【文章內(nèi)容簡介】 OXC結構 基于波長交換的 OXC結構 a. 基于陣列波導光柵復用器的三級波長交換 OXC結構 b. 完全基于波長交換的 OXC結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 ? 基于空間交換的 OXC結構 N NN NN N發(fā)送模塊 接收模塊DX C發(fā)送模塊 接收模塊DX C12Nf111222NfNfNf波長變換器波分解復用器波分復用器波分解復用器波分復用器λ 1λ Mλ 2(a )(b )空間光開關矩陣MN MN開關矩陣 /解復用器對的 OXC結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于空間光開關矩陣和波分復用 /解復用器對的 OXC結構 圖 (a)特點： 具有 MN2個交叉點； 不支持虛波長通道； 具有波長模塊性。 圖 (b)特點： 具有 M2N2 交叉點； 可以有端口指配； 支持虛波長通道； 既無波長模塊性，又無鏈路模塊性。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 發(fā)送模塊 接收模塊DX C接收模塊發(fā)送模塊DX CN NN NN NN NN NN N星型耦合器空間開關矩陣空間開關矩陣星型耦合器星型耦合器星型耦合器波長變換器可調(diào)諧濾波器可調(diào)諧濾波器(a ) (b )Nf12NfNfNf1112221 12 2M M 濾波器的 OXC結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于空間光開關矩陣和可調(diào)諧 濾波器的 OXC結構 圖 (a)特點： 具有 MN2個交叉點； 不支持虛波長通道； 具有波長模塊性； 具有廣播發(fā)送能力。 圖 (b)特點： 支持虛波長通道； 其它特性同 (a)。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 OXC結構 N NN NN NM NM NM NM N發(fā)送模塊 接收模塊DX C接收模塊發(fā)送模塊DX C111 12 222Nf NfNfNf分送耦合開關分送耦合開關波分解復用器波分解復用器波長變換器波長變換器星型耦合器星型耦合器1M2NNf21(b )(a )第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 M N分送耦合開關的結構 1N2M211 2 光開關星型耦合器第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于分送耦合開關的 OXC結構 圖 (a)特點： 具有 MN2個交叉點； 支持虛波長通道； 具有波長模塊性； 利用解復用器就可獲得廣播發(fā)送能力。 圖 (b)特點： 具有鏈路模塊性； 其它特性同 (a)。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 （ 2） 基于波長交換的 OXC結構 AW GMAW GM接收模塊發(fā)送模塊 DX C1 1波長交換器波分復用器 波分解復用器1 1波長交換器1 1波長交換器陣列波導光柵復用器陣列波導光柵復用器1NfNf1 a. 基于陣列波導光柵復用器的三級波長交換 OXC結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 發(fā)送模塊 接收模塊DX C波長變換器波長變換器可調(diào)諧濾波器星型耦合器星型耦合器1NfNf221 b. 完全基于波長交換的 OXC結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 OADM節(jié)點結構 分波器＋波長交換單元＋合波器 耦合單元＋濾波單元＋合波器 基于聲光可調(diào)諧濾波器（ AOTF） 基于波長光柵路由器 （ WGR） 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 1) 分波器＋光開關矩陣＋合波器 干線信號 解復用器 光開關 復用器 基于解復用器和光開關的 OA D M 上路信號 下路信號 干線信號 輸入 信號解復用器 復用器圖 3. 2 2 基于解復用器和開關陣列的 O A D M 光交叉陣列光轉發(fā)器上路信號 下路信號輸出 信號第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 2) 耦合單元＋濾波單元＋合波器 光環(huán)形器 光環(huán)形器 光纖光柵 輸入 信號 下路信號 輸出 信號 上路信號 基于 光纖 光柵和 光 開關的 O A D M 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 3) 基于聲光可調(diào)諧濾波器（ AOTF） 上路波長 下路波長 輸入 W D M 信號 輸出 W D M 信號 TE TM 模式轉換 PBS PBS 選頻 f 基于 A OTF 的 OAD M 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 4) 基于波長光柵路由器（ WGR） 陣列波導光柵（A W G）add d r opi n pu to u tp u t 基于A W G的 O A DM 結構第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于 AWG和濾波器及光環(huán)形器的雙向 OADM 1234567812345678OBP F 2OBP F 1D r o pA d dA W G M U X D r o pA d d 基于A W G 和濾波器及光環(huán)形器的O A D M第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 波長變換器 1）波長變換器的作用和要求 2） 波長變換器的類型 3）各種波長變換器的比較 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 1） 波長變換器的作用和要求 A l l o p t ic a l p o r t io nS1BCDAS2E? 1? 2波長變換器是解決全光網(wǎng)中波長路由競爭的關鍵器件，是充分發(fā)揮WDM帶寬資源的必要手段 。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 對波長變換器的要求 對比特率和信號形式應具有透明性； 變換速率快 （ 10Gb/s以上 ） ； 既能向短波長變換 ， 又能向長波長變換； 適當?shù)妮斎牍β?（ 不大于 0dBm） ； 較寬的變換范圍； 可以無變化 （ 即相同的輸入輸出波長 ） ； 偏振不敏感； 低啁啾輸出 ， 高信噪比 ， 高消光比； 實現(xiàn)簡單 。