【正文】 合為信息通信的時(shí)代已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，新的有競爭力的公司以更低的價(jià)格引入新的服務(wù)。隨著這種轉(zhuǎn)變的繼續(xù)，目前采用波長路由方式承載突發(fā)的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)將存在電路交換網(wǎng)絡(luò)同樣的種種缺陷。第1章 概 述 光纖通信發(fā)展史80年代一項(xiàng)最重要的技術(shù)發(fā)展是光纖通信成為一個(gè)主要的國際性產(chǎn)業(yè)。1960年被稱為光纖之父的華人高錕等人首先提出了用低吸收的光纖做光通信。在同年，英國的南安普敦大學(xué)，發(fā)明了摻鉺光纖放大器。20世紀(jì)80年代投資的武漢郵電研究院，研制光纖的器件和光纖本身，現(xiàn)在也成為光纖器件的一個(gè)最大的研究單位?，F(xiàn)在，我們國內(nèi)有很多的公司可以批量生產(chǎn)光纖通信的系統(tǒng)和器件。（Chromaticdispersion，簡寫dispersion)，對(duì)長距離、高速率脈沖信號(hào)傳輸有限制。光纖通信對(duì)光源器件的要求工作壽命長（光源器件壽命的終結(jié)是指其發(fā)光功率降低到初始值的一半或者其閾值電流增大到其初始值的二倍以上）、體積小、重量輕。近年來研制的多波長光源器件主要是把多路激光管排成陣列，連同一個(gè)導(dǎo)形耦合器，利用硅的“平面光路”平臺(tái)技術(shù)制成混合集成光組件，其結(jié)構(gòu)趨于采用光纖光柵的外腔激光管結(jié)構(gòu)。第2章 光纖通信向大容量、寬帶化、超長距離發(fā)展 大容量、寬帶化的發(fā)展在世界網(wǎng)絡(luò)帶寬保持了50%100%的年增長速率的同時(shí)，中國的干線業(yè)務(wù)量和帶寬需求的實(shí)際年增長率均超過了200%。單路波長的傳輸速率受限于集成電路材料的電子和空穴的遷移率；還受限于傳輸媒質(zhì)的色散和極化模色散；最后受限于系統(tǒng)的性能價(jià)格比。從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用看，帶10Gbit/s接口的路由器已經(jīng)大量應(yīng)用，帶40Gbit/s接口的路由器也已經(jīng)進(jìn)入大量應(yīng)用階段，為了提高核心網(wǎng)的效率和功能，核心網(wǎng)的單波長速率向40Gbit/s發(fā)展是合乎邏輯的。近年來，能夠普遍應(yīng)用的基于單波道的最高傳輸容量一直停留在SDH 10Gb/s。40Gbit/s的應(yīng)用已經(jīng)由短距離互聯(lián)應(yīng)用開始，包括端局內(nèi)路由器、交換機(jī)和傳輸設(shè)備間的互聯(lián)，乃至擴(kuò)展至城域網(wǎng)范圍和短距離長途應(yīng)用。傳統(tǒng)的光纖傳輸一般在一個(gè)波長信道上進(jìn)行，如果忽略激光器的線寬和啁啾效應(yīng)，則對(duì)應(yīng)1550nm處的高斯脈沖，即使采用光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)使信號(hào)速率達(dá)100Gbit/s，其所用帶寬也僅為光纖帶寬的一小部分，考慮到EDFA技術(shù)可以在1550nm的光纖低損耗窗口約35nm寬度的窗口提供增益，為了利用這些資源，采用光學(xué)分光元件分離波長，利用了一根光纖同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長的光載波的特點(diǎn)，把光纖可能應(yīng)用的波長范圍劃分成若干個(gè)波段，每個(gè)波段作一個(gè)獨(dú)立的通道傳輸一種預(yù)定波長的光信號(hào)，光波分復(fù)用的實(shí)質(zhì)是在光纖上進(jìn)行光頻分復(fù)用OFDM，從而使光纖的傳輸容量大幅度增加。不同波長的頻率間隔應(yīng)為100GHz的整數(shù)倍。而近幾年來波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展十分迅猛，(27340Gbit/s)(25640Gbit/s)的傳輸容量記錄，北電又宣布將在2001年提供能在一根光纖上傳輸64Tb／S的DWDM商用系統(tǒng)。 超長距離光纖通信的發(fā)展光纖通信自從問世以來，一直向著兩個(gè)目標(biāo)不斷發(fā)展。為了滿足長距離傳輸?shù)男枰仨氃诠饫w線路上加入中繼器，以補(bǔ)償光信號(hào)的衰減和對(duì)畸變信號(hào)進(jìn)行整形。它被認(rèn)為是下一代最有發(fā)展前途的傳輸方式之一。其中某些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)一級(jí)干線工程。在光纖通信中的頻移時(shí)，由于折射率的非線性變化與群色散效應(yīng)相平衡，光脈沖會(huì)形成一種基本孤子光孤子，光孤子能在光纖中傳播的長時(shí)間保持形態(tài)、幅度和速度不變的光脈沖。 遙泵技術(shù)（RemotePump）遙泵技術(shù)是用于單段長跨距傳輸?shù)膶ｉT技術(shù)，主要解決單長跨距傳輸中信號(hào)光的OSNR受限問題。遙泵技術(shù)通常還可綜合其他新技術(shù)，如光纖有效截面管理、二階喇曼泵浦、兩級(jí)遙泵增益區(qū)等。光網(wǎng)絡(luò)成為統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，在一個(gè)物理環(huán)路上同時(shí)實(shí)現(xiàn)RPR環(huán)、SDH環(huán)、ATM VP環(huán)三個(gè)邏輯環(huán)路，提供環(huán)網(wǎng)帶寬共享,實(shí)現(xiàn)全環(huán)網(wǎng)帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用。MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上，以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的QoS要求推動(dòng)著MSTP的發(fā)展。