關(guān)于光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)介紹

　　最近有網(wǎng)友想了解下光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的知識,所以學(xué)習(xí)啦小編就整理了相關(guān)資料分享給大家,具體內(nèi)容如下.希望大家參考參考!!!

　　光網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)介紹

　　光傳輸是在發(fā)送方和接收方之間以光信號形態(tài)進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。

　　技術(shù)簡介

　　同步光纖網(wǎng)(Synchronous Optical Network，SONET)和同步數(shù)字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)：一種光纖傳輸體制(前者是美國標(biāo)準(zhǔn)，用于北美地區(qū)，后者是國際標(biāo)準(zhǔn))，它以同步傳送模塊(STM—1，155Mbps)為基本概念，其模塊由信息凈負(fù)荷、段開銷、管理單元指針構(gòu)成，其突出特點(diǎn)是利用虛容器方式兼容各種PDH體系。

　　準(zhǔn)同步數(shù)字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH)：SONET/SDH出現(xiàn)前的一種數(shù)字傳輸體制，非光纖傳輸主流設(shè)備。主要是為語音通信設(shè)計(jì),沒有世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號速率和幀結(jié)構(gòu)，國際互連互通困難。

　　波分復(fù)用技術(shù)(Wavelength Division Multiplex，WDM)：本質(zhì)上是在光纖上實(shí)行的頻分復(fù)用(Frequency Division Multiplex ，F(xiàn)DM)，即光域上的FDM技術(shù)。是提高光纖通信容量的有效方法。為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)巨大的帶寬資源，根據(jù)每一個信道光波頻率(或波長)的不同而將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道的技術(shù)。用不同的波長傳送各自的信息，因此即使在同一根光纖上也不會相互干擾。 密集波分復(fù)用技術(shù)(Dense Wavelength Division Multiplex，DWDM)：與傳統(tǒng)WDM系統(tǒng)不同，DWDM系統(tǒng)的信道間隔更窄，更能充分利用帶寬。

　　光分插復(fù)用(Optical Add/Drop Multiplex， OADM)：是一種用濾光器或分用器從波分復(fù)用傳輸鏈路插入或分出光信號的設(shè)備。OADM在WDM系統(tǒng)中有選擇地上/下所需速率、格式和協(xié)議類型的光波長信號。是在節(jié)點(diǎn)上只分接/插入所需的波長信號，其它波長信號則光學(xué)透明地通過這個節(jié)點(diǎn)。動態(tài)(靈活、可重構(gòu)或可編程)的OADM是城域光網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)的根本。局際光學(xué)環(huán)網(wǎng)使用動態(tài)的OADM，系統(tǒng)就可以在任何兩個節(jié)點(diǎn)間提供全部波長信道的連接。

　　光交叉互連(Optical　Cross-connect， OXC)：用于光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，通過對光信號進(jìn)行交叉連接，能夠有效靈活地管理光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/恢復(fù)以及自動配線和監(jiān)控的重要手段。主要由WDM技術(shù)和光空分技術(shù)(光開關(guān))綜合而成。

　　全光網(wǎng)絡(luò)(All Optical Network，AON)：是指信號只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時才進(jìn)行電/光和光/電的變換，而在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。也就是說，信息從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過程中始終在光域內(nèi)，波長成為全光網(wǎng)絡(luò)的最基本積木單元。由于全光網(wǎng)絡(luò)中的信號傳輸全部在光域內(nèi)進(jìn)行，因此，全光網(wǎng)絡(luò)具有對信號的透明性，它通過波長選擇器件實(shí)現(xiàn)路由選擇。全光網(wǎng)絡(luò)以其良好的透明性、波長路由特性、兼容和可擴(kuò)展性，成為下一代高速(超高速)寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選。

