique à fibre optique, le traitement du signal électrique fait référence à un traitement tel que l'amplification et la prémodulation des signaux en bande de base, tandis que le traitement inverse du signal électrique est le processus inverse du traitement d'origine, c'est-à-dire un traitement tel que la démodulation et l'amplification. Dans les systèmes de communication numérique à fibre optique, le traitement du signal électrique fait référence à l'amplification, à l'échantillonnage et à la quantification des signaux en bande de base, à savoir la modulation par impulsions et codage (PCM) et le traitement de codage par code de ligne, etc., et le traitement inverse du signal électrique est également le processus inverse de création. Pour la communication de données par fibre optique, le traitement du signal électrique comprend principalement l'amplification du signal, qui est différent du système de communication numérique en ce qu'il ne nécessite pas de conversion de code.

Paramètres professionnels

Informations de base

Nom professionnel : Communication par fibre optique

Code professionnel : 590309

Objectifs d'entraînement

Cette majeure forme des talents axés sur les applications qui peuvent être engagés dans la planification et la construction de projets de réseaux de fibres optiques, la mise en service et la maintenance de systèmes SDH, ainsi que l'ingénierie et la maintenance de réseaux centraux de télécommunications et de réseaux d'accès. Posséder de solides capacités de conception et de construction de câbles et de câbles optiques, de planification de lignes et d'estimation de budget, ainsi que des capacités professionnelles complètes dans l'installation, la mise en service et la maintenance d'équipements de communication à fibre optique et dans les domaines connexes.

Plats principaux

Dessin technique, circuit et signal, technologie électronique, micro-ordinateur monopuce et système embarqué, principe de communication par fibre optique, équipement de communication par fibre optique, réseau d'accès aux services intégrés, ingénierie de ligne et estimation budgétaire, système CATV, ligne de câble optique de communication, technologie de réseau d'accès, alimentation électrique de communication, fondation d'application informatique, fondation de réseau informatique, principe de communication numérique, équipement terminal de communication, etc.

Direction de l'emploi

Engagé dans la conception, la construction, la préparation du budget et la supervision de projets de lignes de communication en fibre optique et de réseaux d'accès ; installation, mise en service, exploitation et maintenance d'équipements de communication à fibres optiques; réseau de communication Planification et conception, construction, supervision et autres travaux.

Développement

La communication par fibre optique est la principale méthode de transmission du réseau de communication moderne. Son histoire de développement n'est que de dix ou vingt ans, et elle a connu trois générations : la fibre multimode courte longueur d'onde, la fibre optique multimode grande longueur d'onde et la fibre optique monomode grande longueur d'onde. L'utilisation des communications par fibre optique est un changement majeur dans l'histoire des communications. Plus de 20 pays, dont les États-Unis, le Japon, la Grande-Bretagne et la France, ont annoncé qu'ils ne construiraient plus de lignes de communication par câble et se sont engagés à développer les communications par fibre optique. La communication par fibre optique de la Chine est entrée dans la phase pratique.

La naissance et le développement de la communication par fibre optique est une révolution importante dans l'histoire des télécommunications. La communication par satellite et la communication mobile sont juxtaposées en tant que technologies dans les années 1990. Après être entré dans le 21e siècle, en raison du développement rapide des services Internet et de la croissance des applications audio, vidéo, de données et multimédia, il y a un besoin encore plus urgent de grande capacité (ultra haut débit et ultra-long distance) systèmes et réseaux de transmission d'ondes lumineuses.

La communication par fibre optique est la dernière technologie de communication qui utilise les ondes lumineuses comme ondes porteuses pour transmettre des informations, et la fibre optique comme support de transmission pour réaliser la transmission d'informations et atteindre l'objectif de la communication.

Le processus de développement de la communication est le processus d'augmentation continue de la fréquence porteuse pour étendre la capacité de communication. En tant que fréquence porteuse, la fréquence optique a atteint la limite supérieure de la porteuse de communication. La lumière étant une onde électromagnétique à très haute fréquence, elle utilise la lumière. En tant que transporteur, la capacité de communication est énorme, des milliers de fois celle de la méthode de communication précédente, et présente un grand attrait. La communication optique est un objectif que les gens poursuivent depuis longtemps, et c'est aussi la direction inévitable du développement de la communication.

