
2020年,工業(yè)和信息化部和國家發(fā)展和改革委員會多次發(fā)表聲明。在“新基建”建設中,有必要加快建設千兆光纖網(wǎng)絡等信息基礎設施。但由于客戶家庭網(wǎng)絡復雜,如百兆網(wǎng)線、單頻路由器、老光貓等,Wi-Fi速度低,覆蓋面差,穩(wěn)定性差,無法滿足智能家庭的需求。
華為傳輸與接入產(chǎn)品線副總裁王麗彪在2020年11月12日在湖北舉行的第六屆武漢國際光谷論壇上表示:“華為創(chuàng)新開發(fā)的FTTR千兆全光組網(wǎng)方案,在每個房間鋪設光纖,然后通過華為星光系列Wi-Fi6智能光貓,可以為用戶提供高達千兆的Wi-Fi6信號覆蓋。處理帶寬瓶頸和覆蓋問題,保證在線教育、家庭辦公、家庭娛樂等應用的高品質體驗?!?/p>
據(jù)悉,華為FTTR千兆全光組網(wǎng)方案的亮點包括:
全屋真千兆:光纖是目前傳輸速度最快的有線介質,Wi-Fi6是目前最新的第六代Wi-Fi技術,兩者結合可以實現(xiàn)每個房間1Gbps的千兆Wi-Fi網(wǎng)絡全覆蓋,保證低時延和高穩(wěn)定,VR直播、播放、追劇、辦公、游戲、網(wǎng)絡課程都能有“真千兆”的快感。
多設備連接平穩(wěn):與Wi-Fi5相比,Wi-Fi6技術支持128臺多臺設備同時連接和傳輸數(shù)據(jù),同時擁有智能抗干擾技術,確保每臺智能終端連接和交互平穩(wěn)、高速。
無縫漫游業(yè)務0卡屏:整個房間有一個Wi-Fi網(wǎng)絡,轉換漫游沒有感知,微秒轉換延遲,零丟包率,讓智能終端在多個房間和多個樓層之間移動時,始終連接到最佳的Wi-Fi信號,保證視頻聊天、掃地機器人等移動業(yè)務的順利進行。
智能化運營:支持華為iMasterNCE精確識別家庭Wi-Fi網(wǎng)絡拓撲,提供遠程智能診斷和質差路由器識別能力,并提供遠程修復和調整功能,幫助運營商降低故障上門率。
此外,F(xiàn)TTR千兆全光網(wǎng)支持暗管和明線的各種改造方案,適用于新舊多樣的房間類型,改造簡單;軟光纖和智能穿管工具保證高安裝效率;光纖網(wǎng),最高帶寬支持萬兆以上,未來30年可演變一次。
很明顯,F(xiàn)TTR千兆全光網(wǎng)絡的優(yōu)勢取決于光纖通信技術,那么什么是光纖通信呢?
