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《全光通信閃亮登場(chǎng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、全光通信閃亮登場(chǎng)~教育資源庫(kù) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)信息的需求急劇增加,信息量呈指數(shù)增長(zhǎng),僅Inter用戶需要傳送的信息比特速率每年就增加8倍。通信業(yè)務(wù)需求的迅速增長(zhǎng)對(duì)通信容量提出越來越高的要求?! 」饫w近30THz的巨大潛在帶寬容量,使光纖通信成為支撐通信業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)最重要的技術(shù)。現(xiàn)階段采用時(shí)分復(fù)用單波長(zhǎng)的光纖傳輸系統(tǒng)容量已達(dá)10Gbit/s,再提高系統(tǒng)速率就會(huì)產(chǎn)生技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的問題。人們普遍認(rèn)為波分復(fù)用是充分利用光纖低損耗區(qū)30THz帶寬的一種可行技術(shù),可以打破單個(gè)波長(zhǎng)系統(tǒng)帶寬的限制,是提高光
2、纖容量的一種有效途徑?! 〉枪饫w傳輸系統(tǒng)速率的提高也帶來了一個(gè)新的問題。在這種高速傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)中,如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處仍以電信號(hào)處理信息的速度進(jìn)行交換,就會(huì)受到所謂電子瓶頸(10Gbps)的限制,節(jié)點(diǎn)將變得龐大而復(fù)雜,超高速傳輸所帶來的經(jīng)濟(jì)效益將被昂貴的光/電和電/光轉(zhuǎn)換費(fèi)用所抵消。為了解決這一問題,人們提出了全光網(wǎng)AON(AllOpticalNets,對(duì)絕大多數(shù)業(yè)務(wù)無損傷?! ?.提供多種業(yè)務(wù)。全光網(wǎng)提供多種寬帶信息業(yè)務(wù),包括數(shù)據(jù)、音頻和視頻通信,可以把全光網(wǎng)支持的業(yè)務(wù)及應(yīng)用分為3類: 傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)業(yè)務(wù)
3、,其數(shù)據(jù)速率范圍從低速Kbps至高速Gpbs,如異步傳送模式(ATM)、局域網(wǎng)的互連、多路數(shù)字、以太網(wǎng)等?! ∧M信號(hào)業(yè)務(wù),如有線電視(CATV)節(jié)目的多路傳送。 用戶需要光接口業(yè)務(wù),高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),包括視頻工作站、大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)和多路高清晰度電視等,這將是全光網(wǎng)業(yè)務(wù)的主流?! ∪饩W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 全光通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分為服務(wù)層(Servicelayer)和傳送層(Transportlayer),網(wǎng)絡(luò)傳送層分為SDH層、ATM層和光傳送層。光傳送層由光分插復(fù)用器(OADM)和光交叉連接(OXC)組
4、成。在光傳送層,通過迂回路由波長(zhǎng)(Rerouting插入/分離所確定的波長(zhǎng)通道至ATM復(fù)用器,而OXC則連接兩個(gè)光環(huán)路到ATM交換機(jī)?! ±貌ǚ謴?fù)用技術(shù)的全光網(wǎng)將采用三級(jí)體系結(jié)構(gòu)。0級(jí)(最低一級(jí))是眾多單位各自擁有的局域網(wǎng)(LAN),它們各自連接若干用戶的光終端(OT)。每個(gè)0級(jí)網(wǎng)的內(nèi)部使用一套波長(zhǎng),但各個(gè)0級(jí)網(wǎng)多數(shù)也可重復(fù)使用同一套波長(zhǎng),1級(jí)可看作許多城域網(wǎng)(MAN),它們各自設(shè)置波長(zhǎng)路由器連接若干個(gè)0級(jí)網(wǎng)。2級(jí)可以看作全國(guó)或國(guó)際的骨干網(wǎng),它們利用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器或交換機(jī)連接所有的1級(jí)網(wǎng)?! £P(guān)鍵技術(shù)
