‘壹’ 光纤网络的好处与坏处、优点与缺点有哪些
光纤宽带的优点:
1.容量大:光纤工作频率比电缆使用的工作频率高出8--9个数量级,故所开发的容量大;
2.衰减小:光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆每公里衰减要低一个数量级以上;
3.体小量轻:有利于施工和运输;
4.防干扰性能好:光纤不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好;
5.节约有色金属:一般通信电缆要耗用大量的铜、铅或铝等有色金属。光纤本身是非金属,光纤通信的发展将为国家节约大量有色金属。
6.扩容便捷:一条带宽为2Mbps的标准光纤专线很容易就可以升级到4M、10M、20M、100M甚至G带宽。
7.上下行对称:光纤介质区别于传统ADSL的电话线缆介质的下行大上行小的弊端,能够实现上下行对称。
‘贰’ FTTH光纤宽带有什么优点
光纤宽带的优点:
1.容量大:光纤工作频率比电缆使用的工作频率高出8--9个数量级,故所开发的容量大;
2.衰减小:光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆每公里衰减要低一个数量级以上;
3.体小量轻:有利于施工和运输;
4.防干扰性能好:光纤不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好;
5.节约有色金属:一般通信电缆要耗用大量的铜、铅或铝等有色金属。光纤本身是非金属,光纤通信的发展将为国家节约大量有色金属。
6.扩容便捷:一条带宽为2Mbps的标准光纤专线很容易就可以升级到4M、10M、20M、100M甚至G带宽。
7.上下行对称:光纤介质区别于传统ADSL的电话线缆介质的下行大上行小的弊端,能够实现上下行对称。
‘叁’ 宽带接入技术中传统三网是指哪三网各有什么特点
三网:即原先独立设计运营的传统电信网、计算机互联网和有线电视网将趋于相互渗透和相互融合.
三网融合是一种广义的、社会化的说法,在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一,而主要是指高层业务应用的融合。其表现为技术上趋向一致,网络层上可以实现互联互通,形成无缝覆盖,业务层上互相渗透和交叉,应用层上趋向使用统一的IP协议,在经营上互相竞争、互相合作,朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起,行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三大网络通过技术改造,能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。这就是所谓的三网融合。 三网融合,在概念上从不同角度和层次上分析,可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是应用层次上互相使用统一的通信协议。IP优化光网络就是新一代电信网的基础,是我们所说的三网融合的结合点。 数字技术的迅速发展和全面采用,使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换,所有业务在网络中都将成为统一的“0”或“1”的比特流。 光通信技术的发展,为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输高质量,成为三网业务的理想平台。 软件技术的发展使得三大网络及其终端都通过软件变更,最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。 最重要的是统一的TCP/IP协议的普遍采用,将使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议,从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。 但是,如果按传统的办法处理三网融合将是一个长期而艰巨的过程,如何绕过传统的三网来达到融合的目的,那就是寻找通信体制革命的这条路,我们必须把握技术的发展趋势,结合我国实际情况,选择我们自己的发展道路。 我们的实际情况是数据通信与发达国家相比起步晚,传统的数据通信业务规模不大,比起发达国家的多协议、多业务的包袱要小得多,因此,可以尽快转向以IP为基础的新体制,在光缆上采用IP优化光网络,建设宽带IP网,加速我国Internet网的发展,使之与我国传统的通信网长期并存,既节省开支又充分利用现有的网络资源。
