光纤通信 全套课件.ppt

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1、8.1通信网的发展趋势8.2SDH传送网8.3WDM光网络8.4光接入网第8章光纤通信网络第8章光纤通信网络8.1通信网的发展趋势通信网总的发展趋势是数字化、综合化和宽带化。与光纤通信关系最为密切的是宽带化，这是人类社会发展到信息时代的迫切需求，也是科技进步的必然产物。数字化就是在通信网的各个部分(核心网和接入网)及各个环节(传输、交换、接入、终端等)全面采用数字技术。目前核心网(或称骨干网)已实现了数字化，采用了数字传输和数字交换技术，其优越性已十分明显。接入网的情况比较复杂，模拟的东西还大量存在，如电话网从核心网

2、边缘的端局交换机到用户终端的用户环路，大量使用的还是模拟二线；有线电视系统也基本上是模拟的；新近采用的非对称数字用户线(ADSL)实际上是模数混合体制。综合业务数字网(包括窄带和宽带)的主要目的是要实现接入部分的数字化，提供端到端数字连接，从而支持综合业务，但由于种种原因，并没有普遍推广应用。所以现在只能说接入网正处于数字化的过程中，还不能说已实现了数字化。综合化，主要指业务的综合，即通信网要由原来的单一业务网(如电话网、分组数据网)发展为能同时提供多种业务(包括话音、数据、图像等)，特别是多媒体业务的网络。数字化是综合化的

3、前提。当各种类型的消息都用统一的数字符号表示时，通过端到端的数字传输，便能实现综合业务。长期以来，通信网的主要业务是话音，所以电信网基本上等同于电话网；电信网中还有一种业务是电报，相当于原始的低速数据业务。随着计算机网络的出现和发展，特别是因特网(Internet)扩展到全世界，对数据业务量的需求不断增长，近十年来，几乎每半年翻一番。数据业务量猛增的主要推动力是因特网的WWW业务和高速多媒体业务。因此，用不了多少时间，数据业务的总量将超过电话业务。此外，电视会议、远程教育、电子商务等应用都要求通信网提供高速数据和视频业务，而这

4、些业务所需的带宽都远大于电话业务。因此业务综合化必将导致网络的宽带化。通信网络从电话业务为主演进到多媒体业务为主，每个用户占用的带宽由64kb/s要提高到6Mb/s左右，由此估计总业务量约增加100倍。如果考虑到今后要支持高清晰度电视等更宽带宽的业务，则总业务量还会不断增加。所以网络宽带化首先是人们的迫切需求。另一方面，由于光纤通信技术的成就，特别是密集波分复用(DWDM)技术的发展，使得网络的传输带宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2Mb/s估计，一根光纤采用DWDM技术，传输容量可达到20～200Gb/s，也就是说，光

5、纤的传输容量是铜线的一万至十万倍。因此宽带化意味着光纤将成为主要的传输媒质。今天，在核心网内以光纤为传输媒质，采用DWDM技术实现宽带传输，同时采用光交换技术构成全光通信网，已成为现实。在接入网中，光纤正在伸向用户，从光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)发展到光纤到交接箱(FTTCab)，最后将实现光纤到家(FTTH)。当然，从带宽需求和经济性考虑，接入网采用光纤没有必要也不可能如同核心网那样采用DWDM技术，而是采用比较简单和廉价的光纤通信设备。因此接入网和核心网实现宽带化的技术途径是不同的。本章将分别予以介绍。

6、8.3WDM光网络WDM技术极大地提高了光纤的传输容量，随之带来了对电交换结点的压力和变革的动力。为了提高交换结点的吞吐量，必须在交换方面引入光子技术，从而引起了WDM全光通信的研究。WDM全光通信网是在现有的传送网上加入光层，在光上进行分插复用(OADM)和交叉连接(OXC)，目的是减轻电结点的压力。由于WDM全光网络能够提供灵活的波长选路能力，又称为波长选路网络(WavelengthRoutingNetwork)。基于WDM和波长选路的全光网络及其与单波长网络的关系，如图8.10所示。图8.10基于WDM和波长选路的

7、光网络8.3.1光传送网的分层结构ITUT的G.872(草案)已经对光传送网的分层结构提出了建议。建议的分层方案是将光传送网分成光通道层(OCH)、光复用段层(OMS)和光传输段层(OTS)。与SDH传送网相对应，实际上是将光网络加到SDH传送网分层结构的段层和物理层之间，如图8.11所示。由于光纤信道可以将复用后的高速数字信号经过多个中间结点，不需电的再生中继，直接传送到目的结点，因此可以省去SDH再生段，只保留复用段，再生段对应的管理功能并入到复用段结点中。为了区别，将SDH的通道层和段层称为电通道层和电复用段层。图8

8、.11光传送网的分层结构(a)SDH网络；(b)WDM网络；(c)电层和光层的分解光通道层为不同格式(如PDH565Mb/s,SDHSTMN，ATM信元等)的用户信息提供端到端透明传送的光信道网络功能，其中包括：为灵活的网络选路重新安排信道连接；为保证光信道适配信息的完整性