　　全光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是什么啊

　　全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)展

　　摘 要:全光網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)主要包括全光交換技術(shù)、光交叉連接技術(shù)、以光放大器為基礎(chǔ)的全光中繼技術(shù)、光復(fù)用/去復(fù)用技術(shù)和光分插技術(shù)。本文對這些技術(shù)的原理、研究進(jìn)展和發(fā)展前景進(jìn)行了描述和分析。

　　關(guān)鍵詞:全光網(wǎng)絡(luò) 光交換 光中繼 光復(fù)用/去復(fù)用 OXC

　　1 全光網(wǎng)絡(luò)概況

　　全光網(wǎng)絡(luò)(全光通信網(wǎng)絡(luò))是指光信息流在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換時始終以光的形式存在，而不需要經(jīng)過光/電、電/光變換。也就是說，信息從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過程中始終在光域內(nèi)。由于全光網(wǎng)絡(luò)中的信號傳輸全部在光域內(nèi)進(jìn)行。因此，全光網(wǎng)絡(luò)具有對信號的透明性。它通過波長選擇器件實(shí)現(xiàn)路由選擇。全光網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)當(dāng)具有擴(kuò)展性，可重構(gòu)性和可操作性。

　　全光網(wǎng)絡(luò)有星形網(wǎng)、總線網(wǎng)和樹形網(wǎng)3種基本類型。

　　2 全光網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)

　　全光網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)主要包括全光交換、光交叉連接、全光中繼和光復(fù)用/去復(fù)用等。

　　2.1 全光交換

　　傳統(tǒng)的光交換在交換過程中存在光變電、電變光，而且它們的交換容量都要受到電子器件工作速度的限制，使得整個光通信系統(tǒng)的帶寬受到限制。直接光交換可省去光/電、電/光的交換過程，充分利用光通信的寬帶特性。因此，光交換被認(rèn)為是未來寬帶通信網(wǎng)最具潛力的新一代交換技術(shù)。對光交換的探索始于70年代，80年代中期發(fā)展比較迅速?？偟膩碚f，光交換技術(shù)還處于開發(fā)的初級階段，2000年之前不大可能有任何形式的廣泛光交換應(yīng)用。21世紀(jì)初光交換技術(shù)將達(dá)到實(shí)用化水平，商用光交換機(jī)將進(jìn)入市場。

　　光交換技術(shù)有空分(SD)、時分(TD)和波分/頻分(WD/FD)等類型。其原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和研究進(jìn)展?fàn)顩r如下。

　　2.1.1 空分光交換

　　空分光交換是由開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)的，開關(guān)矩陣節(jié)點(diǎn)可由機(jī)械、電或光進(jìn)行控制，按要求建立物理通道，使輸入端任一信道與輸出端任一信道相連，完成信息的交換。各種機(jī)械，電或光控制的相關(guān)器件均可構(gòu)成空分光交換。構(gòu)成光矩陣的開關(guān)以鈮酸鋰定向耦合器最為引人注目。

　　2.1.2 時分光交換

　　時分光交換系統(tǒng)能與光傳輸系統(tǒng)很好配合構(gòu)成全光網(wǎng)，所以時分光交換技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展很快，其交換速率幾乎每年提高一倍，目前已研制出幾種時分光交換系統(tǒng)。1985年日本NEC成功地實(shí)現(xiàn)了256Mb/s(4路64Mb/s)彩色圖像編碼信號的光時分交換系統(tǒng)。它采用1×4鈮酸鋰定向耦合器矩陣開關(guān)作選通器，雙穩(wěn)態(tài)激光二極管作存儲器(開關(guān)速度1Gb/s)，組成單級交換模塊。90年代初又推出了512Mb/s試驗(yàn)系統(tǒng)。

　　實(shí)現(xiàn)光時分交換系統(tǒng)的關(guān)鍵是開發(fā)高速光邏輯器件，世界各國研究機(jī)構(gòu)正加緊對此進(jìn)行研究。