‘肆’ 什么是光网络 ,通俗具体点,谢谢
光网络指使用光纤传输的网络结构,不只是以太网可以通过光纤传输,部分非以太网-象令牌环网、令牌总线网、FDDI等也可以使用光纤传输数据。 因此,光网络一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。
光网络
Optical Network -- 光网络
近几年,随着IP业务的快速增长,对网络带宽的需求不仅变得越来越高,而且由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统的方法主要靠人工配置网络连接,耗时费力易出错,不仅难以适应现代网络和新业务提供拓展的需要,也难以适应市场竞争的需要。一种能够自动完成网络连接的新型网络概念——自动交换传送网(ITU-TSG13命名为ASTN,主要从高层描述)或自动交换光网络(ITU-TSG15命名为ASON,主要从相对细节的结构描述)应运而生。这是一种利用独立的ASTN/ASON控制面,通过各种传送网(包括SDH或OTN)来实施自动连接管理的网络,这种具有独立控制面的光网络称为智能光传送网。
在网络中,引入ASTN/ASON的好处主要有:允许将网络资源动态地分配给路由,缩短了业务层升级扩容时间,明显增加了业务层节点的业务量负荷;具有可扩展的信令能力集;快速的业务提供和拓展;降低了维护管理运营费用;快速的光层业务恢复能力;降低了对用于新技术配置管理的运行支持系统软件的要求,只须维护一个动态数据库,减少了人工出错机会;还可以引入新的业务类型,如按需带宽业务、波长批发、波长出租、分级的带宽业务、动态波长分配租用业务、带宽交易、光拨号业务、动态路由分配、光层虚拟专用网(VPN)等,使传统的传送网向业务网方向演进。
作为网络敷设实例,美国AT&T公司已经率先在全国范围内敷设了连接约100个城市的智能光网络,由约100台智能光交换机和800多台SONET多业务平台构成。前者主要完成以45Mbit/s为基础带宽颗粒的实时交换和动态指配,后者主要在网络边缘汇聚低速业务至2.5Gbit/s或10Gbit/s速率,再经光交换选路通过网络,基于实时的信令和选路算法。新网络不仅降低了成本减少了指配出错机会,使运作流畅、容量增加,也简化了网络结构层次,极大地缩短了企事业用户的高速电路指配时间,能有效对付网络大故障,快速恢复业务。恢复时间仅为数百毫秒。
按照Frost&Sullivan公司最近的预测,尽管全球电信设备市场总体呈低迷状态,但为了降低成本、增加收入,全球光交换的市场将仍然从2001年的3.36亿美元增加到2006年的60亿美元,智能光网络将成为未来几年传送网发展的重要方向和市场机遇。
自动交换光网络(ASON)是智能光网络的主要模式之一,一般由DWDM(密集波分复用)组成的光传送网组成的光传送网(OTN)加上光交换机组成;在有DWDM组成的网状主要节点,设置具有数百Gbit/s交换能力的光交换机,组成ASON的核心层。按照我国光纤通信的技术体系,光交换机最小颗粒度可以设定为155Mbit/s,网络节点接口(NNI)可以任选STM-1/STM-4/STM-16/STM-64,用户网络接口(UNI)用于连接SDH(同步数字系列)、ATM(异步转移模式)、以太网路由器等。
在接入业务较多的网络中,应该在核心层和接入层之间,加入汇接层。汇接层采用多业务交换平台,汇聚DXC(数字交叉连接设备)、SDH的TM(终端复用器)和ADM(分插复用器)、ATM交换、以太网交换等功能,上接核心层,下接接入层。这种三层结构的组网方式能够充分体现ASON的技术和经济优势。
ASON模式能够充分利用既有的网络资源,降低智能光网络的成本,为较多的电信运营商所采用。
智能光网络与目前国内电信运营商广泛运用的SDH组网方式相比,有许多技术上和经济上的优点:
1. 超大容量和丰富的接口,为电信业务发展奠定了基础利用超大容量的DWDM技术,可以在一根光纤上传送96个以上的波长,以每一个波长承载19G信号计算,传输网的容量将达到960G。光分插节点采用大容量的光交换机,交换机容量可以达到640G以上。
智能光网络可提供各类标准接口,能完成波长的交换和波长子速率的交换,粗交叉颗粒为单个波长,细交叉颗粒为STM-1信道。这样的配置使网络的容量发生几何倍数的增长,随着技术的升级,交换容量会更大,能够满足将来信息流量爆炸型增长的需求。
2.高效的网络管理和保护技术,使网络运行高效、安全、稳定智能光网络通过多种网络保护方案,包括传统的环网和链路1:1、1:N、1+1的线路自动倒换,在环网和链路光纤发生故障时,能提供快速的恢复。
智能光网络通过OSRP协方议,使网络的每一个网元都能够主动和其他网元交流链路和容量信息,掌握整个网络的拓补结构。当链路发生故障或增加新途径时,网元向网络的所有节点发出事件广播,各个网络节点收到信息后,重新计算达到各个节点发出事件广播,各个网络节点收到信息后,重新计算达到各个节点的最佳路由,进行路由表的更新,保持了信息数据库的实时动态、可扩展性和可收敛性。
智能光网络的网络管理系统能够把用户分成不同的等级,用户优先级低的可以采用保护带宽通信,优先级高的用户随时可以占用优先级低的用户的带宽。通过实现VLSR(虚拟线路交换环)、FASTMEST(快速格状网恢复)保护以及系统容量机制,在两点之间实现高性能的电路级保护和快速的通路恢复,大大提高了网络的生存能力。
3.降低运营成本,增加了利润增长点
硬件方面:智能光网络的单机集成了多种ADM和DCS设备的功能,简化了网络。光网络完成粗颗粒的整个波长交叉和细颗粒的交换,使带宽利用度达到了最大,并且拥有各种业务接口,适用于各种网络环境,能够提供用户所要求的任何服务。
智能光网络的灵活组网和扩展能力也能够为电信运营商节约网络扩展的费用。
软件方面:通过控制面功能,实现自动化的快速的点对点的配置能力,增强了运营商快速提供优质服务的能力,并且能够根据时间段和需求安排,及时高速网络带宽的利用度,能够适应互联网业务或相类似的突发性要求,从而降低了网络的操作费用,提高了经济效益。
智能光网络能够提供波长批发,波长出租、带宽交易(包括超带宽服务和非标准带宽服务)、动态路由分配、OVPN(光虚拟专用网)等新的业务类型,为电信运营商提供了新的利润增长点
‘伍’ 光网络技术,什么是光网络技术
"光网络指使用光纤传输的网络结构,不只是以太网可以通过光纤传输,部分非以太网-象令牌环网、令牌总线网、FDDI等也可以使用光纤传输数据。 因此,光网络一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。
资料来源:专业的光模块生产厂家——深圳市万兆通光电"
‘陆’ 光网络的技术特点是什么
光纤通信技术已渗透到了电信网的接人网、本地网(接人中继网)和长途干线网(骨干网)之中。由于价格和用户所需带宽的问题.短时间内完全实现全部光纤接人到户还不现实.但是长远来看,实现全部光纤入户是社会发展的必然性,而同时对光网络工程师的人才需求也将越来越大。 在这些典型的网络应用中,光纤只用来代替各类电缆,主要用做传输媒质连接业务节点,即实现了节点之间链路传输的光信号格式化,而节点对信号的处理、队列和交换等还是采用电子技术.这类网络称为第一代光网络,即光电混合网.典型的第一代光网络有SONET(同步光网络)和SDH(同步数字体系).还有各类企业网如光纤分布数据接口(FDDI)等. 当数据速率越来越高时.采用电子技术处理交换节点的数据速率是相当困难的。考虑到节点处理的数据不仅有到达自身的,还有通过该节点到达其他节点的,如果到达其他节 点的数据能在光域选路,则电子技术处理的数据速率就下降了,其负担就小得多了,这使得第二代光网络即全光网络诞生了。 第二代光网络以在光域完成节点数据的选路与交换为标志.实现了节点的部分光化。第二代光网络中的代表技术包括波分复用(WDM)、光时分复用(OTDM)和光码分复(OCDMA)等。
‘柒’ 什么是光网络
光网络就是通常说的光纤网,它的传输介质是光纤.
我们平时使用的网线是双绞线,在这种网络里,数据信号是以电为载体,通过电压的高低来区分0和1.
而在光网络里,承载数据的是激光,通过激光发射器,发射不同强度的激光来区分0和1.