2光纖通信
在介紹光纖通信技術之前,作為一篇科普文章,我們應該提到一位在光纖通信技術發(fā)展中發(fā)揮重要作用的中國科學家——高達,因其在光纖通信領域的突破性成就,被授予2009年諾貝爾物理學獎。(forgroundbreakingachievementsconcerningthetransmissionoflightinfibersforopticalcommunication),通常被國際媒體稱為“光纖通信鼻祖”。
光纖通信是指利用光纖和光纖傳遞信息的一種方式,屬于有線通信。光波通過調配(Modulation)之后就可以攜帶信息了。(我們都知道光信號有強度、頻率、相位、偏振等參數(shù)。有興趣的讀者應該留言討論哪些參數(shù)可以用來分配和攜帶信息。)
光纖通信具有傳輸容量大、保密性好等諸多優(yōu)點。光纖通信線已經(jīng)成為當今最重要的有線通信方式。在發(fā)送端將需要發(fā)送的信息輸入發(fā)送機,將信息疊加或分配到作為信息信號載體的載波上,然后通過傳輸媒體將調制的載波發(fā)送到遠處的接收端,原始信息由接收器解除。光纖通信可分為數(shù)字光纖通信和模擬光纖通信,根據(jù)信號調制方式的不同。
很明顯,光通信需要經(jīng)過以下步驟:
(1)發(fā)射機(Transmitter)產(chǎn)生光信號;
(2)光纖傳遞信號,同時必須保證光信號在光纖中不會衰減或嚴重變形;
(3)接收器(Receiver)接收光信號,并轉換成電信號;
雖然通信一直在人類歷史上發(fā)揮著重要作用(起源于烽火臺傳遞信息),但直到20世紀中葉,人們才意識到光可以用來傳遞信息,可以帶來很多過去沒有的顯著好處。
但當時并沒有相關性高的燈源,也沒有適合作為傳遞光信號的介質,所以光通信一直只是一個概念。直到20世紀60年代,激光(laser)發(fā)明處理第一個難題。康寧公司于20世紀70年代。(CorningGlassWorks)發(fā)展高質量、低衰減的光纖解決了第二個問題。此時,信號在光纖中傳達的衰減量首次低于光纖通信鼻祖的20分貝(20dB/km)復制,確認光纖作為通信介質的可能性。同時使用砷化邈(GaAs)半導體激光作為材料(semiconductorlaser)它還被發(fā)明出來,并且因其體積小而被廣泛應用于光纖通信系統(tǒng)中。一九七六年,第一條速度為44.7Mbit美國亞特蘭大地下管道上誕生了/s光纖通信系統(tǒng)。
經(jīng)過五年的研發(fā),第一個商用光纖通信系統(tǒng)于1980年上市。這個人類歷史上第一個光纖通信系統(tǒng)使用波長800nm的砷激光作為光源,傳輸速度(datarate)達到45Mb/s(bitspersecond),每個10公里需要一個中繼器增強信號。
20世紀80年代初,第二代商用光纖通信系統(tǒng)也發(fā)展起來,采用磷砷化邈,波長1300納米。(InGaAsP)激光器。雖然早期的光纖通信系統(tǒng)被散射(dispersion)信號質量受到影響,但1981年單模光纖(single-modefiber)這項發(fā)明克服了這一問題。一九八七年,商用光纖通信系統(tǒng)的傳輸速度已達1.77年。Gb/s,與第一個光纖通信系統(tǒng)相比,速度接近40倍。同時,傳輸功率和信號衰減的問題也有了顯著改善,需要一個中繼器增強信號,間隔50公里。20世紀80年代末,摻光放大器的出現(xiàn)堪稱光通信歷史上的一個里程碑事件,使光纖通信能夠直接進行光中繼,使遠距離高速傳輸成為可能,促進波分復用技術的出現(xiàn)。因此,本文第三部分將簡要介紹光放大器!
第三代光纖通信系統(tǒng)采用波長1550納米的激光作為燈源,信號衰減已低至每公里0.2分貝(0.2分貝)dB/km)。光纖通信系統(tǒng)以前使用磷砷化邈激光,經(jīng)常遇到脈沖擴散。(pulsespreading)另一方面,科學家們設計散射位移光纖(dispersion-shiftedfiber)為了解決這個問題,這種光纖在傳遞1550納米光波時散射幾乎為零,因為它可以將激光光譜控制在單一的縱向模具中。這些技術突破使第三代光纖通信系統(tǒng)的傳輸速度達到2.5Gb/s,而且中繼器之間的間隔可以達到100公里。
第四代光纖通信系統(tǒng)引入光放大器,進一步減少中繼器的需求。此外,波分復用技術大大提高了傳輸速度。隨著這兩項技術的發(fā)展,光纖通信系統(tǒng)的容量以每六個月翻一番的方式大幅躍進。到2001年,已經(jīng)達到了10Tb/s的驚人速度,是80年代光纖通信系統(tǒng)的200倍。