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标题: 光网络发展未来趋势 [打印本页]

作者: ucomxu 时间: 2021-2-19 14:54
标题: 光网络发展未来趋势
一、光网络概述
  光网络是指以光纤为基础传输链路所组成的一种通信网络结构。换句话说，光网络是--种基于光纤的电信网。光网络并不仅仅是简单的光纤传输链路，它是在光纤提供的大容量、长距离、高可靠的传输线路的基础上，利用光和电子控制技术实现多结点网络的互连和灵活调度。
二、光网络的未来发展趋势和方向
  目前广泛采用的通信网络是光电混合网络，但是，基于全光网络以下特点:
1.充分利用了光纤的带宽资源，有极大地传输容量和极好的传输质量。WDM技术的采用开发了光纤的带宽资源，光域的组网减少了电光、光电转换，突破了电子瓶颈。
2.全光网最重要的优点是其开放性。全光网本质上海斯完全透明的，即对不同的速率、协议、调制频率和制式的信号同时兼容，并允许几代设备(PDH/SDH/ATM) 甚至与IP技术共存，共同使用光纤基础设施。
3. 全光.网不仅扩大了网络容量，更重要的是易于实现网络的动态重构，可为大业务量的结点建立直通的光通道。利用光分插复用器可实现在不同的结点灵活地上、下波长，利用光交叉连接实现波长路由选择动态重构、网间互连、自愈功能。
4. 采用虚波长通道技术，解决了网络的可扩展性，节约网络资源(光纤、结点规模、波长数)。
5.网络的吞吐量大、网络结构简化等。通信网络未来的发展趋势必然是全光网络，所以光网络的未来发展趋势和方向也必是全光网络，进而更好的为通信网络服务，为广大的用户服务。换言之，光网络的未来其实就是全光网络的未来。
  全光网络作为未来信息网的核心已经发展了几十年，创造了重大的成果，也有可喜的进步。从1980年以来的30年间，随着光器件的发展和光系统的演进，光传输系统的容量已从Mbit/s发展到Tbit/s，提高了近10万倍。我们能清楚地看到采用WDM系统改变了光传输系统容量的增长方式，突破了”电子瓶颈”或电子极限的限制。虽然图4中没有涉及到光空分复用、光时分复用和光码分复用等复用技术，但上述的复用技术分别从空间域、时间域和码字域的角度拓展了光通信系统的容量，丰富了光信号交换和控制的方式，开拓了全光放大和全光网络的新篇章。
  从理论.上讲，全光网络是指光信息流在网络中的传输及交换始终以光的形式实现，而不需要经过光/电、电/光变换。也就是说，信息从源节点到目的节点的传输过程中始终在光域内。
  在光网络协议标准方面，同步数字序列(SDH)、异步传递模式(ATM)、传.输控制协议/因特网协议(TCP/IP) 以及近期确定的多标记协议交换(MPLS)，都是最近十几年来具有里程碑意义的技术成果，是目前人们组建全光网络的主要依据。
在波分复用技术提出以后，波长本身成为组网(分插、交换、路由)的资源。一旦组网成功，光通信技术将不仅仅提供巨大带宽，同时衍生出一系列的可优化使用这些带宽的组网资源。这种组网资源目前集中在波长上，将来会细化到光时隙上或光分组上。
  WDM全光网络是基于WDM技术，以波长作为组网资源，灵活可靠、性能稳定的光网络，它可以划分为长途骨干网、区域网和城域网三个等级。本地数据业务通过本地节点提供的业务接口，如以太网接口、SDH接口、ATM接口等，接入WDM全光网络。WDM全光网络通过波长路由机制实现路由选择，具有良好的可扩展性、可重构性和可操作性。
  当然，从具体技术角度看，WDM全光网络还存在着许多亟待解决的问题。首先，还没有光逻辑器件，这就使得电层的许多结论和应用方案必须要加上许多限制条件才能用到光层上;其次，光集成技术可以说刚刚起步，还很难预测其发展速度和对光网络建设的影响力;第三，光节点技术本身的稳定性、成本还是个难于确知的问题;第四，技术竞争和市场竞争都是复杂的事情，网络功能的增强--般是以增加复杂性和成本为代价的，要取得较好的性价比不是容易的事情;最后, 兼容现有网络、充分利用已铺设的光纤资源和开拓全新的建网思想，两者之间还具有许多冲突。随着这些问题的解决，未来的全光网络将进入Tbit/s 容量的网络时代，同时为用户提供速率透明、性能可靠的多业务(包括IP业务)接入。
  据统计，IP业务每年翻一番，而语音业务每年增长7%; 2000 年，北美地区的IP业务已超过语音业务。光纤通信系统为宽带网络提供了更高速率、更高可靠性的链路传输，同时光网络提供的组网能力进一步提高了现有网络和协议的灵活性和可扩展性。
  随着在光域进行的信息处理能力的提高，光网络技术突破了物理层的限制，逐渐进入数据链路层和网络层。光纤通信系统承载IP 协议的方式也在实现从IP-ATM-SDH-光网络、IP-SDH-光网络到IP-MPL S-光网络的过渡。
  光时分复用(OTDM) 技术和光码分多址(OCDMA)技术也是未来全光网络的候选技术。OTDM和OCDMA在概念上分别与传统通信网络中TDM和无线CDMA对应。展望未来的全光网络，OTDM和OCDMA技术将丰富未来的WDM全光网络的接入方式和业务类型，同时提供多种粒度接入和多种服务质量;以WDM技术为主导、结合OTDM和OCDMA技术，将成为未来全光网络的主要构架。

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