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　　全光网络技能及其生长前景 摘要 ? 随着光纤通信的飞速生长，光纤通信有向全光网生长的趋势。文中介绍了全光网的观点、优点及一些要害技能，展望了未来光通信的生长前景。 ? 在以光的复用技能为底子的现有通信网中，网络的各个节点要完成光／电／光的转换，仍以电信号处置惩罚信息的速度进行互换，而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上，存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题，人们提出了全光网（AON）的观点，全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。 ? 1、全光网的观点 ? 所谓全光网，是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与互换的整个历程均在光域内进行，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 ? 图1 全光网的结构示意图 ? ? 2、全光网的优点 ? 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可治理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点： ? （1）省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处置惩罚信号速率难以提高的困难，省掉了大量电子器件，大大提高了传输速率。 ? （2）提供多种协议的业务。全光网接纳波分复用技能，以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。 ? （3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或参加某个波长。 ? （4）可靠性高。由于沿途没有变更和存储，全光网中许多光器件都是无源的，因而可靠性高。 ? 3、全光网中的要害技能 ? 3.1光互换技能 ? 光互换技能可以分成光路互换技能和分组互换技能。光路互换又可分成3种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分／频分（WD／FD）光互换，以及由这些互换形式组合而成的结合型。其中空分互换按光矩阵开关所使用的技能又分成两类，一是基于波导技能的波星空体育官方入口 星空体育官网导空分，另一个是使用自由空间光流传技能的自由空分光互换。光分组互换中，异步传送模式是近年来遍及研究的一种方法。 ? 3.2光交织连接（OXC）技能 ? OXC是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交织连接，能够灵活有效地治理光纤传输网络，是实现可靠的网络掩护／规复以及自动配线和监控的重要手段。OXC主要由光交织连接矩阵、输入接口、输出接口、治理控制单位等模块组成。为增加OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备用的冗余结构，OXC自动进行主备倒换。输入输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入输出信号进行适配、放大。治理控制单位通过编程对光交织连接矩阵、输入输出接口模块进行监测和控制、光交织连接矩阵是OXC的焦点，它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠，而且要具有单向、双向和广播形式的功效。OXC也有空分、时分和波分3种类型。 ? 3.3光分插复用 ? 在波分复用（WDM）光网络领域，人们的兴趣越来越会合到光分插复用器上。这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器（SDHADM）在时域内的功效。特别是OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道（分出功效），而且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息（插入功效）。对付OADM，在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的断绝度，以最大限度地淘汰同波长干预干与效应，不然将严重影响传输性能。已经提出了实现OADM的几种技能：WDMDE-MUX和MUX的组合；光循环器或在Mach-Zehnder结构中的光纤光栅；用集成光学技能实现的串联Mach-Zehnder结构中的干预干与滤波器。前两种方法使断绝度到达最高，但需要昂贵的设备如WDMMUX／DE MUX或光循环器。Mach-Zehnder结构（用光纤光栅或光集成技能）还在开发之中，并需要进一步革新以到达所要求的断绝度。上面几种OADM都被设计成以牢固的波长事情。 ? 3.4光放大技能 ? 光纤放大器是创建全光通信网的焦点技能之一，也是密集波分复用（DWDM）系统生长的要害要素。DWDM系统的传统底子是掺饵光纤放大器（EDFA）。光纤在1550nm窗口有一较宽的低损耗带宽，可以容纳DWDM的光信号同时在一根光纤上传输。接纳这种放大器的多路传输系统可以扩展，经济公道。EDFA出现以后，迅速取代了电的信号再生放大器，大大简化了整个光传输网。但随着系统带宽需求的不停上升，EDFA也开始显示出它的局限性。由于可用的带宽只有30nm，同时又希望传输尽可能多的信道，故每个信道间的距离非常小，一般只有O.8～1.6nm，这很容易造成相邻信道间的串话。 ? 因此，实际上EDFA的带宽限制了DWDM系统的容量。最近研究表明，1590nm宽波段光纤放大器能够把DWDM系统的事情窗口扩展到1600nm以上。贝尔实验室和NH的研究人员已研制乐成实验性的DBFA。这是一种基于二氧化硅和饵的双波段光纤放大器。它由两个单独的子带放大器组成：传统1550nmEDFA（1530nm～1560nm）；1590nm的扩展波段光纤放大器EBFA。EBFA和EDFA的结合使用，可使DWDM系统的带宽增加一倍以上（75nm），为信道提供更大的空间，从而淘汰甚至消除了串线nmEBFA对满足不停增长的高容量光纤系统的需求迈出了重要的一步。 ? 4、全光网面临的挑战及生长前景 ? 4.1面临的挑战 ? （1）网络治理。除了根本的功效外，焦点光网络的网络治理应包罗光层波长路由治理、端到端性能监控、掩护与规复、疏导和资源分派计谋治理。 ? （2）互连和互操纵。ITU和光互连网论坛（OIF）正致力于互操纵和互连的研究，已取得了一些进展。ITU的研究会合在开发光层内实现互操纵的尺度。OIF则更多的存眷光层和网络其他层之间的互操纵，会合进行客户层和光层之间接口界说的开发。 ? （3）光性能监督和测试。目前光层的性能监督和性能治理大部门还没有尺度界说，但正在开发之中。 ?

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