全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢(shì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 09:05本頁(yè)面
【正文】 劃中的泛歐光傳送網(wǎng)OPEN和光纖城域網(wǎng)METON；日本NTT的企業(yè)光纖骨干COBNET和光城域網(wǎng)PROMETEO等。例如前幾年開(kāi)始的美國(guó)ARPA(Advanced Research Projects Agency)一期計(jì)劃(ONTC、AON等)和二期全球網(wǎng)計(jì)劃(MONET、NTON、ICON、WEST等)；歐洲的RACE(Research and development in Advanced Communications technologies in Europe)和ACTS(Advanced Communications Technologies and Services)光網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃；日本有NTT、NEC和富士通等主要大公司和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目；此外，在法國(guó)、德國(guó)、意大利和英國(guó)同時(shí)也在做全光網(wǎng)絡(luò)方面的研究?！ ⊥ǔ＠硐肭闆r下的全光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備以下特征：*光路的起始、終結(jié)點(diǎn)應(yīng)不受限制，例如，不受光噪聲累積效應(yīng)的限制，不受廠(chǎng)商的特定波長(zhǎng)的限制等；*與光路傳輸?shù)男盘?hào)種類(lèi)、速率無(wú)關(guān)；*波長(zhǎng)變換所需的設(shè)備愈少、容量愈小愈好；*支持多廠(chǎng)商產(chǎn)品的光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；*易于升級(jí)擴(kuò)容，可按需求隨時(shí)擴(kuò)展帶寬。光邊緣網(wǎng)絡(luò)包括城域邊緣網(wǎng)絡(luò)，城域接入與農(nóng)村接入，以及校園、企業(yè)等用戶(hù)駐地網(wǎng)絡(luò)；而光核心網(wǎng)絡(luò)則包括城市間骨干核心網(wǎng)絡(luò)與城域核心網(wǎng)絡(luò)?！ ‰S著光網(wǎng)絡(luò)需求和技術(shù)的發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)將分為核心網(wǎng)、即溝通城市之間的長(zhǎng)途光纜干線(xiàn)網(wǎng)、城市范圍的光城域網(wǎng)，以及光接入網(wǎng)，包括城市與農(nóng)村的光接入網(wǎng)和校園、企業(yè)等用戶(hù)駐地網(wǎng)；大致如圖3所示?！ 」鈧鬏敹螌訛楣庑盘?hào)在各種類(lèi)型光傳輸煤質(zhì)，、其主要傳送實(shí)體有網(wǎng)絡(luò)連接、子網(wǎng)連接、鏈路連接和路徑、光傳輸段層網(wǎng)絡(luò)的功能有：光傳輸段開(kāi)消處理，以確保光傳輸段適配信息的完整一致；光傳輸段監(jiān)控功能，以實(shí)現(xiàn)傳輸段層上的操作和管理，例如傳輸段的可靠性、生存性等。 光復(fù)用段層為多波長(zhǎng)光路(含單波長(zhǎng)光路)光信號(hào)提供聯(lián)網(wǎng)功能，其主要傳送實(shí)體有網(wǎng)絡(luò)連接，鏈路連接和路徑。光路層即波長(zhǎng)層，為透明傳遞各種格式客戶(hù)層信號(hào)的光路提供端到端的聯(lián)網(wǎng)功能，其主要傳送實(shí)體有網(wǎng)絡(luò)連接、鏈路連接、子網(wǎng)連接和路徑。(5)全光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖2示全光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最近傾向于采用貝爾實(shí)驗(yàn)室的MEMS和可變波長(zhǎng)變換器實(shí)現(xiàn)可變波長(zhǎng)OADM。后者可在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)任意上下光路，可實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)與配置，使網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)資源得到最佳分配利用，其核心光器件是光開(kāi)關(guān)與波長(zhǎng)可調(diào)諧激光器。OADM有固定波長(zhǎng)型和可變波長(zhǎng)型。因?yàn)樵赪DM光網(wǎng)絡(luò)中人們的興趣越來(lái)越集中到OADM上。