【正文】 是通信網(wǎng)中普遍采用的一種復用方式。一般說來，在光波復用系統(tǒng)中其源端和目的端都采用相同的波長來傳遞信號，否則將在多路復用中，每個終端都將增加終端設備的復雜性。常用混合交換方式有空分+時分，空分+波分，空分+時分+波分等復合方式。從應用的角度，光突發(fā)交換還有一些重要的課題需要研究。光分組交換技術獨秀之處在于：一是大容量、數(shù)據(jù)率和格式的透明性、可配置性等特點，支持未來不同類型數(shù)據(jù)；二是能提供端到端的光通道或者無連接的傳輸；三是帶寬利用效率高，能提供各種服務，滿足客戶的需求；四是把大量的交換業(yè)務轉(zhuǎn)移到光域，交換容量與WDM傳輸容量匹配，同時光分組技術與OXC、MPLS等新技術的結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)絡的優(yōu)化與資源的合理利用因而，光分組交換技術勢必成為下一代全光網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃的“寵兒”。光復用段層的網(wǎng)絡功能有：光復用段開銷處理，以確保光路適配信息的完整一致；光復用段監(jiān)控的功能，以實現(xiàn)復用段層網(wǎng)絡的操作和管理。目前廣播電視網(wǎng)絡由于混合光纖接入網(wǎng)(HFC)造價較低而進入商業(yè)化階段，但隨著光無源星形耦合器等光器件的成熟及成本的下降，無源光纖接入網(wǎng)(PON)將成為最具潛力的接入網(wǎng)方案(光纖到家FTTH方案)，由于該網(wǎng)絡都采用無源光器件，其可靠性非常高。此網(wǎng)中OCH層為各數(shù)字化用戶提供信號接口，具有透明地傳送SDH、PDH、ATM、IP等業(yè)務并提供點對點、以光通路為基礎的組網(wǎng)功能，一般為單一波長的傳輸通道；OMS層能夠為DWDM復用的多波長信號提供組網(wǎng)功能；OTS輸出光信號經(jīng)過光接口與傳輸光纖相連接；每層網(wǎng)絡都要為相鄰一層網(wǎng)絡提供傳送服務。光網(wǎng)絡的控制與管理配置模式有以下幾種：軟永久電路模式（SPC）：基于用戶或終端系統(tǒng)和網(wǎng)絡之間的差別，終端系統(tǒng)和網(wǎng)絡之間沒有網(wǎng)絡管理或控制交互作用，位于控制平臺上方的管理系統(tǒng)代替用于終端與網(wǎng)絡節(jié)點中的相通信。此模式應用于IP網(wǎng)絡比較有利，路由器可與OXC具有同等地位，共享路由信息和控制智能。典型的可采用最短路由算法。在疊加模式中，只有光交換機運行多協(xié)議波長交換，業(yè)務傳輸平臺運行自已的路由和信令協(xié)議。帶光放大的波分復用技術已經(jīng)成熟，并已投入商用。在我國則有中科院、高等院校和科研院所進行的國家863計劃重大項目中國高速信息示范網(wǎng)CAINONET等。全光網(wǎng)的透明性允許不同體制、格式和速率的信號的混合，允許現(xiàn)有和任何未來的新系統(tǒng)的互連。當然全光網(wǎng)的發(fā)展還處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。更嚴重的是：全光網(wǎng)是一個動態(tài)的光網(wǎng)絡，源節(jié)點和目的節(jié)點之間的光信號連接是按業(yè)務需求動態(tài)建立，即如果兩個節(jié)點要通過某一條物理路徑建立一個光信號連接，系統(tǒng)在規(guī)劃之初就必須考慮，而同源不同宿，同宿不同源但又經(jīng)過相同的物理路徑的光信號連接需要同時考慮功率，OSNR，色散預算，物理層對光信號非透明在動態(tài)全光網(wǎng)中將誘發(fā)異常復雜的物理層預算問題，網(wǎng)絡規(guī)劃調(diào)度將極其復雜。光信號的透明，決定了全光網(wǎng)缺乏直接監(jiān)控業(yè)務信號質(zhì)量的方法和手段。 再者，光層透明決定了中間節(jié)點無法得到隨路的帶內(nèi)開銷信息，只能依賴帶外信息進行網(wǎng)絡運營管理維護。雖然可以通過波長轉(zhuǎn)換來降低波長阻塞度，但一方面是全光波長轉(zhuǎn)換技術并不成熟，商用仍有待時間，另一方面網(wǎng)絡中的波長轉(zhuǎn)換設置和業(yè)務配置相關，只有冗余的波長轉(zhuǎn)換裝置才能降低波長阻塞率，這也會造成網(wǎng)絡成本的進一步上升。光交換，交叉連接技術將日趨完善，光網(wǎng)絡的分組交換也將有更大的發(fā)展，而光網(wǎng)絡的管理與維護也必將得到大發(fā)展，并與無線，英特網(wǎng)更好地融合，到那時，全光通信網(wǎng)絡將給我們帶來一個全新的通信時代。將其修改為實際的論文提交日期，不用此信息時，刪除此框。綜上所述，全光網(wǎng)可以說是光通信網(wǎng)絡技術發(fā)展的最高階段。