Par rapport à la communication électrique précédente, la principale différence de la communication par fibre optique est qu'elle présente de nombreux avantages : sa bande passante de fréquence de transmission, sa grande capacité de communication ; faible perte de transmission, longue distance de relais; diamètre de fil mince, poids léger, matières premières C'est du quartz, qui économise les matériaux métalliques et favorise l'utilisation rationnelle des ressources; il a une forte isolation et des performances anti-interférences électromagnétiques ; il présente également les avantages d'une forte résistance à la corrosion, d'une forte résistance aux rayonnements, d'une bonne résistance au vent, pas d'étincelles, de petites fuites, d'une forte confidentialité, etc. , Peut être utilisé dans un environnement spécial ou militaire.

Tendance

Le FTTH peut fournir aux utilisateurs une bande passante extrêmement riche, il a donc toujours été considéré comme une méthode d'accès idéale. Il joue un rôle important dans la réalisation de la société de l'information et nécessite une promotion et une construction à grande échelle. La fibre requise pour le FTTH peut être 2 à 3 fois celle de la fibre posée existante. Dans le passé, en raison du coût élevé du FTTH, du manque de services vidéo à large bande et de contenu à large bande, le FTTH n'a pas été à l'ordre du jour, et seulement quelques essais. En raison de l'avancement des dispositifs optoélectroniques, le prix des modules émetteurs-récepteurs optiques et des fibres optiques a été considérablement réduit ; couplé à la facilité du contenu à large bande, tous ont accéléré le processus pratique de FTTH.

Les points de vue des pays développés sur le FTTH ne sont pas exactement les mêmes : AT&T aux États-Unis estime que le marché du FTTH est petit et 0F62003 a déclaré que le FTTH n'aura de marché que 20 à 50 ans plus tard. Les opérateurs américains Verizon et Sprint sont plus actifs et adopteront le FTTH pour transformer leurs réseaux d'ici 10 à 12 ans. Le japonais NTT est le premier à développer le FTTH et compte près de 2 millions d'utilisateurs. Le FTTH chinois est en phase pilote.

Défis rencontrés par le FTTH

La technologie ADSL largement utilisée fournit des services à large bande et présente encore certains avantages

Par rapport au FTTH : ①Prix bas ②Utilisation de l'original Le réseau de fils de cuivre simplifie la construction du projet ③Il peut répondre à la demande de transmission de programmes cinématographiques et télévisés 1Mbps-500kbps. La promotion de masse du FTTH est limitée.

Pour que les services à large bande soient développés dans un avenir proche, tels que : l'éducation en ligne, le bureau en ligne, la télévision de conférence, les jeux en ligne, le diagnostic et le traitement à distance et d'autres services bidirectionnels et la télévision numérique haute définition HDTV, les affaires asymétriques de transmission de liaison montante et descendante , l'ADSL est difficile à satisfaire. Surtout HDTV, après compression, son taux de transmission a encore besoin de 19,2 Mbps. Il est développé avec la technologie H.264 et peut être compressé à 5 à 6 Mbps. On pense généralement que le taux de transmission le plus élevé de l'ADSL qui garantit la qualité de service est de 2 Mbps, et il est toujours difficile de transmettre la TVHD. On peut considérer que la TVHD est le principal moteur du FTTH. C'est-à-dire que lorsque les services HDTV arrivent, le FTTH est un must.

Solutions FTTH

Il existe généralement deux catégories : le réseau optique P2P point à point et le réseau optique passif PON.

Les avantages du schéma F2P : chaque utilisateur transmet indépendamment, ne s'affecte pas et le système change de manière flexible ; des modules optoélectroniques à faible vitesse peu coûteux peuvent être utilisés ; et la distance de transmission est longue. Inconvénients : Afin de réduire le nombre de fibres optiques et de tuyaux que les utilisateurs vont directement au bureau, un nœud actif qui résume les utilisateurs doit être placé dans la zone des utilisateurs.