‘捌’ 光纤通信的特征是由什么媒体决定的
光导纤维通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。85微米波段的多模光纤为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。
就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。
光纤光缆技术
光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中特别重要的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化,这是一个相当活跃的领域。
特种光纤具体有以下几种:
1. 有源光纤
这类光纤主要是指掺有稀土离子的光纤。如掺铒(Er3+)、掺钕(Nb3+)、掺镨(Pr3+)、掺镱(Yb3+)、掺铥(Tm3+)等,以此构成激光活性物质。这是制造光纤光放大器的核心物质。不同掺杂的光纤放大器应用于不同的工作波段,如掺饵光纤放大器(EDFA)应用于1550nm附近(C、L波段);掺镨光纤放大器(PDFA)主要应用于1310nm波段;掺铥光纤放大器(TDFA)主要应用于S波段等。这些掺杂光纤放大器与喇曼(Raman)光纤放大器一起给光纤通信技术带来了革命性的变化。它的显着作用是:直接放大光信号,延长传输距离;在光纤通信网和有线电视网(CATV网)中作分配损耗补偿;此外,在波分复用(WDM)系统中及光孤子通信系统中是不可缺少的关键元器件。正因为有了光纤放大器,才能实现无中继器的百万公里的光孤子传输。也正是有了光纤放大器,不仅能使WDM传输的距离大幅度延长,而且也使得传输的性能最佳化。
2. 色散补偿光纤(Dispersion Compesation Fiber,DCF)
常规G.652光纤在1550nm波长附近的色散为17ps/nm×km。当速率超过2.5Gb/s时,随着传输距离的增加,会导致误码。若在CATV系统中使用,会使信号失真。其主要原因是正色散值的积累引起色散加剧,从而使传输特性变坏。为了克服这一问题,必须采用色散值为负的光纤,即将反色散光纤串接入系统中以抵消正色散值,从而控制整个系统的色散大小。这里的反色散光纤就是所谓的色散补偿光纤。在1550nm处,反色散光纤的色散值通常在-50~200ps/nm×km。为了得到如此高的负色散值,必须将其芯径做得很小,相对折射率差做得很大,而这种作法往往又会导致光纤的衰耗增加(0.5~1dB/km)。色散补偿光纤是利用基模波导色散来获得高的负色散值,通常将其色散与衰减之比称作质量因数,质量因数当然越大越好。为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散,最近又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的"双补偿"光纤(DDCF)。该光纤的特点是色散斜率之比(RDE)与常规光纤相同,但符号相反,所以更适合在整个波形内的均衡补偿。
3. 光纤光栅(Fiber Grating)
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射(通常称为紫外光"写入")下,于光纤芯部产生周期性的折射率变化(即光栅)而制成的。使用的是掺锗光纤,在相位掩膜板的掩蔽下,用紫外光照射(在载氢气氛中),使纤芯的折射率产生周期性的变化,然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅,其正负一级衍射光相交形成干涉条纹,这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期模板周期的二分之一。众所周知,光栅本身是一种选频器件,利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如:色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。
4. 多芯单模光纤(Multi-Coremono-Mode Fiber,MCF)
多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低,生产成本较普通的光纤约低50%。此外,这种光纤可以提高成缆的集成密度,同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就,我们认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前光缆的含纤数量达千根以上,有力地保证了接入网的建设。
光有源器件
光有源器件的研究与开发本来是一个最为活跃的领域,但由于前几年已取得辉煌的成果,所以当今的活动空间已大大缩小。超晶格结构材料与量子阱器件,目前已完全成熟,而且可以大批量生产,已完全商品化,如多量子阱激光器(MQW-LD,MQW-DFBLD)。
除此之外,目前已在下列几方面取得重大成就。
1. 集成器件
这里主要指光电集成(OEIC)已开始商品化,如分布反馈激光器(DFB-LD)与电吸收调制器(EAMD)的集成,即DFB-EA,已开始商品化;其它发射器件的集成,如DFB-LD、MQW-LD分别与MESFET或HBT或HEMT的集成;接收器件的集成主要是PIN、金属、半导体、金属探测器分别与MESFET或HBT或HEMT的前置放大电路的集成。虽然这些集成都已获得成功,但还没有商品化。
2. 垂直腔面发射激光器(VCSEL)
由于便于集成和高密度应用,垂直腔面发射激光器受到广泛重视。这种结构的器件已在短波长(ALGaAs/GaAs)方面取得巨大的成功,并开始商品化;在长波长(InGaAsF/InP)方面的研制工作早已开始进行,目前也有少量商品。可以断言,垂直腔面发射激光器将在接入网、局域网中发挥重大作用。
