全光网络技术及其发展前景(doc5)

1、.：.；全光网络技术及其开展前景摘要随着光纤通讯的飞速开展，光纤通讯有向全光网开展的趋势。文中引见了全光网的概念、优点及一些关键技术，展望了未来光通讯的开展前景。在以光的复用技术为根底的现有通讯网中，网络的各个节点要完成光电光的转换，仍以电信号处置信息的速度进展交换，而其中的电子件在顺应高速、大容量的需求上，存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺陷，由此产生了通讯网中的“电子瓶颈景象。为理处理这个问题，人们提出了全光网AON的概念，全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。1、全光网的概念所谓全光网，是指从源节点到终端用户节点之间的数据

2、传输与交换的整个过程均在光域内进展，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入。全光网的构造表示如图1所示。图1 全光网的构造表示图 2、全光网的优点基于波分复用的全光通讯网可使通讯网具备更强的可管理性、灵敏性、透明性。它具备如下以往通讯网和现行光通讯系统所不具备的优点：1省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的妨碍，抑制了途中由于电子器件处置信号速率难以提高的困难，省掉了大量电子器件，大大提高了传输速率。2提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术，以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。3组网灵敏性高。全光网组网极具灵敏性，在任何节点可以抽出或参与某个波长。4可靠性高。

3、由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的，因此可靠性高。3、全光网中的关键技术3.1光交换技术光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型，即空分SD、时分TD和波分频分WDFD光交换，以及由这些交换方式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所运用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是运用自在空间光传播技术的自在空分光交换。光分组交换中，异步传送方式是近年来广泛研讨的一种方式。3.2光交叉衔接OXC技术OXC是用于光纤网络节点的设备，经过对光信号进展交叉衔接，可以灵敏有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络维护恢复以及自动配线和监控的重

4、要手段。OXC主要由光交叉衔接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。为添加OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备用的冗余构造，OXC自动进展主备倒换。输入输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入输出信号进展适配、放大。管理控制单元经过编程对光交叉衔接矩阵、输入输出接口模块进展监测和控制、光交叉衔接矩阵是OXC的中心，它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠，并且要具有单向、双向和广播方式的功能。OXC也有空分、时分和波分3种类型。3.3光分插复用在波分复用WDM光网络领域，人们的兴趣越来越集中到光分插复用器上。这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器SDHADM在时域内的功能。特别是

5、OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道分出功能，并且普通是以一样波长往光载波上插入新的信息插入功能。对于OADM，在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必需有很高的隔离度，以最大限制地减少同波长干涉效应，否那么将严重影响传输性能。曾经提出了实现OADM的几种技术：WDMDE-MUX和MUX的组合；光循环器或在Mach-Zehnder构造中的光纤光栅；用集成光学技术实现的串联Mach-Zehnder构造中的干涉滤波器。前两种方式使隔离度到达最高，但需求昂贵的设备如WDMMUXDE MUX或光循环器。Mach-Zehnder构造用光纤光栅或光集成技术还在开发之中，并需求进一步改良以到达所要

6、求的隔离度。上面几种OADM都被设计成以固定的波长任务。3.4光放大技术光纤放大器是建立全光通讯网的中心技术之一，也是密集波分复用DWDM系统开展的关键要素。DWDM系统的传统根底是掺饵光纤放大器EDFA。光纤在1550nm窗口有一较宽的低损耗带宽，可以包容DWDM的光信号同时在一根光纤上传输。采用这种放大器的多路传输系统可以扩展，经济合理。EDFA出现以后，迅速取代了电的信号再生放大器，大大简化了整个光传输网。但随着系统带宽需求的不断上升，EDFA也开场显示出它的局限性。由于可用的带宽只需30nm，同时又希望传输尽能够多的信道，故每个信道间的间隔 非常小，普通只需O.81.6nm，这很容易呵

7、斥相邻信道间的串话。因此，实践上EDFA的带宽限制了DWDM系统的容量。最近研讨阐明，1590nm宽波段光纤放大器可以把DWDM系统的任务窗口扩展到1600nm以上。贝尔实验室和NH的研讨人员已研制胜利实验性的DBFA。这是一种基于二氧化硅和饵的双波段光纤放大器。它由两个单独的子带放大器组成：传统1550nmEDFA1530nm1560nm；1590nm的扩展波段光纤放大器EBFA。EBFA和EDFA的结合运用，可使DWDM系统的带宽添加一倍以上75nm，为信道提供更大的空间，从而减少甚至消除了串话。因此，1590nmEBFA对满足不断增长的高容量光纤系统的需求迈出了重要的一步。4、全光网面临

8、的挑战及开展前景4.1面临的挑战1网络管理。除了根本的功能外，中心光网络的网络管理应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、维护与恢复、引导和资源分配战略管理。2互连和互操作。ITU和光互连网论坛OIF正努力于互操作和互连的研讨，已获得了一些进展。ITU的研讨集中在开发光层内实现互操作的规范。OIF那么更多的关注光层和网络其他层之间的互操作，集中进展客户层和光层之间接口定义的开发。3光性能监视和测试。目前光层的性能监视和性能管理大部分还没有规范定义，但正在开发之中。4.2开展前景全光网是通讯网开展的目的，分两个阶段完成。第一个阶段为全光传送网，即在点对点光纤传输系统中，全程不需求任何光电转换。长间隔 传输完全靠光波沿光纤