Avantages de la solution PON : la maintenance passive du réseau est simple ; en principe, cela permet d'économiser des dispositifs optoélectroniques et des fibres optiques. Inconvénients : nécessité d'utiliser des modules optoélectroniques haut débit coûteux ; nécessité d'utiliser des modules électroniques qui distinguent les utilisateurs de différentes distances pour éviter les conflits entre les signaux de liaison montante des utilisateurs ; la distance de transmission est raccourcie par le rapport PON ; la bande passante de la liaison descendante de chaque utilisateur s'occupe l'une de l'autre, si la bande passante de l'utilisateur est Lorsqu'il n'y a aucune garantie, non seulement l'extension du réseau est requise, mais également le PON et le module utilisateur doivent être remplacés pour résoudre le problème. (Selon le prix du marché, le PEP est plus économique que le PON)

Il existe de nombreux types de PON, généralement comme suit : (1) APON : à savoir ATM-PON, adapté au réseau de commutation ATM. (2) BPON : PON à large bande. (3) OPON : OFP-PON utilisant le traitement de trame général. (4) EPON : PON utilisant la technologie Ethernet, GPON est un PON Gigabit Ethernet. (5) WDM-PON : utilisez le multiplexage par répartition en longueur d'onde pour distinguer les PON des utilisateurs. Parce que les utilisateurs sont liés aux longueurs d'onde, il est peu pratique à entretenir et est rarement utilisé en FTTH.

Le développement rapide de la technologie d'accès sans fil. Il peut être utilisé comme protocole IEEE802.11g pour WLAN, avec une bande passante de transmission allant jusqu'à 54 Mbps et une plage de couverture de plus de 100 mètres, ce qui est déjà disponible dans le commerce. Si l'accès sans fil au WLAN est utilisé pour la transmission de données utilisateur, y compris : les données de liaison montante et descendante et les données de liaison montante VOD à la demande TV, la liaison montante n'est pas importante pour les utilisateurs généraux et IEEE802.11g est suffisant. Le FTTH utilisant la fibre optique sert principalement à résoudre la transmission descendante de la vidéo HDTV à large bande, bien sûr, il peut également inclure des données de liaison descendante si nécessaire. Cela forme un réseau domestique "fibre jusqu'au domicile + accès sans fil" (FTTH + accès sans fil). Si ce genre de réseau domestique adopte le PON, c'est particulièrement simple, car ce PON n'a pas le signal amont, n'a pas besoin du module électronique de mesure de distance, le coût est fortement réduit, la maintenance est simple. Si le groupe d'utilisateurs appartenant au PON est couvert par le réseau métropolitain sans fil WiMAX (1EEE802.16) et peut être utilisé, il n'est alors pas nécessaire de construire un WLAN dédié. L'utilisation du réseau d'accès sans fil est une tendance, mais le réseau d'accès sans fil doit encore être soutenu par un réseau de fibre optique densément réparti à proximité des utilisateurs, ce qui est presque le même que le FTTH. L'accès sans fil FTTH+ est la future tendance de développement.

Le développement de la commutation optique

En fait, il peut s'exprimer comme : communication entrée + échange.

La fibre optique ne résout que le problème de transmission, mais doit également résoudre le problème de commutation optique. Autrefois, les réseaux de communication étaient composés de câbles métalliques, qui transmettaient des signaux électroniques, et utilisaient des commutateurs électroniques pour les échanges. Le réseau de communication, à l'exception d'une courte section à l'extrémité de l'utilisateur, est tout en fibre optique, qui transmet des signaux optiques. Une méthode raisonnable devrait utiliser la commutation optique. Cependant, en raison des dispositifs de commutation optique immatures, le seul moyen de résoudre l'échange de réseau optique est la méthode "optique-électrique-optique", c'est-à-dire que le signal optique est converti en un signal électrique, puis le signal optique est modifié retour au signal optique après l'échange électronique. De toute évidence une méthode déraisonnable, elle n'est ni efficace ni économique. Des commutateurs optiques de grande capacité sont en cours de développement pour réaliser des réseaux de commutation optique, en particulier les réseaux optiques à commutation automatique ASON. Les informations habituellement transmises dans le réseau optique sont généralement à une vitesse de xGbps, et les commutateurs électroniques ne sont pas compétents. En règle générale, l'échange électronique doit être réalisé dans le groupe d'ordre inférieur. Le commutateur optique peut réaliser l'échange de XGbD à grande vitesse. Bien sûr, cela ne veut pas dire que tout doit être échangé avec de la lumière, en particulier pour l'échange de signaux à faible vitesse et à petites particules, un échange électronique mature doit être utilisé et il n'est pas nécessaire d'utiliser des signaux immatures.