　　2.1.3 波分/頻分光交換

　　波分交換即信號通過不同的波長，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)通路來實(shí)現(xiàn)，由波長開關(guān)進(jìn)行交換。波分光交換網(wǎng)絡(luò)由波長復(fù)用器/去復(fù)用器、波長選擇空間開關(guān)和波長互換器(波長開關(guān))組成。

　　目前已研制成波分復(fù)用數(shù)在10左右的波分光交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。最近開發(fā)出一種太比級光波分交換系統(tǒng)，它采用的波分復(fù)用數(shù)為128，最大終端數(shù)達(dá)2048，復(fù)用級相當(dāng)于1.2Tb/s的交換吞吐量。

　　2.2 光交叉連接(OXC)

　　OXC是用于光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，通過對光信號進(jìn)行交叉連接，能夠靈活有效地管理光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/恢復(fù)以及自動配線和監(jiān)控的重要手段。OXC主要由光交叉連接矩陣、輸入接口、輸出接口、管理控制單元等模塊組成。為增加OXC的可靠性，每個模塊都具有主用和備用的冗余結(jié)構(gòu)，OXC自動進(jìn)行主備倒換。輸入接口、輸出接口直接與光纖鏈路相連，分別對輸入輸出信號進(jìn)行適配、放大。管理控制單元通過編程對光交叉連接矩陣、輸入接口、輸出接口模塊進(jìn)行監(jiān)測和控制。光交叉連接矩陣是OXC的核心，它要求無阻塞、低延遲、寬帶和高可靠，并且要具有單向、雙向和廣播形式的功能。

　　OXC也有空分、時分和波分3種類型。目前比較成熟的技術(shù)是波分復(fù)用和空分技術(shù)，時分技術(shù)還不成熟。如果將波分復(fù)用技術(shù)和空分技術(shù)相結(jié)合，可大大提高交叉連接矩陣的容量和靈活性。

　　日本NEC公司研制的8×8無極性LiNbO3光交叉矩陣由64個無極性定向耦合開關(guān)單元組成，所有開關(guān)單元都以簡單樹形結(jié)構(gòu)(STS)的形式集成在LiNbO3芯片上。英國BT實(shí)驗(yàn)室研制的OXC采用WDM技術(shù)與空分技術(shù)相結(jié)合，已用于波分復(fù)用系統(tǒng)。在倫敦地區(qū)本地網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，傳輸速率為622Mb/s。另外，西門子、NTT和愛立信等國外大公司所屬實(shí)驗(yàn)室對OXC的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用技術(shù)也進(jìn)行了類似研究和實(shí)驗(yàn)。

　　2.3 全光中繼

　　傳統(tǒng)的光纖傳輸系統(tǒng)是采用光—電—光再生中繼器，這種方式的中繼設(shè)備十分復(fù)雜，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。多年來，人們一直在探索去掉上述光—電—光轉(zhuǎn)換過程，直接在光路上對信號進(jìn)行放大傳輸，即用一個全光傳輸型中繼器代替目前這種再生中繼器?？萍既藛T已經(jīng)開發(fā)出半導(dǎo)體光放大器(SOA)和光纖放大器(摻鉺光纖放大器——EDFA、摻鐠光纖放大器—PDFA、摻鈮光纖放大器—NDFA)。

