全光通信闪亮登场

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1、全光通信闪亮登场～教育资源库　　随着社会经济的发展，人们对信息的需求急剧增加，信息量呈指数增长，仅Inter用户需要传送的信息比特速率每年就增加8倍。通信业务需求的迅速增长对通信容量提出越来越高的要求。　　光纤近30THz的巨大潜在带宽容量，使光纤通信成为支撑通信业务量增长最重要的技术。现阶段采用时分复用单波长的光纤传输系统容量已达10Gbit/s，再提高系统速率就会产生技术和经济上的问题。人们普遍认为波分复用是充分利用光纤低损耗区30THz带宽的一种可行技术，可以打破单个波长系统带宽的限制，是提高光

2、纤容量的一种有效途径。　　但是光纤传输系统速率的提高也带来了一个新的问题。在这种高速传输的网络中，如果网络节点处仍以电信号处理信息的速度进行交换，就会受到所谓电子瓶颈（10Gbps）的限制，节点将变得庞大而复杂，超高速传输所带来的经济效益将被昂贵的光/电和电/光转换费用所抵消。为了解决这一问题，人们提出了全光网AON（AllOpticalNets，对绝大多数业务无损伤。　　6．提供多种业务。全光网提供多种宽带信息业务，包括数据、音频和视频通信，可以把全光网支持的业务及应用分为3类：　　传统数字信号业务

3、，其数据速率范围从低速Kbps至高速Gpbs，如异步传送模式（ATM）、局域网的互连、多路数字、以太网等。　　模拟信号业务，如有线电视（CATV）节目的多路传送。　　用户需要光接口业务，高速数据和多媒体业务，包括视频工作站、大规模数据库和多路高清晰度电视等，这将是全光网业务的主流。　　全光网的网络结构　　全光通信网络的结构分为服务层（Servicelayer）和传送层（Transportlayer），网络传送层分为SDH层、ATM层和光传送层。光传送层由光分插复用器（OADM）和光交叉连接（OXC）组

4、成。在光传送层，通过迂回路由波长（Rerouting插入/分离所确定的波长通道至ATM复用器，而OXC则连接两个光环路到ATM交换机。　　利用波分复用技术的全光网将采用三级体系结构。0级（最低一级）是众多单位各自拥有的局域网（LAN），它们各自连接若干用户的光终端（OT）。每个0级网的内部使用一套波长，但各个0级网多数也可重复使用同一套波长，1级可看作许多城域网（MAN），它们各自设置波长路由器连接若干个0级网。2级可以看作全国或国际的骨干网，它们利用波长转换器或交换机连接所有的1级网。　　关键技术　

5、　全光网是通信网发展的目标，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，全程不需要任何光/电和电/光的转换。长距离传输完全靠光波沿光纤传播，称为发端与收端间点对点全光传输。第二个阶段为完整的全光网。在完成上述用户间全程光传送网后，有不少的信号处理、储存、交换以及多路复用/分用、进网/出网等功能都要由光子技术完成。完成端到端的光传输、交换和处理等功能，这是全光网发展的第二阶段，即完整的全光网。　　由此，实现全光网大致有以下几种关键技术。为了补偿传输上的光功率损耗，需要光放大器，但是

6、光放大器方面存在带宽限制，限制了可用的波长资源。为了实现从传输设备中上下路某个波长信号，需要光分插复用器。为了直接在光域内实现路由选择、网络恢复等，需要使用光交叉连接器件。光分插复用器和光交叉连接器件因为存在大量的光开关和光滤波器，光信号串扰严重，在网络中会积累。另外还有光滤波器的级联会影响总通带特性；波长转换技术不成熟；网络运行、管理和控制方案不成熟等。这些障碍都限制了全光网络的规模。　　目前世界各国正在计划和开发中的全光网主要集中在美国、欧洲和日本。实验网有多种，其中METON（城域光网络）是现在

7、全光网研究中的一个典型代表。实验网采用8个波长、8个节点的波分复用环形网，码率为2.5Gbit/s和10Gbit/s，系统最大容量为80Gbit/s。　　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。光路交换又可分成三种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分/频分（WD/FD）光交换，以及由这些交换组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种

8、方式。12下一页友情提醒：，特别！日本开发了两种空分光交换系统――多媒体交换系统和模块光互连器。两种系统均采用88二氧化硅光开关。多媒体光交换系统支持G4传真、10Mpbs局域网和400Mpbs的高清晰度电视。　　光时分交换技术开发进展很快，交换速率几乎每年提高一倍。1996年推出了世界上第一台采用光纤延迟线和44铌酸锂光开关的32Mpbs时分复用交换系统。光波分交换能充分利用光路的宽带特性，不需要高速率交换，技术上较易实现。1997年采用高速MI（Mi