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　　一、全光网络系统 ;二、全光网概念 ;全光网相对于传统的光纤网的突出特点是没有“电子瓶颈” 对信号的传输和交换都是在光域上进行，实现从源节点到目的地节点的端到端的全光的传输和交换 具有好的透明性、存活性、可重构性、可扩展性和对现有系统的兼容性。 ;三、全光网的性能 ;;;;四、全光网类型 ;;;3.光码分多址全光网 光码分多址全光网是通过给不同的用户分配不同的地址码来实现多路信道复用和组网的。 基于扩频通信、码分多址接入和全光网络技术，具有抗干扰能力强、保密性好、实现多址连接灵活方便、动态分配带宽、网络易于扩展，并直接进行光编码和光解码。 ;按照网络的功能与作用的不同进行分类 ： 1.全光核心网 全光核心网络用作长途骨干网，是当前研究的主流，重点解决多媒体全业务信息的超大容量、超高速的全光传输和交换，基于光放大技术、光调制技术、光多路复用技术、光交换技术，以及新型光纤及色散补偿等技术，构成多种类型的全光网络。;;;全光网类型 ;;五、全光网的构成全光网由光节点、光链路、光网络管理单元等构成 ;;(1)光接入节点功能： 1)光信道进入网络和从网络下路。 2)非本地信息直接旁路，不在本地节点上进行处理，贯通而过。 ;; 光分插复用器可以作为全光网络的接入节点，由光复用器、光解复用器、光信道监控等部分组成。 ;(2)光交换节点基本功能是： 1)路由选择。 2)按其所选择的路由，建立各输入端和输出端之间的全光连接，将输入端的光信号在所建立的全光通道上无阻塞地达到所指定的任意输出端。 3)可实现光信号交换功能。;;光交换节点由光输入接口、光输出接口、 光交换单元、控制及管理单元组成 ;;光路由器/光交换机具有光路由和光交换功能 在光分插复用器和光交叉连接器中具有少量的 路由和光信道交换功能。 对于大规模网络，如网状型网，用光路由器／ 光交换机作为光节点是一种可选方案，特别是 运作IP数据包的全光网络。;光交叉连接根据不同的工作机理有多种连接方式 1)光波长交叉连接： 实现波长交换，不同波长的光信号，通过波长光星空体育官方入口 星空体育官网 交叉连接选择不同的网络??道，由波长开关进行 交换。 波长光交叉连接由波分复用器／解复用器、波长 选择空间开关和波长变换器(波长开关)组成。 2)光时隙交叉连接:实现光时分交换功能，可以与 光传输系统很好配合构成全光网。 ; 3)光码交叉连接：利用光码字的变换，可以构成 光码的光交叉连接，由光编／解码器阵列、光 交换控制单元、光延时及检测部分构成。 完成光通道的交叉连接以及对网络的路由、监 控、保护和恢复等，输入的光码分复用信号， 经可调的光解码器进行解码，将解码后得到的 光信号(光窄脉冲)，再按照交换控制单元给出 的新的地址码，重新进行光编码，送至输出， 从而实现光码分多址的光交叉连接。 ;;3.光网络管理单元 光网络管理系统是全光网络的头脑和指挥 系统，具有性能管理、设备管理、故障管 理等功能，还应包括网络的安全体系、安 全管理，确保网络的存活性、可靠性和安 全性，以及计费管理等实用化功能。;六、全光网的分层结构;全光网与现有的传统网络应具有好的开放性和兼容性，允许以多种方式接入，如SDH、ATM等 ;2.光层结构 光层应能为实现全光传输和交换构建相应 的结构。光层的功能包括： 1)光信道，以传递业务星空体育官方入口 星空体育官网信息。 2)多路光信道的信息进行复用，以获得更 有效率的传输和交换。 3)实现在光域上的信息传输和交换。;光层的结构可以根据光层应完成的功能来 确定，其结构应具备三个子层，即光信道 层，光复用层和光传输层。 ;光信道层：为来自用户的电信号分配波长、 安排路由选择和光连接、提供检测、管理功 能，以及实现保护倒换和网络恢复。 光复用层：将多个光信道复用，保证多信道 复用的光信号完整地传输，提供网络功能， 选路、重新安排光复用段功能，适配信息的 复用段开销，以及光复用段的检测和管理功 能。 ;;七、光分插复用(OADM)技术;;;VOA为通道功率均衡单元 ;完整的OADM系统具有以下附加功能： 1.线路（或称复用段）及通道保护倒换功 能。 支持各种自愈环，包括二纤单向复用段保 护环、二纤单向通道保护环、二纤双向复 用段保护环、二纤双向通道保护环、四纤 双向复用段保护环，和链型组网等。;2.光中继放大和均衡功能。 每个OADM节点根据需要可具有光功率放大 功能，以弥补光线路和OADM节点本身带来 的光功率损耗，使OADM节点设备适应不同 跨距的应用；同时OADM节点也可根据需要 配置光功率均衡功能（包括线路光功率均 衡和通道光功率均衡），以提高传输系统 的性能。;3.上路光通道波长指配、下路光通道端口 指配功能。 