　　EDFA具備高增益、高輸出、寬頻帶、低噪聲、增益特性與偏振無關(guān)等一系列優(yōu)點(diǎn)，這將可以促進(jìn)超大容量、超高速、全光傳輸?shù)纫慌滦蛡鬏敿夹g(shù)的發(fā)展。利用光放大器構(gòu)成的全光通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：工作波長恰好是在光纖損耗最低的1.55μm波長，與線路的耦合損耗很小，噪聲低(4～8dB)、頻帶寬(30～40nm)，很適合用于WDM傳。但是在WDM傳輸中，由于各個信道的波長不同，有增益偏差，經(jīng)過多級放大后，增益偏差累積，低電平信道信號SNR惡化，高電平信道信號也因光纖非線性效應(yīng)而使信號特性惡化。為了使EDFA的增益平坦，主要采用“增益均衡技術(shù)”和“光纖技術(shù)”。增益均衡技術(shù)利用損耗特性與放大器的增益波長特性相反的原理均衡抵消增益不均勻性。目前主要使用光纖光柵、介質(zhì)多層薄膜濾波器、平面光波導(dǎo)作為均衡器。“光纖技術(shù)”是通過改變光纖材料或者利用不同光纖的組合來改變EDF特性，從而改善EDFA的特性。其技術(shù)包括以下幾個方面：(1)研制摻鉺碲化物玻璃光纖。用這種光纖制作的EDFA，可使增益特性平坦，頻帶擴(kuò)寬。而且頻帶向長波長一側(cè)移動。據(jù)NTT公司在OFC’97上報(bào)道，其最高帶寬達(dá)80nm。在1535～1561nm之間，實(shí)現(xiàn)了增益基本平坦，最大偏差不超過1.5dB。(2)多芯EDFA。多芯EDFA使用的EDF是多纖芯的。激勵光能大致均勻地分配到每一纖芯中，各個纖芯內(nèi)的光信號均以小信號進(jìn)行放大，從而在很寬的波長范圍內(nèi)獲得接近平坦的增益。(3)研制摻鉺氟化物光纖放大器，在很寬的頻帶內(nèi)可獲得平坦的增益。(4)通過在摻鉺光纖中摻鋁，改變鉺的放大能級分布，加寬可放大的頻帶。(5)用不同摻雜材料和摻雜量的光纖進(jìn)行組合，制作混合型EDFA。主要有(A1-EDF)和(P-A1-EDF)組合;A1-EDF和P-Yb-EDF組合;摻鉺石英光纖和摻鉺氟化物光纖組合。這樣可以使增益平坦性、噪聲特性和放大效率達(dá)到最佳。

　　EDFA最高輸出功率已達(dá)到27dBm，這種光纖放大器可應(yīng)用于100個信道以上的密集波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)、接入網(wǎng)中光圖像信號分配系統(tǒng)、空間光通信等。

　　目前光放大技術(shù)主要是采用EDFA。SOA雖然研制得比較早，但受噪聲、偏振相關(guān)性等影響，一直沒有達(dá)到實(shí)用化。但應(yīng)變量子阱材料的SOA研制成功，引起了人們的廣泛興趣，且SOA具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，人們渴望能研制出覆蓋EDFA、PDFA應(yīng)用窗口的1310nm和1550nm的SOA。

　　用于1310nm窗口的PDFA，因受氟化物光纖制作困難和氟化物光纖特性的限制，研究進(jìn)展比較緩慢，尚未實(shí)用。

　　2.4 光復(fù)用/去復(fù)用技術(shù)

　　2.4.1 光時分復(fù)用(OTDM)

　　光時分復(fù)用(OTDM)是用多個電信道信號調(diào)制具有同一個光頻的不同光信道，經(jīng)復(fù)用后在同一根光纖傳輸?shù)臄U(kuò)容技術(shù)。光時分復(fù)用技術(shù)主要包括：超窄光脈沖的產(chǎn)生與調(diào)制技術(shù)、全光復(fù)用/去復(fù)用技術(shù)、光定時提取技術(shù)。

　　(1)超窄光脈沖的產(chǎn)生

　　光時分復(fù)用要求光源提供5～20GHz的占空比相當(dāng)小的超窄光脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)的方法有增益開關(guān)法、LD的模式鎖定法、電吸收連續(xù)光選通調(diào)制法及光纖光柵法、SC(Supercontinum)光脈沖。增益開關(guān)法可以產(chǎn)生脈寬5～7ps、脈沖重復(fù)頻率在10GHz左右可任意調(diào)整的光脈沖，其優(yōu)點(diǎn)是很容易與其它信號同步。增益開關(guān)法已用于各種高速光傳輸實(shí)驗(yàn)中的脈沖源產(chǎn)生和光測量中。SC光脈沖寬度可<1ps，最窄達(dá)0.17ps。