這意味著全部以光信號來處理，將導致網(wǎng)絡存在嚴重的波長阻塞，特別是網(wǎng)絡規(guī)模越大，業(yè)務連接越復雜，波長阻塞就越嚴重。而且，因為具體的業(yè)務協(xié)議、幀格式、速率往往都相差很大，為了能在不同源宿邊緣節(jié)點之間建立業(yè)務需求，往往需要預先保留對應的業(yè)務協(xié)議處理單元，才能在不同邊緣節(jié)點之間建立業(yè)務連接，造成了網(wǎng)絡上業(yè)務協(xié)議處理單元的大量冗余。但是光層信號透明也帶來了其它問題，中間節(jié)點無法識別業(yè)務信號，也無法根據(jù)業(yè)務信號開銷來判斷當前業(yè)務信號的質(zhì)量狀況。 雖然從WB，WSS等光器件的邏輯功能上看，全光網(wǎng)已經(jīng)可以根據(jù)業(yè)務需求在源宿節(jié)點之間分配一條光通道連接，但光信號是否可以從源節(jié)點傳送至目的節(jié)點，則需要進行非常細致的功率，OSNR，色散，非線性效應等預算過程，而目前這些預算過程都是模擬的。在電路DXC和ADM之下提出了一個新的光網(wǎng)絡層，簡化了網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，提高了網(wǎng)絡可靠性，并且與業(yè)務和承載信號無關，具有重要的現(xiàn)實和長遠意義。由于打破了光/電轉(zhuǎn)換的“瓶頸”，采用全光網(wǎng)可實現(xiàn)超大容量的網(wǎng)絡。最近有Oxygen計劃，美國光互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃、加拿大光網(wǎng)絡規(guī)劃，歐洲光網(wǎng)絡規(guī)劃等，既建立了許多試驗平臺，又進行了現(xiàn)場試驗，以研究光網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、光網(wǎng)絡管理、光纖傳輸、光交換和光網(wǎng)絡對新業(yè)務的適應性等關鍵技術。現(xiàn)階段全光通信網(wǎng)的研究與試驗明顯地以波分復用技術為核心，即主要對波分復用傳輸、交換和聯(lián)網(wǎng)技術進行研究與試驗，構(gòu)成波分復用全光通信試驗網(wǎng)。6 全光網(wǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展全光通信網(wǎng)是通信網(wǎng)發(fā)展的目標。IETF：對光網(wǎng)絡的路由和信令協(xié)議進行技術規(guī)范－多協(xié)議波長交換（MPLambaS），作為IP協(xié)議的擴展，可運行疊加或?qū)Φ饶Ｊ?。路由選定：對于光網(wǎng)絡選路需要考察許多因素，包括單個連接的路由計算、拓撲信息獲得和發(fā)布、資源狀態(tài)信息發(fā)布和可到達信息。對等（peer）模式：最初發(fā)出連接請求的是對等的網(wǎng)絡單元（NE），請求發(fā)出者已全面獲得拓撲信息。光網(wǎng)絡控制與管理平臺主要負責提供和維護連接，管理網(wǎng)絡資源，對路由選擇提供連接請求進行計算，以及在網(wǎng)絡中沿選擇的路由請求和建立連接的信令機制。所以ITU T決定按光傳送網(wǎng)(OTN)的概念來研究光網(wǎng)絡技術和標準，不限定網(wǎng)絡的透明性，先在經(jīng)濟技術條件允許的范圍內(nèi)發(fā)展光透明子網(wǎng)，隨著條件的成熟再逐步擴大到全光網(wǎng)，最終實現(xiàn)全透明傳輸。一般局域網(wǎng)的網(wǎng)徑較小，傳輸延遲小，數(shù)據(jù)吞吐量較高，因此常用星型結(jié)構(gòu)或者總線型結(jié)構(gòu)，其節(jié)點就是光收發(fā)器，每個星型子網(wǎng)分配一個光信號波長，采用媒質(zhì)控制協(xié)議來解決資源共享問題，結(jié)構(gòu)較為簡單，當需要將各個子網(wǎng)互聯(lián)起來時，則需要波長路由器。光網(wǎng)路層網(wǎng)絡的功能有：光路連接的重組，以便能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的選路；光路開銷（開支消息簡稱開銷）處理，以確保光路適配信息的完整一致；光路監(jiān)控的功能，以實現(xiàn)網(wǎng)絡的操作和管理。如何在光突發(fā)交換網(wǎng)絡中實現(xiàn)組播功能也是一項非常重要的課題，為了實現(xiàn)組播，光開關矩陣和交換控制單元都必須具備組播能力，且二者之間必須能有效地協(xié)調(diào)。因此，光突發(fā)交換網(wǎng)絡很有希望取代當前基于SDH同步數(shù)字體系架構(gòu)和電子路由器的IP骨干網(wǎng)，成為下一代光子化的骨干網(wǎng)。然而由于需要把多路信號進行分路后再接入鏈路，從而抵消了波分復用的優(yōu)點。