全光網(wǎng)是光通信奮斗的方向

　　ICCSZ訊 全光網(wǎng)為人們勾畫(huà)出了信息傳送的美好藍圖，我們要朝著(zhù)這個(gè)方向不斷邁進(jìn)。

　　從1966年被稱(chēng)為“光通信之父”的英籍華人高錕博士，根據介質(zhì)波導理論提出光纖通信的概念，到目前光纖通信發(fā)展成為最主要的傳輸手段僅40多個(gè)年頭，其速度之快大大超過(guò)了人們的想象。這主要是因為光纖傳輸技術(shù)具有許多獨特的優(yōu)越特征。其傳輸頻帶寬、信息容量大、有近30THz的巨大潛在帶寬容量;傳輸損耗小，傳輸距離遠;傳輸速率高，可靠性高，傳輸的信號質(zhì)量高;抗干擾和保密性能好;可傳輸電視、數據、聲音等多種信號，最便于雙向傳輸和交互式業(yè)務(wù)的開(kāi)展;光纖的原料廣，技術(shù)發(fā)展快，價(jià)格大幅度下降，于是給通信領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了蓬勃生機。

　　人們?yōu)榱顺浞掷霉饫w的巨大潛在帶寬容量，不斷提高光纖的傳輸速率，以創(chuàng )造更多的效益，適應爆炸式增長(cháng)的通信業(yè)務(wù)需求，提出了全光網(wǎng)(AON)的概念。

　　從原理上講，全光網(wǎng)就是指通信網(wǎng)中用戶(hù)與用戶(hù)之間信號的傳輸與交換全部采用光波技術(shù)，即數據從源節點(diǎn)到目的節點(diǎn)的傳輸過(guò)程都在光域內進(jìn)行，中間沒(méi)有光電轉換器。這樣，網(wǎng)內光信號的流動(dòng)就沒(méi)有光電轉換的障礙，信息傳遞過(guò)程無(wú)需面對電子器件速率難以提高的困難，就可以擺脫“電子瓶頸”的限制。實(shí)現信號的超長(cháng)距離、超大容量和超高速率傳輸。由于信號只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò )時(shí)才進(jìn)行電/光和光/電的變換，而在網(wǎng)絡(luò )中傳輸和交換的過(guò)程中始終以光的形式存在，于是在整個(gè)傳輸過(guò)程中沒(méi)有電的處理，PDH、SDH、ATM等各種傳送方式均可使用，提高了網(wǎng)絡(luò )資源的利用率。

　　全光網(wǎng)可使通信網(wǎng)具有更強的可管理性、靈活性、透明性，與傳統通信網(wǎng)和現行的光通信系統相比，它具有許多優(yōu)點(diǎn)。

　　1、全光網(wǎng)絡(luò )能夠提供巨大的帶寬。因為全光網(wǎng)對信號的交換都在光域內進(jìn)行，可最大限度地利用光纖的傳輸容量。

　　2、全光網(wǎng)絡(luò )具有傳輸透明性。因為采用光路交換，以波長(cháng)來(lái)選擇路由，因此對傳輸碼率、數據格式以及調制方式具有透明性，即對信號形式無(wú)限制，允許采用不同的速率和協(xié)議。

　　3、全光網(wǎng)絡(luò )具有良好的兼容性。它不僅可以與現有的網(wǎng)絡(luò )兼容，而且還可以支持未來(lái)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數據網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò )的升級。、全光網(wǎng)比銅線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)組成的網(wǎng)絡(luò )具有更高的處理速度和更低的誤碼率。

　　4、全光網(wǎng)絡(luò )具備可擴展性，新節點(diǎn)的加入并不會(huì )影響原來(lái)網(wǎng)絡(luò )結構和原有各節點(diǎn)設備。

　　5、全光網(wǎng)具有可重構性，可以根據通信容量的需求，動(dòng)態(tài)地改變網(wǎng)絡(luò )結構，可對光波長(cháng)的連接進(jìn)行恢復、建立、拆除。