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 2）各種波長變換器 光－電－光型波長變換器 基于半導體光放大器的交叉增益調(diào)制 基于半導體光放大器的交叉相位調(diào)制 基于半導體激光器或光纖中的四波混頻（ FWM）效應或不同頻率產(chǎn)生（ DFG）的全光波長變換器。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 E l ec t r ic a lp u mp i n g C u rr e n tP r ob e λ 1S i gn a l λ 2G a inM o du l a te db y s i g na lSOAP r ob eS i gn a lO p ti c a lp u mp i n g? 基于 SOA中 XGM的 AOWC原理圖 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于半導體光放大器的交叉增益調(diào)制 S OACW I n p u t s i g n a lλ sλ c F i l t e rC o n v e r t e d s i g n a lC o p r o p a g a t i o n s c h e m eS OA CW I n p u t s i g n a lλ sλ cC o n v e r t e d s i g n a lC o u n t e r p r o p a g a t i o n s c h e m ecλ第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于 SOA的交叉增益調(diào)制的 AOWC的特點 變換速度快（ ~40Gb/s）； 轉換效率高； 結構簡單，實現(xiàn)容易； 消光比性能差（ 8dB左右），向長波和向短波方向變換的消光比不一樣； 存在自發(fā)幅射噪聲，信噪比差； 信號反向； 啁啾較嚴重。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 S O A 1S O A 2λ inλcwc o n v e rt e ds i g n alλcwp o r b e l i g h ti n p u t s i g n alr1/ r r1/ rM Z I? 基于半導體光放大器的交叉相位調(diào)制 二端口 MachZehnder 干涉型 全光波長變換器 p r ob einS OA1S OA2outs i g n a lη 1η3η2λ1λ 2三端口 MachZehnder 干涉型 全光波長變換器 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 基于 SOA的交叉相位調(diào)制的 AOWC的特點 變換速度快（ ~40Gb/s），轉換效率高； 消光比好（ 15dB左右），信噪比好； 信號可以同向，也可以反向； 啁啾較好； MZ干涉器和 SOA可以采用單片集成技術 成本較高。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 ? 基于四波混頻效應 ωpω s2 ωp ωs2 ωs ω pF r e q u e n c y第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 光電變換 SOA交叉增益調(diào)制 SOA交叉相位調(diào)制 四波混頻 透明性 受限 受限 受限 絕對透明 信噪比 7~9dB noise Fig。 S/N:40dB(reg) Noise Fig. 7~9dB Noise Fig. ~3dB S/N 20dB 消光比 ~10dB, if direct mod. ~20dB, if . ~8dB ~15dB ~input 啁啾參數(shù) ~3,if direct mod. ~ if EA . for QW AMP. ~ 啁啾反轉 3）各種波長變換器的比較 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 四、全光網(wǎng)的管理 原子功能模型 光傳送網(wǎng)管理的特殊要求 光傳送網(wǎng)開銷信道的實現(xiàn) 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 原子功能模型 OCh_A Source OCh AP OCh_TT Source OCh TCP OMS/OCh_A Source OMS AP OMS_TT Source OMS TCP OTS/OMS_A Source OTS AP OMS_TT Source OCh_A Sink OCh AP OCh_TT Sink OCh TCP OMS/OCh_A Sink OMS AP OMS_TT Sink OMS TCP OTS/OMS_A Sink OTS AP OMS_TT Sink OTS_NC OMS_NC OCh_NC OMS Trail OCh Trail OTS Trail OTS TCP OTS TCP OTS layer work OMS layer work OCh layer work 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 光傳送網(wǎng)管理的特殊要求 （ 1）由于全光網(wǎng)中客戶信號的傳送、復用、選路、監(jiān)視等處理功能都是在光域上進行，因此光網(wǎng)絡的管理方式必須適應光層管理的特點和要求； （ 2）在光傳送網(wǎng)中引入了一些不同于 SDH /ATM的管理實體如對光交叉連接（ OXC）和光分插復用（ OADM）設備的管理； （ 3）全光網(wǎng)的一個重要優(yōu)點就是它的協(xié)議透明性，即在單一的物理架構中可以同時存在多種形式的協(xié)議流。因為無法預知網(wǎng)絡使用的協(xié)議，所以光傳送網(wǎng)需要有自己的管理信息結構和開銷方案； （ 4）全光網(wǎng)的最終目標是實現(xiàn)可以支持各種傳送業(yè)務的統(tǒng)一的光平臺，因此全光網(wǎng)的管理需要考慮與現(xiàn)有的SDH /ATM傳送網(wǎng)管理的配合問題。 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 光傳送網(wǎng)開銷信道的實現(xiàn) ? 帶內(nèi)方式：副載波調(diào)制 數(shù)據(jù)包封 ? 帶外方式：光監(jiān)控信道（ OSC） F AS維護信號 管理消息F AS 光監(jiān)控信道凈負荷留作將來用監(jiān)控信道幀結構 第 8章 光纖通信網(wǎng)絡 五、全光網(wǎng)的傳輸限制 同頻串擾（相干和非相干的） 環(huán)路問題 非線性光學效應 色散的積 累