　　另外利用調(diào)整線性調(diào)制光纖光柵的色散值對電吸收調(diào)制器輸出的光脈沖形狀進(jìn)行修正，也可以產(chǎn)生脈寬為5.8ps、占空比為6.3%的10GHz的光脈沖。

　　(2)全光復(fù)用/去復(fù)用技術(shù)

　　全光時分復(fù)用可由光延遲線和3dB光方向耦合器構(gòu)成。在超高速系統(tǒng)中，最好將光延遲線及3dB光方向耦合器集成在一個平面硅襯底上所形成的平面光波導(dǎo)回路(PLC)作為光復(fù)用器。全光去復(fù)用器在光接收端對OTDM信號進(jìn)行去復(fù)用。目前已研制出4種形式的器件作為去復(fù)用器，它們是光克爾開關(guān)矩陣光去復(fù)用器、交叉相位調(diào)制頻移光去復(fù)用器、四波混頻開關(guān)光去復(fù)用器和非線性光纖環(huán)路鏡式(NOLM)光去復(fù)用器。無論采用何種器件，都要求其工作性能可靠穩(wěn)定，控制用光信號功率低，與偏振無關(guān)。

　　(3)光定時提取技術(shù)

　　光定時提取要求超高速運(yùn)轉(zhuǎn)、低相位噪聲、高靈敏度以及與偏振無關(guān)。目前已研制出一種采用高速微波混頻器作為相位探測器構(gòu)成的鎖相環(huán)路(PLL)，另外使用法布里—珀羅干涉光路構(gòu)成的光振蕩回路(FPT)也可以完成時鐘恢復(fù)功能。

　　2.4.2 波分復(fù)用(WDM)

　　光波分復(fù)用是多個信源的電信號調(diào)制各自的光載波，經(jīng)復(fù)用后在一根光纖上傳輸，在接收端可用外差檢測的相干通信方式或調(diào)諧無源濾波器直接檢測的常規(guī)通信方式實(shí)現(xiàn)信道的選擇。采用WDM技術(shù)不僅可以擴(kuò)大通信容量，而且可以為通信帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因而，近幾年對這方面的研究方興未艾，特別是密集波分復(fù)用可望很快獲得應(yīng)用。1995年NTT進(jìn)行了10個信道、每個信道的傳輸速率高達(dá)10Gb/s，中繼間距為100km，傳輸距離為600km的全光傳輸實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)容量高達(dá)60(Tb/s)-km。1996年NEC、AT&T、富士通3個公司進(jìn)行了總?cè)萘砍^1Tb/s的WDM實(shí)驗(yàn)(NEC：20Gb/s×132ch-120km;富士通：20Gb/s×55ch-150km;AT&T：40Gb/s×25ch-55km)。1997年初，總?cè)萘繛?0Gb/s(2.5Gb/s×16信道)的WDM系統(tǒng)已經(jīng)商用。目前，大部分公司的DWDM系統(tǒng)都是以2.5Gb/s為基本速率的，僅加拿大北電網(wǎng)絡(luò)等少數(shù)公司是以10Gb/s為基本速率。北電(Nortel)的8×1OGb/s系統(tǒng)已用于美國MCI公司的網(wǎng)絡(luò)。據(jù)稱MCI是世界上第一個采用8×10Gb/s波分復(fù)用系統(tǒng)開通實(shí)際業(yè)務(wù)的運(yùn)營商。MCI公司70%的網(wǎng)絡(luò)中已采用了WDM系統(tǒng)。泛歐運(yùn)營商HER公司(Herms Europe Railtel)將采用Ciena公司的40×2.5Gb/s系統(tǒng)。Williams公司將為Frontier在休士頓、亞特蘭大等地的網(wǎng)絡(luò)提供16×10Gb/s的DWDM系統(tǒng)。目前，國內(nèi)開發(fā)DWDM系統(tǒng)的單位有原郵電部五所、北京大學(xué)、華為公司和武漢郵電科學(xué)研究院等。武漢郵電研究院的8×2.5Gb/s波分復(fù)用系統(tǒng)已用于濟(jì)南—青島工程。