　　6、全光網(wǎng)中采用了較多無(wú)源器件，省去了龐大的電光、光電轉換設備，結構簡(jiǎn)單，便于維護，可大幅度提升網(wǎng)絡(luò )整體的交換速度，提高可靠性。

　　全光網(wǎng)可分為全光內部部分和外部網(wǎng)絡(luò )控制管理部分。 內部全光網(wǎng)是透明的，能容納多種業(yè)務(wù)格式，通過(guò)光交換與選路技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)可以透明地發(fā)送或從別的節點(diǎn)接收信息。外部控制管理部分可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的重構，使得波長(cháng)和容量在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )內動(dòng)態(tài)分配以滿(mǎn)足通信量、業(yè)務(wù)和性能需求的變化，并提供一個(gè)生存性好 ，容錯能力強的網(wǎng)絡(luò )。

　　全光網(wǎng)以波長(cháng)路由光交換技術(shù)和波分復用傳輸技術(shù)為基礎，它的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)由光分插復用器(OADM)和光交叉連接器構成，能在光域上實(shí)現高速信息流的傳輸、交換、路由和故障烣復等功能。光交叉連接器與光分插復用器是全光網(wǎng)中最重要的網(wǎng)絡(luò )器件，是真正實(shí)現全光網(wǎng)關(guān)鍵性功能的必要前提，也是目前國內外光通信器件廠(chǎng)商研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

　　光交換技術(shù)可以分成光路交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。光路交換又可以分成3種類(lèi)型，即空分(SD)、時(shí)分(TD)和波分/頻分(WD/FD)光交換，以及由這些交換形式組合而成的結合型。其中空分交換按光矩陣開(kāi)關(guān)所使用的技術(shù)又分成兩類(lèi)，一類(lèi)是基于波導技術(shù)的波導空分，另一類(lèi)是使用自由空間光傳播技術(shù)的自由空分光交換。時(shí)分交換系統的關(guān)鍵部件是開(kāi)發(fā)高速光邏輯器件。波分光交換網(wǎng)絡(luò )由波長(cháng)復用器/去復用器，波長(cháng)選擇空間開(kāi)關(guān)和波長(cháng)互換器(波長(cháng)開(kāi)關(guān))構成。光分組交換中異步傳送模式是近年來(lái)廣泛研究的一種方式。

　　波分復用(WDM)技術(shù)是利用一根光纖同時(shí)傳送不同波長(cháng)的攜帶調制信號的光波，在同一根光纖上創(chuàng )造了許多虛擬光纖，從而數倍乃至數十倍地提高傳輸容量。

　　通常光交叉連接有3種實(shí)現方式：光纖交叉連接、波長(cháng)交叉連接和波長(cháng)變換交叉連接。其中，光纖交叉連接以一根光纖上所有波長(cháng)的總容量為基礎進(jìn)行交叉連接，容量大但不靈活。波長(cháng)交叉連接可將任何光纖上的任何波長(cháng)交叉連接到使用相同波長(cháng)的任何光纖上。波長(cháng)變換交叉連接可將任何光纖上的任何波長(cháng)交叉連接到使用不同波長(cháng)的任何光纖上，它可以進(jìn)行波長(cháng)變換，具有最高的靈活性。

　　目前，能提供波長(cháng)交換和選路、光分組交換、超長(cháng)距離傳輸和智能分插復用模塊的智能全光網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)已經(jīng)能夠實(shí)現了，向全光網(wǎng)絡(luò )邁進(jìn)的解決方案層出不窮。我們可以小型的交換設備為起點(diǎn)，隨著(zhù)業(yè)務(wù)量的增加而逐步增大規模，而不是采取“一鍋端”的辦法大面積推廣，在小步推進(jìn)中體驗新技術(shù)帶來(lái)好處的同時(shí)，在積累經(jīng)驗中分階段穩步邁向全光網(wǎng)絡(luò )。