échange optique de grande capacité. Actuellement, dans le réseau de données, les signaux apparaissent sous forme de "paquets", en utilisant ce qu'on appelle la "commutation de paquets". Les particules du sac sont relativement petites et peuvent être échangées électroniquement. Cependant, après l'agrégation d'un grand nombre de paquets dans la même direction, lorsque le nombre est important, un commutateur optique de grande capacité doit être utilisé.

La commutation optique avec moins de canaux et une grande capacité a été pratique. Par exemple, il est utilisé pour la protection, la suppression et la planification des canaux à petit volume. Généralement, des commutateurs optiques mécaniques et des commutateurs thermo-optiques sont utilisés pour y parvenir. En raison des limitations de volume, de consommation électrique et d'intégration de ces commutateurs optiques, le nombre de canaux est généralement de 8 à 16.

L'échange électronique utilise généralement des méthodes de "division spatiale" et de "division temporelle". Il existe une "division spatiale", une "division temporelle" et un "échange de longueur d'onde" dans la commutation optique. La commutation optique par répartition dans le temps est rarement utilisée dans les communications par fibre optique.

Commutation optique par répartition dans l'espace : En règle générale, les commutateurs optiques peuvent être utilisés pour transférer des signaux optiques d'une fibre à une autre. Les commutateurs optiques pour la séparation de l'air comprennent les commutateurs mécaniques, semi-conducteurs et thermo-optiques. Grâce à la technologie intégrée, le commutateur optique à micro-moteur MEM a été développé et son volume est aussi petit que mm. Le commutateur optique 1296x1296MEM (Lucent) a été développé, ce qui est expérimental.

Optical wavelength exchange: assign a specific wavelength to each exchange object. Thus, by sending a certain wavelength, it is possible to communicate with a certain object. The key to realizing optical wavelength switching is the need to develop practical variable-wavelength light sources, optical filters, and integrated low-power reliable optical switch arrays. A cross-connection test system (corning) combining 640x640 semiconductor optical switch + AWG space division and wavelength has been developed. Using optical space division and optical wavelength division can form a very flexible optical switching network. Japan's NTT conducted a field test using wavelength routing and switching in Chitose City, with a radius of 5 kilometers, a total of 43 terminal nodes, (trying 5 nodes), and a rate of 2.5Gbps.

The optical network of automatic switching, called ASON, is the direction of further development.

Integration Optoelectronic devices Development

Like electronic devices, optoelectronic devices should also move towards Integration. Although not all optoelectronic devices need to be integrated, a considerable part is needed and can be integrated. The PLC-planar optical waveguide circuit under development is like a printed circuit board on which optoelectronic devices can be assembled or directly integrated into an optoelectronic device. Whether to realize FTTH or ASON, new, small, inexpensive and integrated optoelectronic devices are needed.

The market for optical fiber communications

As we all know, the IT industry bubble in 2000 caused an explosive development of the optical fiber communications industry and overproduction of products. The prices of optical transmission equipment, optoelectronic devices and optical fibers have plummeted. Especially for optical fiber, the price per kilometer was ¥1200 during the bubble period, and the price was about Y100 for 1 kilometer, which was cheaper than copper wire. When will the optical fiber communications market recover?

According to RHK's statistics and forecasts on the North American communications industry investment, as shown in Figure 2. In 2002, it was the lowest point, which is equivalent to a four-year regression. There has been a rebound, but it cannot be recovered yet. Based on this speculation, it will be restored only in 2007-2008. The optical fiber communication market also improves with the IT market. These improvements have been driven to a large extent by FTTH and broadband digital TV.