5、 全光網(wǎng)是通信網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo),分兩個(gè)階段完成。第一個(gè)階段為全光傳送網(wǎng),即在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)中,全程不需要任何光/電和電/光的轉(zhuǎn)換。長(zhǎng)距離傳輸完全靠光波沿光纖傳播,稱為發(fā)端與收端間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全光傳輸。第二個(gè)階段為完整的全光網(wǎng)。在完成上述用戶間全程光傳送網(wǎng)后,有不少的信號(hào)處理、儲(chǔ)存、交換以及多路復(fù)用/分用、進(jìn)網(wǎng)/出網(wǎng)等功能都要由光子技術(shù)完成。完成端到端的光傳輸、交換和處理等功能,這是全光網(wǎng)發(fā)展的第二階段,即完整的全光網(wǎng)?! ∮纱耍瑢?shí)現(xiàn)全光網(wǎng)大致有以下幾種關(guān)鍵技術(shù)。為了補(bǔ)償傳輸上的光功率損耗,需要光放大器,但是
6、光放大器方面存在帶寬限制,限制了可用的波長(zhǎng)資源。為了實(shí)現(xiàn)從傳輸設(shè)備中上下路某個(gè)波長(zhǎng)信號(hào),需要光分插復(fù)用器。為了直接在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)路由選擇、網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)等,需要使用光交叉連接器件。光分插復(fù)用器和光交叉連接器件因?yàn)榇嬖诖罅康墓忾_關(guān)和光濾波器,光信號(hào)串?dāng)_嚴(yán)重,在網(wǎng)絡(luò)中會(huì)積累。另外還有光濾波器的級(jí)聯(lián)會(huì)影響總通帶特性;波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)不成熟;網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和控制方案不成熟等。這些障礙都限制了全光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。 目前世界各國(guó)正在計(jì)劃和開發(fā)中的全光網(wǎng)主要集中在美國(guó)、歐洲和日本。實(shí)驗(yàn)網(wǎng)有多種,其中METON(城域光網(wǎng)絡(luò))是現(xiàn)在
7、全光網(wǎng)研究中的一個(gè)典型代表。實(shí)驗(yàn)網(wǎng)采用8個(gè)波長(zhǎng)、8個(gè)節(jié)點(diǎn)的波分復(fù)用環(huán)形網(wǎng),碼率為2.5Gbit/s和10Gbit/s,系統(tǒng)最大容量為80Gbit/s?! 」饨粨Q技術(shù) 光交換技術(shù)可以分成光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。光路交換又可分成三種類型,即空分(SD)、時(shí)分(TD)和波分/頻分(WD/FD)光交換,以及由這些交換組合而成的結(jié)合型。其中空分交換按光矩陣開關(guān)所使用的技術(shù)又分成兩類,一是基于波導(dǎo)技術(shù)的波導(dǎo)空分,另一個(gè)是使用自由空間光傳播技術(shù)的自由空分光交換。光分組交換中,異步傳送模式是近年來廣泛研究的一種
8、方式。12下一頁友情提醒:,特別!日本開發(fā)了兩種空分光交換系統(tǒng)――多媒體交換系統(tǒng)和模塊光互連器。兩種系統(tǒng)均采用88二氧化硅光開關(guān)。多媒體光交換系統(tǒng)支持G4傳真、10Mpbs局域網(wǎng)和400Mpbs的高清晰度電視?! 」鈺r(shí)分交換技術(shù)開發(fā)進(jìn)展很快,交換速率幾乎每年提高一倍。1996年推出了世界上第一臺(tái)采用光纖延遲線和44鈮酸鋰光開關(guān)的32Mpbs時(shí)分復(fù)用交換系統(tǒng)。光波分交換能充分利用光路的寬帶特性,不需要高速率交換,技術(shù)上較易實(shí)現(xiàn)。1997年采用高速M(fèi)I(Mi