3. 窄带响应可调谐集成光子探测器
由于DWDM光网络系统信道间隔越来越小,甚至到0.1nm。为此,探测器的响应谱半宽也应基本上达到这个要求。恰好窄带探测器有陡锐的响应谱特性,能够满足这一要求。集F-P腔滤波器和光吸收有源层于一体的共振腔增强(RCE)型探测器能提供一个重要的全面解决方案。
4. 基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(SiGe/Si MQW)
这方面的研究是一大热点。众所周知,硅(Si)、锗(Ge)是简接带源材料,发光效率很低,不适合作光电子器件,但是Si材料的半导体工艺非常成熟。于是人们设想,利用能带剪裁工程使物质改性,以达到在硅基基础上制作光电子器件及其集成(主要是实现光电集成,即OEIC)的目的,这方面已取得巨大成就。在理论上有众多的创新,在技术上有重大的突破,器件水平日趋完善。
光无源器件
光无源器件与光有源器件同样是不可缺少的。由于光纤接入网及全光网络的发展,导致光无源器件的发展空前地热门。常规的常用器件已达到一定的产业规模,品种和性能也得到了极大的扩展和改善。所谓光无源器件就是指光能量消耗型器件、其种类繁多、功能各异,在光通信系统及光网络中主要的作用是: 连接光波导或光路; 控制光的传播方向;控制光功率的分配; 控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合; 合波与分波; 光信道的上下与交叉连接等。早期的几种光无源器件已商品化。其中光纤活动连接器无论在品种和产量方面都已有相当大的规模,不仅满足国内需要,而且有少量出口。光分路器(功分器)、光衰减器和光隔离器已有小批量生产。随着光纤通信技术的发展,相继又出现了许多光无源器件,如环行器、色散补偿器、增益平衡器、光的上下复用器、光交叉连接器、阵列波导光栅CAWG等等。这些都还处于研发阶段或试生产阶段,有的也能提供少量商品。按光纤通信技术发展的一般规律来看,当光纤接入网大规模兴建时,光无源器件的需求量远远大于对光有源器件的需求。这主要是由于接入网的特点所决定的。接入网的市场约为整个通信市场的三分之一。因而,接入网产品有巨大的市场及潜在的市场。
光复用技术
光复用技术种类很多,其中最为重要的是波分复用(WDM)技术和光时分复用(OTDM)技术。光复用技术是当今光纤通信技术中最为活跃的一个领域,它的技术进步极大地推动光纤通信事业的发展,给传输技术带来了革命性的变革。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长,研究水平是1022个波长(能传输368亿路电话),近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约为15000个波长(包括光的偏振模色散复用,OPDM)。据1999年5月多伦多的Light Management Group Inc ofToronto演示报导,在一根光纤中传送了65536个光波,把PC数字信号传送到200m的广告板上,并采用声光控制技术,这说明了密集波分复用技术的潜在能力是巨大的。OTDM是指在一个光频率上,在不同的时刻传送不同的信道信息。这种复用的传输速度已达到320Gb/s的水平。若将DWDM与OTDM相结合,则会使复用的容量增加得更大,如虎添翼。
光放大技术
光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果,它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换,即O/E/O变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。 光放大器主要有3种:光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的。掺铒光纤放大器的增益带较宽,覆盖S、C、L频带; 掺铥光纤放大器的增益带是S波段;掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器,即大功率的激光注入光纤后,会发生非线性效应?喇曼散射。在不断发生散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到放大。由此不难理解,喇曼放大是一个分布式的放大过程,即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了,不过相当昂贵。半导体光放大器(S0A)一般是指行波光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些,制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,但产量很小。
到此,我们系统、全面地评论了光纤通信技术的重大进展,至于光纤通信技术的发展方向,可以概括为两个方面: 一是超大容量、超长距离的传输与交换技术; 二是全光网络技术。
</B>中国光纤通信发展史
光纤通信的发展极其迅速,至1991年底,全球已敷设光缆563万千米,到1995年已超过1100万千米。光纤通信在单位时间内能传输的信息量大。一对单模光纤可同时开通35000个电话,而且它还在飞速发展。光纤通信的建设费用正随着使用数量的增大而降低,同时它具有体积小,重量轻,使用金属少,抗电磁干扰、抗辐射性强,保密性好,频带宽,抗干扰性好,防窃听、价格便宜等优点。
1973年,世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学研究院(当时是武汉邮电学院)就开始研究光纤通信。由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线,使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路,从而使我国光纤通信在高新技术中与发达国家有较小的差距。