在提供以太網(wǎng)透傳租線業(yè)務(wù)時(shí)，由于業(yè)務(wù)粒度受限于VC，一般最小為2Mb/s，因此，第一代MSTP還不能提供不同以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS區(qū)分、流量控制、多個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享以及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層的保護(hù)等功能。 　　第三代MSTP的特點(diǎn)是支持以太網(wǎng)QoS?？梢哉f，第三代MSTP為以以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為代表的IP業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了全面的支持?！　?　　MSTP技術(shù)仍在不斷地發(fā)展完善之中。內(nèi)嵌RPR/MPLS可以更有效地保證業(yè)務(wù)QoS分級(jí)和帶寬公平性，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，達(dá)到綜合承載多種業(yè)務(wù)的目的，是MSTP設(shè)備的發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的傳輸網(wǎng)監(jiān)控并順利地納入TMN是光纖網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)之一，而目前的設(shè)備不具有這一能力。統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)系統(tǒng)具有以下特性： （1）統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)；（2）強(qiáng)大的分層擴(kuò)展能力和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的管理；（3）業(yè)務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)、端到端的業(yè)務(wù)配置；（4）綜合業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)絡(luò)的管理，VPN等多種增值業(yè)務(wù)應(yīng)用；（5）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具；（6）網(wǎng)絡(luò)故障分析與定位；（7）完備的網(wǎng)管安全體系；（8）強(qiáng)大的日志管理、豐富的運(yùn)維信息管理系統(tǒng)； （9）豐富的開放接口；（10）多廠家互通能力。同時(shí)取消電信壟斷(例如通過放松管制)也形成了業(yè)務(wù)的競爭并加劇了廠商之間的競爭。TUT TMN標(biāo)準(zhǔn)未來的發(fā)展將在很大程度上受到各方面因素的影響，如新的電信技術(shù)與相關(guān)的管理需求，支持分布式管理的新的計(jì)算與通信技術(shù)，以及有關(guān)TMN的論壇及國際組織所從事的活動(dòng)。目前已經(jīng)制定出相當(dāng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)，用來對(duì)交換、信令、ISDN、SDH、ATM/BISDN和GSM進(jìn)行管理。網(wǎng)絡(luò)生存性泛指網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)受各種故障、甚至災(zāi)難性大故障后仍能維持可接受的業(yè)務(wù)質(zhì)量的能力，它屬于網(wǎng)絡(luò)完整性的一部分。但子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP：Subnetwork Connection Protection）更具組網(wǎng)靈活的特點(diǎn)，再加上各設(shè)備廠家對(duì)該保護(hù)方式都在不斷地完善，因而也正在得到越來越多的關(guān)注。常用的通道保護(hù)環(huán)有二纖單向通道保護(hù)環(huán)和二纖雙向通道保護(hù)環(huán)兩種。另一方面,復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)只能用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且節(jié)點(diǎn)數(shù)最多不能超過16個(gè)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中環(huán)的容量用滿時(shí)，就要增加一個(gè)新環(huán)?？梢蕴峁┉h(huán)帶鏈，環(huán)相切，環(huán)相交，兩環(huán)DNI連接防節(jié)點(diǎn)失效等組網(wǎng)形式的保護(hù)。非介入式監(jiān)測是指利用對(duì)原來特征信息的只聽監(jiān)測（非介入）來直接地監(jiān)測連接情況,能防止連接性故障。設(shè)備引入邏輯子系統(tǒng)，采用專有的共享光纖虛擬路徑保護(hù)技術(shù)，可將一根物理光纖等效為多根邏輯光纖，在一根光纖中可同時(shí)支持多種保護(hù)方式，支持上述保護(hù)方式在同一光纖上組合，保護(hù)級(jí)別可按VC12或VC4級(jí)別設(shè)置，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分類保護(hù)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。1988年,國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT（現(xiàn)改為國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)部ITUT）在接受SONET概念的基礎(chǔ)上，制定了SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字系列)標(biāo)準(zhǔn),使之成為不僅適于光纖也適于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制,與SONET有細(xì)微差別。