(3)全光中繼 這一部分前面已有介紹(4)光復(fù)用與解復(fù)用 有光時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用技術(shù)(同一波長(zhǎng)但不同的時(shí)間間隔復(fù)用，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段),廣播分復(fù)用與解復(fù)用技術(shù)，光空間復(fù)用與解復(fù)用技術(shù)，光空間復(fù)用與解復(fù)用技術(shù)，例如用不同的光纖傳輸。由于采用半導(dǎo)體光放大器陣列構(gòu)成的OXC，隨陣列擴(kuò)大接入損耗增加很多，從而在向容量大型化發(fā)展上遇到難于克服的障礙。利用MEMS實(shí)現(xiàn)的OXC實(shí)際是一個(gè)二維的鏡片陣，當(dāng)需要將入射的光波進(jìn)行改變時(shí)，可通過(guò)改變鏡片的角度，將光波反射到相應(yīng)得光纖中，如圖1所示，用這種結(jié)構(gòu)得OXC可以組成大型光交叉矩陣，具有極好的光學(xué)特性?！ ?998年年底貝爾實(shí)驗(yàn)室宣布一項(xiàng)專(zhuān)利成果微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)?！ ∮捎谠诰W(wǎng)絡(luò)的邊界，例如骨干網(wǎng)與城域網(wǎng)，它們所傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)是不一樣的，光路的交換必須改變波長(zhǎng)，而不僅是改變光的傳輸方向或光纖，所以，開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟、商用的全光交換機(jī)好有很長(zhǎng)的一段路程?！ ÷暪饨粨Q機(jī)以聲光技術(shù)為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的交換速度，但不適合矩陣交換機(jī)，因需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)并需要通過(guò)改變波長(zhǎng)來(lái)控制交換機(jī)。極化光束分離器或光束調(diào)相器起引導(dǎo)光信號(hào)到目的端口的作用?！ ∫壕Ч饨粨Q機(jī)包含液晶片、極化光束分離器或光束調(diào)相器。當(dāng)電流通過(guò)加熱器時(shí)改變波導(dǎo)分支內(nèi)的熱量分布，從而改變了折射率，將光從主波導(dǎo)耦合至分支波導(dǎo)中。(1)全光交換 目前在研究開(kāi)發(fā)熱光、液晶光和聲光交換機(jī)。這就解決了全光網(wǎng)絡(luò)透明部分應(yīng)多少的爭(zhēng)議?！ ∷?，考慮現(xiàn)實(shí)，為避免技術(shù)和運(yùn)營(yíng)的困難，ITUT決定按光傳送網(wǎng)(OTN)的概念研究光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化建議。就透明性來(lái)說(shuō)只要有光電變換就是半透明的；我們當(dāng)然希望做到全透明，以便全面充分地利用光纖的能力，使網(wǎng)絡(luò)帶寬幾乎無(wú)限，對(duì)傳送的信號(hào)無(wú)任何限制，對(duì)信號(hào)的處理極少，因而網(wǎng)絡(luò)最經(jīng)濟(jì)可靠。考慮這種現(xiàn)實(shí)，以及前節(jié)所述理由，人們想到全光網(wǎng)絡(luò)。3 全光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)與結(jié)構(gòu) 在傳統(tǒng)的光一電一光骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，尤其是樞紐節(jié)點(diǎn)，典型的情況是約有7580%的業(yè)務(wù)量是直通的，為了少量的業(yè)務(wù)不得不全部進(jìn)行光電變換處理，將落地的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，進(jìn)行交換與選路，然后再將其變換為光信號(hào)，送到適當(dāng)?shù)墓饴分?。作為光網(wǎng)絡(luò)通信樞紐節(jié)點(diǎn)的主要設(shè)備OXC，位于多個(gè)光環(huán)網(wǎng)的交匯節(jié)點(diǎn)，隨著調(diào)整疏通光波長(zhǎng)數(shù)和光路走向，實(shí)現(xiàn)各向光路的交叉連接。為此，可像SDH自愈環(huán)那樣，在WDM系統(tǒng)中采用OADM構(gòu)成兩纖單向光路共享保護(hù)環(huán)網(wǎng)，以及四纖線(xiàn)路共享保護(hù)環(huán)網(wǎng)。WDM技術(shù)的這種發(fā)展與演變將左右OTN技術(shù)的發(fā)展。
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