FTTH is the demand of the information society after all, and the optical fiber communication market must have a beautiful scene. FTTH in developed countries has begun construction and there is already a considerable market. Generally speaking, the profits of devices and equipment will gradually pick up as the market needs, and 2007-2008 may be good. However, in the optical fiber industry, despite the success of anti-dumping, the price is still sluggish, and the profit is very small. In fact, in the world, the production scale of optical fiber is too large, and the development speed of FTTH is affected by the social environment, including the economic conditions of the citizens and the development of digital TV, and the rise is slow. It is understood that some large companies have sealed up several optical fiber factories and can start production at any time according to market conditions. As a result, supply always exceeds demand. It is a normal market law to increase prices when supply exceeds demand. Therefore, if the optical fiber industry wants to make substantial profits, it may be a matter after 2009. China's economically underdeveloped regions and small towns still need to build optical fiber lines, but the amount of optical fiber is still in the range of oversupply.

For the Chinese market, FTTH will be delayed due to the challenges of ADSL and the development of digital TV HDTV. The social environment and conditions for the massive construction of FTTH in China are not yet available, and it may take some time to wait. However, the Beijing Olympics requires the promotion of HDTV and the decline of equipment prices, which will promote the development of FTTH. It is expected that FTTH will start to be promoted in China in 2007-2008. However, there are also so-called central business district CBDs in some large cities, which have relatively strong economic power, and have already adopted fiber-to-residence PTTP for construction. In general, China's FTTH is in the pilot phase. The role of the pilot is to explore technology and construction experience on the one hand, and on the other hand, it also plays a role in competition to seize users. Therefore, telecommunications operators and local owners are actively piloting FTTH in order to develop broadband services. Therefore, broadcast operators are facing huge challenges. Broadcasters should speed up the process of developing digital TV, enrich the program content and adopt a competitive business model. If broadcasters want to develop VOD on-demand TV, they also need to transform the cable TV network in both directions. If the fiber optic network is adopted, it can more fully adapt to future technological development and market demand.

Broadband China Strategy

In the "Twelfth Five-Year Plan for Broadband Network Infrastructure" issued by the Ministry of Industry and Information Technology in May 2012, Realize "Urban fiber to the building into the home, rural broadband into the village into the village". The access bandwidth of urban households reaches 20 Mbit/s, and the access bandwidth of rural households reaches 4 Mbits/sec. The fiber-to-the-home coverage reaches 200 million households with more than 40 million users, and the fiber-to-the-home rate of newly built residential buildings in cities reaches more than 60%.

"The access mode and technology of my country's broadband market is mainly ADSL, while other countries with high broadband speed are basically fiber access." said Zhao Zisen, academician of the Chinese Academy of Engineering, realizing fiber to the home It is the most important part of the broadband strategy.

The academician of the Chinese Academy of Sciences Gan Fuxi said that optical fiber communication has the advantages of large information capacity, long transmission distance, and small signal interference. In the world's communication systems, more than 90% of the information is transmitted via optical fibers. In the next 5 to 10 years, my country's large-scale implementation of fiber to the home requires more than 100 million kilometers of fiber each year, which will bring good opportunities for the development of the domestic fiber optic communications industry.

According to the latest statistics of the International Telecommunication Union, 112 countries and economies have launched broadband strategies in the world. The implementation of the broadband strategy will surely bring about the great development of optical fiber access and make the optical fiber broadband industry one of the industries with the fastest growth and the largest development space in the entire information and communication industry.

Website

The global fiber-to-the-home hotspot portal-China Fiber Optic Communication Network, is a leading domestic fiber optic communication information portal website. With the rapid development of China's triple play and fiber-to-the-home, there are fewer online platforms for users to communicate, and professional information is more scattered. The opening of China's optical fiber communication portal provides a large-scale professional platform for enterprises, users, and enthusiasts in the industry to exchange industry information and exchange product information on the Internet.

The advantage of China's optical fiber communication portal is to provide industry information, news, professional knowledge, countless product supply and demand information, as well as an open operation model, diversified value-added services, and user-friendly layout design. Allows you to better and more advanced grasp of the dynamics in the industry, to obtain more business opportunities. Thus, it provides a rare opportunity and opportunity for the majority of optical fiber communication enterprises to expand their network business and enter e-commerce.

The characteristics of China's optical fiber communication portal:

Information exchange, technical communication, product display, information reading, news subscription, supply and demand, seeking business opportunities, advertising services, membership promotion, enterprise establishment, Personality construction, association information, exhibition resources, industry talents, business agents, etc.

Policies

Industry policies, development space

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