　　2.4.3 光分插復(fù)用(OADM)

　　在波分復(fù)用(WDM)光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，人們的興趣越來越集中到光分插復(fù)用器上。這些設(shè)備在光波長領(lǐng)域內(nèi)具有傳統(tǒng)SDH分插復(fù)用器(SDH ADM)在時域內(nèi)的功能。特別是OADM可以從一個WDM光束中分出一個信道(分出功能)，并且一般是以相同波長往光載波上插入新的信息(插入功能)。對于OADM，在分出口和插入口之間以及輸入口和輸出口之間必須有很高的隔離度(>25dB)，以最大限度地減少同波長干涉效應(yīng)，否則將嚴(yán)重影響傳輸性能。已經(jīng)提出了實(shí)現(xiàn)OADM的幾種技術(shù)：WDM DEMUX和MUX的組合;光循環(huán)器間或在Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)中的光纖光柵;用集成光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的串聯(lián)Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)中和干涉濾波器。前兩種方式使隔離度達(dá)到最高，但它們需要昂貴的設(shè)備如WDM MUX/DE MUX或光循環(huán)器。Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)(用光纖光柵或光集成技術(shù))還在開發(fā)之中，并需要進(jìn)一步改進(jìn)以達(dá)到所要求的隔離度。上面幾種OADM都被設(shè)計(jì)成以固定的波長工作。 意大利電信中心研究實(shí)驗(yàn)室研制了一種新結(jié)構(gòu)——使用干涉濾波器的OADM，與傳統(tǒng)的單根光纖設(shè)計(jì)相比，它提供了插入口和分出口之間的高隔離度，對輸出口的分出信號雙倍的抑制功能以及波長可調(diào)性。這種方法的可行性已通過樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)。測得的輸入和分出口之間隔離度>55dB，對分出信道的抑制>16dB，調(diào)節(jié)范圍>8nm。

　　從目前來看，全光網(wǎng)絡(luò)首先是應(yīng)用于局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)等內(nèi)部的光路由選擇，所采用的技術(shù)主要是基于WDM和寬帶的EDFA。從長遠(yuǎn)來說，全光網(wǎng)的發(fā)展趨勢必然向著波分、時分與空分3種方式結(jié)合的方向發(fā)展。其應(yīng)用將擴(kuò)展到廣域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)范圍可以覆蓋整個國家或幾個國家，最終實(shí)現(xiàn)一個高速大容量能滿足未來通信業(yè)務(wù)需求的全光網(wǎng)絡(luò)。

　　光通信原理與技術(shù)有那些
【光通信原理】光纖通信(Fiber-optic communication)，也作光纖通訊。光纖通信是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式，首先將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再透過光纖將光信號進(jìn)行傳遞，屬于有線通信的一種。光經(jīng)過調(diào)變后便能攜帶資訊。自1980年代起，光纖通訊系統(tǒng)對于電信工業(yè)產(chǎn)生了革命性 ，同時也在數(shù)位時代里扮演非常重要的角色。光纖通信傳輸容量大，保密性好等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今最主要的有線通信方式。

　　光纖通信的原理就是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖經(jīng)過光的全反射原理傳送;在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

