光互聯(lián)網(wǎng)和量子互聯(lián)網(wǎng)

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1、光互聯(lián)網(wǎng)和量子互聯(lián)網(wǎng)～教育資源庫　　信息產(chǎn)業(yè)部電信科技第四研究所何淑貞　　因特網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了人類嶄新的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì),互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)又成為推動因特網(wǎng)向?qū)拵?、高速發(fā)展的動力,而光互聯(lián)網(wǎng)和未來的量子互聯(lián)網(wǎng),正是這一需求的因特網(wǎng)?！　「咚僖馕吨R經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的高速分不開,高速的因特網(wǎng),承載了知識、資本、人才、信息的高速流通,同時又拉動了知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。21世紀(jì)將是互聯(lián)網(wǎng)和信息時代,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正帶動計算機(jī)、微電子、通信和軟件等信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為21世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)的主要動力。　　寬帶,從技術(shù)上講,是指在同一傳輸介質(zhì)上,例如光纖,可以同時利用不

2、同的頻分、時分、碼分和波分復(fù)用技術(shù)傳輸信息,在接入網(wǎng)的速度在吉比特以上,在其骨干網(wǎng)上傳輸速度在太比特以上,在用戶端的則是兆比特以上。與傳統(tǒng)的Modem接入網(wǎng)的最高速率56Kbps相比可達(dá)到10Mbps--100Mbps,可提高100倍。　　人類總是在科學(xué)的幻想和實現(xiàn)幻想中發(fā)展,科學(xué)家們幻想建立一種新奇網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸宇宙間最奇特的物質(zhì),其傳送速度與心靈感應(yīng)相比美,其計算速度是超常規(guī)的,這種網(wǎng)絡(luò)叫量子互聯(lián)網(wǎng),這種奇特的物質(zhì)稱為纏結(jié)信息。　　本文將就光互聯(lián)網(wǎng)和量子互聯(lián)網(wǎng)的特性、應(yīng)用、發(fā)展概況加以介紹?！　∫?、光互聯(lián)網(wǎng)　　到目前為止投入

3、商用的還沒發(fā)現(xiàn)比光纖更合適的媒體傳送巨量信息。全球范圍內(nèi)的以承載各種業(yè)務(wù)的IP數(shù)據(jù)包為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆炸式增長,極大地拓展了光通信的發(fā)展空間和刺激了光通信自身技術(shù)的急速的發(fā)展。在過去的20年里,在對光纖上的信息傳輸總速率從每秒2兆比特到每秒數(shù)太比特,提高了近100萬倍,預(yù)計未來十年里還將提高100倍左右。光纖通信技術(shù)也從單純的傳送網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到全速邁向全光網(wǎng)技術(shù),包括光交換技術(shù)、光接入的全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。光Inter或光互聯(lián)網(wǎng)則也應(yīng)運而生?！　?一)光互聯(lián)網(wǎng)隨著波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展和高速路由器中2.5Gbps光接口的引入,從1998年起IPov

4、erSO/SDH開始向IPover發(fā)展。IPover又稱光Inter或光互聯(lián)網(wǎng)是指IP直接接入到光網(wǎng)上或直接接到光纖上,核心網(wǎng)中間不經(jīng)過SO/SDH終端復(fù)用設(shè)備和ATM設(shè)備。這樣光互聯(lián)網(wǎng)又稱為光IP網(wǎng)或光D,直接在光上運行的互聯(lián)網(wǎng)就是光互聯(lián)網(wǎng)?！　?二)光互聯(lián)網(wǎng)的三種IP傳送技術(shù)在光互聯(lián)網(wǎng)中,高性能路由器通過光ADM或耦合器直接連接至光纖,光纖內(nèi)各波長鏈路層互連。高性能路由器取代傳統(tǒng)的基于電路交換的ATM和SO/SDH電交換與復(fù)用設(shè)備,成為關(guān)鍵的統(tǒng)計復(fù)用設(shè)備,用作主要的交換/選路設(shè)備,最終由它控制波長接入、交換、選路和保護(hù)。因此,光互聯(lián)

5、網(wǎng)是一個真正的鏈路層數(shù)據(jù)網(wǎng),可以通過指定波長作旁路或直通連接,網(wǎng)絡(luò)的流量工程設(shè)計可以只在IP層完成。由于可以為不同業(yè)務(wù)指定波長,在結(jié)構(gòu)上更加靈活,并具有向光交換和全光選路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移的可能?！　系統(tǒng)能對電信業(yè)務(wù)進(jìn)行光復(fù)用,一部分波長被指定用于高帶寬IP光網(wǎng),即IPover,它可用于大容量機(jī)對機(jī)業(yè)務(wù)；另一部分波長被指定用于ATM光網(wǎng),即IPoverATM,它可能用來支持虛擬專用網(wǎng)VPN和執(zhí)行重要任務(wù)的IP網(wǎng)；還有一部分波長被指定用于傳統(tǒng)的SO/SDH業(yè)務(wù),即IPoverSO/SDH,它可能用來集中和傳送的IP網(wǎng)業(yè)務(wù)。光復(fù)用的魅力在于向用戶提

6、供特定需求的一整套服務(wù)和協(xié)議?！　」饣ヂ?lián)網(wǎng)中,有三種IP傳送技術(shù)。IP是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,SDH和是物理層傳送技術(shù),在兩者之間有一個數(shù)據(jù)鏈路層。物理層的作用是負(fù)責(zé)在通信中傳送光或電信號；數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)把物理層提供的信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)層所需的信號；網(wǎng)絡(luò)層則從這些信號中提取分組,進(jìn)行路由轉(zhuǎn)換,傳向目的地。目前有IPoverATM、IPoverSDH和IPover三種技術(shù)。　　1、IPoverATM　　這是一種ATM和Inter相結(jié)合的方式,從開放系統(tǒng)互聯(lián)的分層結(jié)構(gòu)來看,IP層在ATM之上,因此這種傳遞方式叫做IPOverATM。是選路與交換的優(yōu)化組合

7、,ATM的優(yōu)勢主要來自可擴(kuò)展性和靈活性?！　POverATM的優(yōu)點：　?。?）在所有包交換技術(shù)中,ATM的QoS是最好的,它可以做到電路仿真,可利用ATM的QoS特性,保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量；　?。?）網(wǎng)絡(luò)具有很好的可擴(kuò)展性和靈活性；　?。?）支持多種業(yè)務(wù),可從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)到對延時敏感的語音和視頻匯集到一個網(wǎng)絡(luò)上,并為不同業(yè)務(wù)類型提供不同的服務(wù)質(zhì)量QoS；　　（4）有很好的網(wǎng)絡(luò)流量管理和控制性能,表現(xiàn)在ATM流量控制方面非常精細(xì),這一點對帶寬是非常寶貴的,對線路費用非常高的廣域網(wǎng)來說就顯得十分重要,也是目前ATM能在廣域網(wǎng)中被廣泛采用的原因

8、之一?！　POverATM的缺點：　　（1）傳輸效率低是IPOverATM的致命缺點,造成傳輸效率低的原因是IP數(shù)據(jù)包須映射成ATM信元,由此形成的傳輸開銷稱為信元稅達(dá)25%左右,故造成傳輸效率低；　　（