世界全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢分析報告(已修改)
2025-06-26 21:21 本頁面
【正文】 中國最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資 源共享 ) 第 1 頁 共 16 頁 世界全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢分析報告 20世紀(jì) 90 年代以來，隨著光纖通信技術(shù)的迅速發(fā)展，許多學(xué)者提出了“全光網(wǎng)絡(luò) ”的概念，其本意是信號以光的形式穿過整個網(wǎng)絡(luò)，直接在光域內(nèi)進(jìn)行信號的傳輸、再生和交換 /選路，中間不經(jīng)過任何光電轉(zhuǎn)換，以達(dá)到全光透明性，實(shí)現(xiàn)在任意時間、任意地點(diǎn)、傳送任意格式信號的理想目標(biāo)。 全光網(wǎng)絡(luò)由光傳輸系統(tǒng)和在光域內(nèi)進(jìn)行交換 /選路的光節(jié)點(diǎn)組成，光傳輸系統(tǒng)的容量和光節(jié)點(diǎn)的處理能力非常大，電子處理通常在邊緣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，邊緣網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)可采用光通道通過光網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行直接連接。光節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行按信元或按數(shù)據(jù)包的電子處理，因而具有很大的吞吐量，可大大地降低傳輸延遲。不同類型的信號可以直接接入光網(wǎng)絡(luò)。光網(wǎng)絡(luò)具有光通道的保護(hù)能力，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?。為了提高傳輸效率，也可以簡化或去?SDH 和 ATM 等中有關(guān)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的功能，避免各個層次的功能重復(fù)。 由于光器件技術(shù)的局限性，目前全光網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍還很小，要擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，必須要通過光電轉(zhuǎn)換來消除光信號在傳輸過程中積累的 中國最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資 源共享 ) 第 2 頁 共 16 頁 損傷（色散、衰減、非線性效應(yīng)等），進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、控制和管理。因此，目前所說的 “光網(wǎng)絡(luò) ”是由高性能 的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備連接眾多的全光透明子網(wǎng)的集合，是 ITU－ T 有關(guān) “光傳送網(wǎng) ”概念的通俗說法。 ITU－ T在 建議中定義光傳送網(wǎng)為一組可為客戶層信號提供主要在光域上進(jìn)行傳送復(fù)用、選路、監(jiān)控和生存性處理的功能實(shí)體，它能夠支持各種上層技術(shù)，是適應(yīng)公用通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的理想基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò)。 大容量光傳送技術(shù)是最先應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)，技術(shù)的發(fā)展主要圍繞以下幾點(diǎn)展開： 主要有 ETDM和 OTDM方式， ETDM應(yīng)用最廣泛，目前 40Gb/s的 ETDM系統(tǒng)即將進(jìn)入實(shí)用，更高速率的系統(tǒng)也處在研發(fā)之中，其中的關(guān)鍵技術(shù)是色散補(bǔ)償和偏振模色散補(bǔ)償。此外，受 “電子瓶頸 ”的限制，純粹的 ETDM方式發(fā)展?jié)摿σ巡惶?，今后的發(fā)展將是 “ETDM＋ OTDM”方式。 主要采用 WDM 方式，通過增加可用帶寬和減小信道間隔都可實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量的增加。打通 1310nm 和 1550nm 窗口之間的氫氧根吸收峰以后，光纖在 50THz，非常豐富，由于一些主要光器件的損耗 /增益與波長密切相關(guān)，因此，可用帶寬的增加主要取決于光器件，尤其是光放大器。目前應(yīng)用的光放大器主要是 EDFA，增益帶寬僅 35nm 左右。因此擴(kuò)展光放大器的增益帶寬是提高 WDM信道數(shù)量和傳輸容量最有效的方法。擴(kuò)展光放大器帶寬的主要技術(shù)有以下幾種： 中國最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資 源共享 ) 第 3 頁 共 16 頁 EDFA； EDFA 的兩個增益波段； 將局部增益平坦的 EDFA 與光纖拉曼放大器（ FRA）進(jìn)行串聯(lián)使用； ； FRA進(jìn)行組合。 EDFA在 1580nm 和 1550nm 處有非常好的增益平擔(dān)度， ① ～ ③ 種技術(shù)都是針對這兩個增益波段所采用的擴(kuò)大 EDFA 增益帶寬的方法。采用帶增益均衡器（ GEQ）的常規(guī)二氧化硅基 EDFA 使用二級放大器配置可以在 1550 和 1580nm 周圍得到 50nm 的帶寬；采用基于新材料的 EDFA 加GEQ 則可在此基礎(chǔ)上將帶寬進(jìn)一步擴(kuò)展到近 80nm 帶寬；采用平行配置利用 EDFA 的兩增益波段可得到 85nm 的帶寬?；旌戏糯笃鞯膸捠艹Ｒ?guī)EDFA帶寬所限，只能達(dá)到 80nm 左右，今后的發(fā)展趨勢將是拉曼光放大器，將摻稀土光纖放大器 與拉曼光放大器進(jìn)行結(jié)合則顯示出增益帶寬幾乎覆蓋光纖全部低損窗口的發(fā)展前景。 減小信道間隔主要取決于光纖的非線性效應(yīng)，非線性效應(yīng)主要有受激拉曼散射（ SRS）、受激布里淵散射（ SBS）、自相位調(diào)制（ SPM）、交叉相位調(diào)制（ XPM）和四波混頻（ FWM）等。 XPM， SBS 和 SRS 的影響較?。ㄔ?DSF 中 XPM 的影響也較大）； FWM 與色散、波長劃分密切相關(guān)，色散越小，波長劃分越規(guī)則， FWM 越大； SPM 有較大的影響，限制了輸入功率；光纖中的功率密度越大，波道數(shù)越多，波道間隔越小，非線性影響越大。光纖的優(yōu)化設(shè)計(jì)能 夠較好地克服非線性效應(yīng)，今后干 中國最大的管理資源中心 (大量免費(fèi)資 源共享 ) 第 4 頁 共 16 頁 線網(wǎng)將主要應(yīng)用大有效
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