　　光通信正是利用了全反射原理，當(dāng)光的注入角滿足一定的條件時，光便能在光纖內(nèi)形成全反射，從而達(dá)到長距離傳輸?shù)哪康?。光纖的導(dǎo)光特性基于光射線在纖芯和包層界面上的全反射，使光線限制在纖芯中傳輸。光纖中有兩種光線，即子午光線和斜射光線，子午光線是位于子午面上的光光線，而斜射光線是不經(jīng)過光纖軸線傳輸?shù)墓饩€。

　　【全光網(wǎng)絡(luò)】未來傳輸網(wǎng)絡(luò)的最終目標(biāo)，是構(gòu)建全光網(wǎng)絡(luò)，即在接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)完全實(shí)現(xiàn)“光纖傳輸代替銅線傳輸”。而目前的一切研發(fā)進(jìn)展，都是“逼近”這個目標(biāo)的過程。

　　骨干網(wǎng)是對速度、距離和容量要求最高的一部分網(wǎng)絡(luò)，將ASON技術(shù)應(yīng)用于骨干網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)智能化的重要一步，其基本思想是在過去的光傳輸網(wǎng)絡(luò)上引入智能控制平面，從而實(shí)現(xiàn)對資源的按需分配。DWDM也將在骨干網(wǎng)中一顯身手，未來有可能完全取代SDH，從而實(shí)現(xiàn)IPOVERDWDM。

　　城域網(wǎng)將會成為運(yùn)營商提供帶寬和業(yè)務(wù)的瓶頸，同時，城域網(wǎng)也將成為最大的市場機(jī)遇。目前基于SDH的MSTP技術(shù)成熟、兼容性好，特別是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新標(biāo)準(zhǔn)之后，已經(jīng)可以靈活有效地支持各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　對接入網(wǎng)來說，F(xiàn)TTH(光纖到戶)是一個長遠(yuǎn)的理想解決方案。FTTx的演進(jìn)路線將是逐漸將光纖向用戶推近的過程，即從FTTN(光纖到小區(qū))到FTTC(光纖到路邊)和FTTB(光纖到公寓小樓)乃至最后到FTTP(光纖到駐地)。當(dāng)然這將是一個很長的過渡時期，在這個過程中，光纖接入方式還將與ADSL/ADSL2+并存。

　　基于上述全光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架有很多核心技術(shù)，它們將引領(lǐng)光通信的未來發(fā)展。ASON、FTTH、DWM、RPR這四項(xiàng)目前是光通信行業(yè)最重要的技術(shù)。

　　【光通信技術(shù)】

　　1、ASON

　　無論從國內(nèi)研發(fā)進(jìn)展、試商用情況，還是從國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，國內(nèi)運(yùn)營商在傳送網(wǎng)中大規(guī)模引入ASON技術(shù)將是必然的趨勢。ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，智能光網(wǎng)絡(luò))是一種光傳送網(wǎng)技術(shù)。目前的產(chǎn)品和市場狀況表明，ASON技術(shù)已經(jīng)達(dá)到可商用的成熟程度，隨著3G、NGN的大規(guī)模部署，業(yè)務(wù)需求將進(jìn)一步帶動傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)計(jì)2007年ASON將得到更加廣泛的商用。

　　2006年各大主要設(shè)備提供商華為、中興、烽火、Lucent等已經(jīng)推出了其可商用的ASON產(chǎn)品。中國電信、中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通和中國鐵通陸續(xù)開展了ASON的應(yīng)用測試和小規(guī)模商用。

　　ASON在國外成功商用的經(jīng)驗(yàn)表明，ASON將在骨干傳送網(wǎng)發(fā)揮不可替代的作用。例如，AT&T的140個節(jié)點(diǎn)覆蓋美國的骨干傳送網(wǎng);BT組建21CN網(wǎng)，目前已建40個ASON節(jié)點(diǎn);Vodafone的131個節(jié)點(diǎn)覆蓋英國的ASON骨干傳送網(wǎng)，等等。