利用光纖延時線的光時分交換的工作原理：首先把時分復用的光信號經(jīng)過光分路器，使它的每條出線上同時都只有某一時隙的光信號；然后讓這些信號分別經(jīng)過不同的光延時器件，使其獲得不同的時間延遲；最后，再把這些信號經(jīng)過一個光合路器重新復合起來，就完成了時分交換?？辗止饨粨Q的基本單元是22的光交換模塊，在輸入端具有兩根光纖，輸出端也有兩根光纖，它的工作狀態(tài)有平行連接狀態(tài)和交叉連接狀態(tài)如圖4，其中波導型光開關型結(jié)構(gòu)如圖33（a），半導體光開關型結(jié)構(gòu)如圖33（b）。光信號的分割復用方式有三種：空分、時分和波分。串聯(lián)電極是一個溝道隔開的兩個電流注入?yún)^(qū)，由于溝道沒有電流輸入，它起著飽和吸收區(qū)的作用。最常用的是采用鈦擴散鈮酸鋰波導構(gòu)成HZ干涉型外調(diào)整器。典型的波導長度為數(shù)個毫米。器件的這個作用相當于一個開關把光信號給“關斷”了；當偏置電流信號為某一個不為零的值時，輸入的光信號便會被適當放大后而輸出，這相當于開關閉合讓光信號“通過”。由于光波分復用技術的成熟，傳輸容量的迅速增長帶來的對交換系統(tǒng)發(fā)展的壓力和動力，通信網(wǎng)中交換系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，運行速率越來越高。這樣可以使增益平坦性、噪聲特性和放大效率達到最佳。在1535～1561nm之間，實現(xiàn)了增益基本平坦。為了使EDFA的增益平坦，主要采用 “增益均衡技術”和“光纖技術”。英國BT實驗室研制的OXC采用WDM技術與空分技術相結(jié)合，已用于波分復用系統(tǒng)。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。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，否則將嚴重影響傳輸性能。 Williams公司將為Frontier在休士頓、亞特蘭大等地的網(wǎng)絡提供1610Gb/s的DWDM系統(tǒng)。1996年NEC、ATamp。目前已研制出4種形式的器件作為去復用器，它們是光克爾開關矩陣光去復用器、交叉相位調(diào)制頻移光去復用器、四波混頻開關光去復用器和非線性光纖環(huán)路鏡式（NOLM）光去復用器。光時分復用要求光源提供5～20GHz的占空比相當小的超窄光脈沖輸出，實現(xiàn)的方法有增益開關法、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。允許采用不同的速率和協(xié)議，有利于網(wǎng)絡應用的靈活性。特別是數(shù)字傳輸干線采用時分復用(OTDM) 技術，充分挖掘光纖的帶寬資源，實現(xiàn)大容量信息在網(wǎng)絡節(jié)點上的交換。也就是說，信息從源節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程中始終在光域內(nèi)，波長成為全光網(wǎng)絡的最基本單元。由于新興業(yè)務占用的帶寬資源較多，高速寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)絡已成為本世紀通信網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，而光纖具有巨大的帶寬，傳輸損耗較低。 設計（論文）題目：全光網(wǎng)絡技術發(fā)展趨勢研究　　畢業(yè)論文目錄目　　錄摘 要 1ABSTRACT 1引　言 21 概 述 3 3 32 全光網(wǎng)絡的相關技術 5 波分復用（WDM） 5 光分插復用（OADM） 6 7 全光中繼 83 全光網(wǎng)絡的核心——光交換技術 10 10 10 10 11 11 12 12 154 全光網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu) 17 17 175 光網(wǎng)絡的控制與管理技術 21 21 21 226 全光網(wǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展 24 24 24 24 25謝 辭 29參考文獻 30　　畢業(yè)論文摘要摘 要全光網(wǎng)絡（AON）的出現(xiàn)標志著網(wǎng)絡傳輸技術又向前邁出了重大的一步，它與傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡相比具有卓越的性能，被稱為第三代網(wǎng)絡，不久的將來，它將成為電信、Internet等網(wǎng)絡的核心。隨著社會的進步，可以極大豐富和改善人們通信效果和質(zhì)量的寬帶視頻、多媒體業(yè)務