我国研究开发光纤通信正处于十年动乱时期,处于封闭状态。国外技术基本无法借鉴,纯属自己摸索,一切都要自己搞,包括光纤、光电子器件和光纤通信系统。就研制光纤来说,原料提纯、熔炼车床、拉丝机,还包括光纤的测试仪表和接续工具也全都要自己开发,困难极大。武汉邮电科学研究院,考虑到保证光纤通信最终能为经济建设所用,开展了全面研究,除研制光纤外,还开展光电子器件和光纤通信系统的研制,使我国至今具有了完整的光纤通信产业。
1978年改革开放后,光纤通信的研发工作大大加快。上海、北京、武汉和桂林都研制出光纤通信试验系统。1982年邮电部重点科研工程“八二工程”在武汉开通。该工程被称为实用化工程,要求一切是商用产品而不是试验品,要符合国际CCITT标准,要由设计院设计、工人施工,而不是科技人员施工。从此中国的光纤通信进入实用阶段。
在20世纪80年代中期,数字光纤通信的速率已达到144Mb/s,可传送1980路电话,超过同轴电缆载波。于是,光纤通信作为主流被大量采用,在传输干线上全面取代电缆。经过国家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”计划,中国已建成“八纵八横”干线网,连通全国各省区市。现在,中国已敷设光缆总长约250万公里。光纤通信已成为中国通信的主要手段。在国家科技部、计委、经委的安排下,1999年中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通,随之沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通。2005年3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通,是至今世界容量最大的实用线路。
中国已建立了一定规模的光纤通信产业。中国生产的光纤光缆、半导体光电子器件和光纤通信系统能供国内建设,并有少量出口。
有人认为,我国光纤通信主要干线已经建成,光纤通信容量达到Tbps,几乎用不完,再则2000年的IT泡沫,使光纤的价格低到每公里100元,几乎无利可图。因此不要发展光纤通信技术了。
但光纤本身制造属性决定,光纤仍然有较大的发展空间:新光纤研制,光子晶体。
实际上,特别是中国,省内农村有许多空白需要建设;3G移动通信网的建设也需要光纤网来支持;随着宽带业务的发展、网络需要扩容等,光纤通信仍有巨大的市场。现在每年光纤通信设备和光缆的销售量是上升的。
‘玖’ 光网络是什么
光网络分为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。 由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、 FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户),它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。
‘拾’ 光传送网络的光传送网结构与特点
目前所知的光传送网都是基于波分复用(WDM)技术 。WDM与光时分复用(OTDM)相比,不仅具有升级容易、投资小的优点,在组网中更具有TDM无法比拟的优势。不同格式、速率的信号能够方便地接入到WDM系统中进行混合传输。WDM信号的复用和解复用也很容易由无源器件完成。当一个区域内所有的光纤传输链路都升级为WDM传输时,在这些WDM链路的交叉处设置以波长为标志对光信号进行交叉连接的光交叉连接设备(OXC),那么就可以构成一个全光网络。
WDM光传送网是用光波长作为最基本交换单元的交换技术,来替代传统交换节点中以时隙为交换单位的时隙交换技术。WDM光传送网是随着WDM技术的发展,在SDH网络的基础上发展起来的,通过引入光节点,在原有的分层结构中将引入光层,光层负责传送电层适配到物理媒质层的信息,它可以细分为3个子层:从上到下依次为光信道层网络、光复用段层网络、光传输段层网络。相邻的层网络形成所谓的客户/服务者关系,每一层网络为相邻上一层网络提供传送服务,同时又使用相邻的下一层网络所提供的传送服务。
光传送网的各子层功能如下
(1)光信道层
光信道层负责为来自电复用段层的不同格式的客户信息选择路由和分配波长,为灵活的网络选路安排光信道连接,处理光信道开销,提供光信道层的检测、管理功能,提供端到端的连接,
(2)光复用段层
光复用段层保证两个相邻波长服用传输设备间多波长复用光信号的完整传输,为多波长信号提供网络功能。
(3)光传输断层
光传输段层为光信号在不同类型的光媒质上提供传输功能,同时实现对光放大器或中继器的检测和控制功能等。 WDM光传送网作为一个全新的网络,其区别于现有网络的特征有
(1)波长路由
通过光波长选择性器件实现路由选择,目前,光包交换尚不具备应用条件,缺乏光记忆和光逻辑器件。
(2)透明性
由于WDM光传送网中的信号传输全部在光域进行,因此具有对信号的透明性。透明性有两个含义,即数据速率透明和信号格式透明。
(3)网络结构的拓展性
WDM光传送网应当具有扩展性,即无需改动原有结构,只要升级网络连接,就能够增添网络单元。
(4)可重构性
WDM光传送网的可重构性是指光波长层次上的重构,包括直接在光域里对光纤折断或节点损坏做出反应,实现恢复;建立和拆除光波长连接;自动为突发业务提供临时连接。
(5)可扩容性
考虑到通信业务量的增长和建设成本,全光网络应该具有很好的可扩容性。
(6)可操作性
(7)可靠性和可维护性
WDM光传送网结构简单,端到端采用透明光通路连接,沿途没有逻辑与存储。网中许多光器件都是无源的,不易出故障,比传统网络可靠性更高,更易于维护。