是對(duì)沿襲應(yīng)用的準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)的一次革命。SDH/SONET是電信網(wǎng)的主導(dǎo)傳送體制。其出發(fā)點(diǎn)是充分利用大家所信任的SDH技術(shù)，特別是其保護(hù)恢復(fù)能力和確保的延時(shí)性能，加以改造以適應(yīng)多業(yè)務(wù)應(yīng)用，支持層2乃至層3的數(shù)據(jù)智能，構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)。此外，利用簡化任意字節(jié)塊每次的處理過程，GFP降低了對(duì)數(shù)據(jù)鏈路映射和去映射過程的處理要求。 ASON 可以動(dòng)態(tài)地實(shí)施連接建立和管理，使網(wǎng)絡(luò)具有自動(dòng)選路和指配功能。控制層面本身能夠支持不同的技術(shù)，不同的業(yè)務(wù)需求以及不同的功能組合。分布在各站點(diǎn)的控制單元之間通過INNI或ENNI協(xié)議通信，迅捷地建立連接通道，實(shí)時(shí)地為業(yè)務(wù)層網(wǎng)絡(luò)建立承載通路。從而能提供多種高質(zhì)量的帶寬應(yīng)用與服務(wù)。OVPN業(yè)務(wù)基于用戶接口，業(yè)務(wù)基本單元是一對(duì)用戶邊緣設(shè)備（CE）之間的一個(gè)光連接或者時(shí)分復(fù)用（TMD）連接；一個(gè)用戶接口可連接到多個(gè)遠(yuǎn)端CE接口。通過實(shí)際的系統(tǒng)應(yīng)用使用戶明確自己的需求，幫助服務(wù)提供商了解用戶需求及用戶使用網(wǎng)絡(luò)的情況，從而制訂相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量管理發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化服務(wù)，提升核心競爭力。未來的網(wǎng)絡(luò)流量工程結(jié)構(gòu)最新的技術(shù)發(fā)展使Internet骨干網(wǎng)路由器具有高速鏈路接口和優(yōu)良的交換轉(zhuǎn)發(fā)性能，使得基于路由器的核心網(wǎng)用一套設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)流量工程的功能?，F(xiàn)有的分布式網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)協(xié)議除了Grover的SHN（自愈網(wǎng)）算法，還有Bellcore的FITNESS對(duì)算法、RREACT算法、Komine算法、雙向算法和Trans算法等， SPC(軟永久連接)/SC(交換連接)/PC（永久連接）　　PC和SPC連接都是由管理平面發(fā)起的對(duì)連接的管理。光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模在迅速擴(kuò)展， 光傳送網(wǎng)的角色從原來的大容量帶寬傳送轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┒说蕉说姆?wù)連接。新公網(wǎng)的目的是建立一個(gè)透明的光層網(wǎng)絡(luò)，在光域能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送信號(hào)的管理,減少對(duì)信號(hào)的處理和解釋，從而提高高帶寬網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可恢復(fù)性。全光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一次新的光通信發(fā)展高潮，建設(shè)一個(gè)最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網(wǎng)絡(luò)不僅可以為未來的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NIl）奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)，而且也對(duì)我國的信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。光邊緣網(wǎng)絡(luò)中DWDM的作用是提供業(yè)務(wù)層到光層的橋梁。對(duì)于不久的將來要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù)，如：網(wǎng)上教育，網(wǎng)上辦公，會(huì)議電視，網(wǎng)上游戲，遠(yuǎn)程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視，上下行傳輸不對(duì)稱的業(yè)務(wù)，ADSL就難以滿足。即HDTV業(yè)務(wù)到來時(shí)，非FTTH不可。另一種是采用無源光網(wǎng)絡(luò)( PON) 技術(shù)，用分光器把光信號(hào)進(jìn)行分支，一根光纖為多個(gè)用戶提供服務(wù)。近來無線接入技術(shù)發(fā)展迅速。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網(wǎng)WiMAX（）復(fù)蓋而可利用，那么可不必建設(shè)專用的WLAN。另外上行的全部帶寬可被一個(gè)終端所用,這非常有利于帶寬的擴(kuò)展. 但這些優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)不能抵消它在器件和光纖成本方面的劣勢。新發(fā)展的服務(wù)質(zhì)量（Q。EPON技術(shù)和現(xiàn)有的設(shè)備具有很好的兼容性。FTTH+無線接入是未來的發(fā)展趨勢。采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，形成光纖到家庭+無線接入（FTTH +無線接入）的家庭網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在也有把波分復(fù)用（WDM）技術(shù)用于光接入網(wǎng)的。根據(jù)技術(shù)體制,則可分為PDH 光接入技術(shù)