　　然而，目前ASON在路由、自動發(fā)現(xiàn)、ENNI接口等幾方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作還不完善，這成為制約ASON技術(shù)發(fā)展和商用的重要因素。未來我國將參與更多的ASON標(biāo)準(zhǔn)化工作，同時，ASON的標(biāo)準(zhǔn)化，尤其是其中ENNI的標(biāo)準(zhǔn)化，將在近年內(nèi)取得突破性進(jìn)展。

　　2、FTTH

　　FTTH(FiberToTheHome，光纖到戶)是下一代寬帶接入的最終目標(biāo)。目前，實(shí)現(xiàn)FTTH的技術(shù)中，EPON將成為未來我國的主流技術(shù)，而GPON最具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　EPON采用Ethernet封裝方式，所以非常適于承載IP業(yè)務(wù)，符合IP網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展的趨勢。目前，國家已經(jīng)將EPON作為“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目，并在商業(yè)化運(yùn)作中取得了主動權(quán)。

　　GPON比EPON更注重對多業(yè)務(wù)的支持能力，因此更適合未來融合網(wǎng)絡(luò)和融合業(yè)務(wù)的發(fā)展。但是它目前還不夠成熟并且價格偏高，還無法在我國大規(guī)模推廣。

　　我國的FTTH還處于市場啟動階段，離大規(guī)模的商業(yè)部署還有一段距離。在未來的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中，運(yùn)營商對本地網(wǎng)“最后一公里”的壟斷是制約FTTH發(fā)展的重要因素，采取“用戶駐地網(wǎng)運(yùn)營商與房地產(chǎn)開發(fā)商合作實(shí)施”的形式，更有利于FTTH產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。從日本、美國、歐洲和韓國等國家的FTTH發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，F(xiàn)TTH的核心推動力在于網(wǎng)絡(luò)所提供的豐富內(nèi)容，而政府對應(yīng)用和內(nèi)容的監(jiān)控和管理政策也會制約FTTH的發(fā)展。

　　3、WDM

　　WDM突破了傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)容量的極限，將成為未來光網(wǎng)絡(luò)的核心傳輸技術(shù)。 按照通道間隔的不同，WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分復(fù)用)可以分為DWDM(密集波分復(fù)用)和CWDM(稀疏波分復(fù)用)這兩種技術(shù)。DWDM是當(dāng)今光纖傳輸領(lǐng)域的首選技術(shù)，但CWDM也有其用武之地。

　　2006年，烽火、華為等設(shè)備廠商都推出了自己的DWDM系統(tǒng)，國內(nèi)運(yùn)營商也開展了相關(guān)的測試和小規(guī)模商用。未來DWDM將在對傳輸速率要求苛刻的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮不可替代的作用，如利用DWDM來建設(shè)骨干網(wǎng)等。

　　相對于DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、對光纖要求低等優(yōu)點(diǎn)。未來幾年，電信運(yùn)營商將會嚴(yán)格控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，這時CWDM技術(shù)就有了自己的生存空間，它適合快速、低成本多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，如應(yīng)用于城域和本地接入網(wǎng)、中小城市的城域核心網(wǎng)等。

　　4、RPR

　　彈性分組環(huán)(ResilientPacketRing，RPR)將成為未來重要的光城域網(wǎng)技術(shù)。近年來許多國內(nèi)外傳輸設(shè)備廠商都開發(fā)了內(nèi)嵌RPR功能的MSTP設(shè)備，RPR技術(shù)得到了大量芯片制造商、設(shè)備制造商和運(yùn)營商的支持和參與。

　　在標(biāo)準(zhǔn)化方面，IEEE802.17的RPR標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被整個業(yè)界認(rèn)可，而國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作還在進(jìn)行中。未來RPR將主要應(yīng)用于城域網(wǎng)骨干和接入方面，同時也可以在分散的政務(wù)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)中應(yīng)用，還可應(yīng)用于IDC和ISP之中。