具有这种功能的OADM可以使某一上路信号 以不同的波长接入光网络，相当于接入OTU 具有可调偕波长变换功能；而下路信号可 以指配到不同的光纤端口；具有这一功能 可以极大地扩展OADM在实际组网应用中地 灵活性。;4.多业务接入功能。 如STM-N系列SDH信号的接入和千兆以太网 信号的接入。;八、光交叉连接技术;OXC的特点及应用 1.OXC的特点 OXC与DXC在网络中的作用相同，但功能和实 现的方法不同。主要的不同点是： （1）OXC是对光信号交叉连接，DXC是对电 信号交叉连接。;;（3）OXC交叉容量、交叉连接速率和接入速 率高，交叉总容量可达到petabit/s 级别， 交叉连接速率和接入速率范围宽。 （4）OXC无需进行时钟同步和开销处理；DXC 必须进行时钟同步和开销处理。;（5）0XC易于网络升级，网络升级时一般 无需更换；DXC在网络升级时需要随之更换。 （6）0XC设备型号少，监控维护参数少， 易于标准化；DXC设备型号多，监控维护参 数多，标准化难度较大。;（7）OXC适用于高比特率信号的交叉连接； DXC能够对信号进行更细致的处理，适用于 低比特率信号的交叉连接。 （8）OXC一般用于替代现有的光总配线架； DXC一般用于替代现有的数字配线架。 ;;OXC的结构及其工作原理 如图所示，OXC主要由输入部分(放大器 EDFA，解复用DMUX)，光交叉连接部分(光 交叉连接矩阵)，输出部分(波长变换器OUT ，均功器，复用器)，控制和管理部分及其 分插复用这五大部分组成。 ;注;假设图中输入输出OXC设备的光纤数为M， 每条光纤复用N个波长。这些波分复用光信 号首先进入放大器EDFA放大，然后经解复 用器DMUX把每一条光纤中的复用光信号分 解为单波长信号(λ1-λN),M条光纤就分解 为M*N个单波长光信号。;所以信号通过(M*N)*(M*N)的光交叉连接矩 阵，在控制和管理单元的操作下进行波长 配置，交叉连接。由于每条光纤不能同时 传输两个相同波长的信号(即波长争用)， 所以为了防止出现这种情况，实现无阻塞 交叉连接，在连接矩阵的输出端每波长通 道光信号还需要经过波长变换器OTU进行波 长变换。 ;然后再进入均功器把各波长通道的光信号 功率控制在可允许的范围内，防止非均衡 增益经EDFA放大导致比较严重的非线性效 应。最后光信号经复用器MUX把相应的波长 复用到同一光纤中，经EDFA放大到线路所 需的功率完成信号的汇接。 ;光交叉连接矩阵的结构 光交叉连接矩阵是0XC的核心，是技术的关 键，要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠 ，并且要具有单向、双向和广播形式的连 接功能。; 对光信号进行交叉连接比较成熟的技术是 波分复用技术和空分技术。如果将波分复 用技术和空分技术相结合，就大大提高了 交叉连接矩阵的容量和灵活性。如图所示 ;OXC的3种实现方式： 光纤交叉连接、波长交叉连接、波长变换 交叉连接。 （1）光纤交叉连接 以一根光纤上所有波长的总容量为基础进 行交叉连接，容量大但不灵活。;（2）波长交叉连接 可将任何光纤上的任何波长交叉连接到使 用相同波长的任何光纤上。比如，波长(l) 、(2)、(3)和(4)从输入端1号纤输入，波 长交叉连接可以将这4个波长选路到输出端 口的1、2、3和4号纤上去。;现在也有人将这种波长交叉连接称为无源 光路由器，它的波长可以通过空间分割实 现重用，波长的选路路由由内部交叉矩阵 决定，一个N(N的交叉矩阵可以同时建立 N2条路由。它的其他几个别名是拉丁路由 器（Latin routers）、波导光栅路由器 （WGR）和波长路由器（WR）。;（3）波长变换交叉连接 可将任何光纤上的任何波长交叉连接到使 用不同波长的任何光纤上，具有最高的灵 活性。它和波长交叉连接的区别是可以进 行波长转换。;OXC在网络中的应用;朗讯公司已研制了1296*1296端口的MEMS。 其单端口传送容量为1.6Tb/s(单纤复用40 个信道，每路信道传送40Gb/s信号)，总传 送容量达到2.07Petabit/s。具有严格无阻 塞特性，介入损耗为5.1dB，串扰(最坏情 况)为－38dB。使光开关的交换总容量达到 新的数量级。 (1.6*1296=2070Tbit/s);九、光交换技术;特点： 1) 光电子器件的开关速率比电子器件要高 得多，理论上可以达到0.1ps。 2) 除了提供大的带宽，快速交换以外，采 用光交换技术还能够实现透明系统，便于 扩展业务，另外，由于省去了中间的光/电 、电/光转换设备，可以使系统变的更加简 单。 ;;全光网络器件 ;全光网络器件 ;全光接入网 ;WDM—PON ;WDM／OCDMA—PON ;;半导体激光器（LD）图例;发光二极管图例;光电检测器图例;光连接器;其他图片;ONU设备与ODN;;

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