全光網(wǎng)概述資料

1、第第0章章 全光網(wǎng)概述6/19/20226/19/2022All optical communication network東華大學(xué)東華大學(xué) 信息學(xué)院信息學(xué)院主講主講：官洪運(yùn)官洪運(yùn)第第0章章 全光網(wǎng)概述電電 話：話-mail：Q Q: 41039812答答 疑：疑：每周三每周三10點(diǎn)，信息學(xué)院點(diǎn)，信息學(xué)院618室室第第0章章 全光網(wǎng)概述第第0章章 全光網(wǎng)概述課程教學(xué)目標(biāo) 本課程是一門涉及理論性深、實(shí)用性強(qiáng)，本課程是一門涉及理論性深、實(shí)用性強(qiáng)，知識(shí)面廣且極具發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)課程。它從光知識(shí)面廣且極具發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)課程。它從光纖通信的起源、現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)纖通信

2、的起源、現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)等方面，系統(tǒng)地闡述了光纖通信的組成，著重等方面，系統(tǒng)地闡述了光纖通信的組成，著重講敘光纖的結(jié)構(gòu)與傳播原理；激光收、發(fā)射機(jī)講敘光纖的結(jié)構(gòu)與傳播原理；激光收、發(fā)射機(jī)的工作原理；的工作原理；EDFA及及WDM；以及；以及全光網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、光交叉連接和分插復(fù)用節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、光網(wǎng)絡(luò)的管理方案以及影響全光網(wǎng)傳輸性能的限制因素和下一代光網(wǎng)（智能光網(wǎng)）的發(fā)展趨勢(shì)。讓讓同學(xué)們能系統(tǒng)掌握這門新興的技術(shù)，為即將走同學(xué)們能系統(tǒng)掌握這門新興的技術(shù)，為即將走向工作崗位，奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。向工作崗位，奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。 第第0章章 全光網(wǎng)概述使用教材使用教材 主教材：主教材： 1、全光通信網(wǎng)顧

3、畹儀，張杰 編著 【北京郵電大學(xué)出版社】 2001-11-1 參考教材：參考教材： 1、光纖通信劉增基等編 【西安電子科技大學(xué)出版社】 2001年8月 第一版 2、光纖通信（第三版） 李玉權(quán)等譯 【電子工業(yè)出版社】 2005年1月第第0章章 全光網(wǎng)概述第第0章章 全光網(wǎng)概述11全光通信網(wǎng)全光通信網(wǎng)http:/ 4 4 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)現(xiàn)代光纖通信技術(shù)http:/ 全光網(wǎng)概述作業(yè)：作業(yè)：不少于3000字1、影響全光通信的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？2、智能光網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？3、查找教材以外的一種光纖放大器，并 闡述其工作原理。4、最后一公里的解決方案5、全光網(wǎng)的攻擊與防御技術(shù)研究 創(chuàng)新思維，獨(dú)立完成。創(chuàng)

4、新思維，獨(dú)立完成。第第0章章 全光網(wǎng)概述平時(shí)成績(jī): 期末成績(jī): 論文/試卷 成績(jī)?cè)u(píng)定第第0章章 全光網(wǎng)概述第第0 0章章 全光網(wǎng)概述全光網(wǎng)概述第第0章章 全光網(wǎng)概述 全光通信網(wǎng)是光纖通信未來(lái)發(fā)展的主要方向之一。由于光網(wǎng)絡(luò)不僅具有寬帶、大容量的特點(diǎn)，而且對(duì)傳輸信號(hào)的速率和格式透明，具有靈活的波長(zhǎng)選路和網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力，被認(rèn)為是通信網(wǎng)升級(jí)的首選方案。第第0章章 全光網(wǎng)概述一、一、 全光網(wǎng)（全光網(wǎng)（AON）的概念）的概念引言引言 光纖通信以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是通信史上的一次革命性變革，縱觀影響當(dāng)今電信業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)，很少有像光纖和光波傳輸系統(tǒng)那樣能夠引發(fā)如此劇烈的變革。 被列為三大通信的光纖通信，

5、其發(fā)展僅僅只有四十幾年的時(shí)間，較傳統(tǒng)的科學(xué)還很年輕，且正在日新月異地改變著世界，這正是新人輩出的時(shí)代，因?yàn)槲覀円堰M(jìn)入光的時(shí)代。第第0章章 全光網(wǎng)概述全光網(wǎng)系統(tǒng)第第0章章 全光網(wǎng)概述FLAGFiber Optic Link around the Globe架空光纜架空光纜直埋光纜直埋光纜北京北京上海上海至歐洲至歐洲至日本至日本FLAG至韓國(guó)至韓國(guó)至朝鮮至朝鮮至俄羅斯至俄羅斯我國(guó)光纜骨干網(wǎng)分布圖我國(guó)光纜骨干網(wǎng)分布圖至東南亞至東南亞第第0章章 全光網(wǎng)概述National Backbone Providere.g. BBN/GTE US backbone network第第0章章 全光網(wǎng)概述光纖究竟敷

6、設(shè)到那里？ -到家門口，到桌面(desktop)！FTTD WAN+ MAN+ LAN InternetLeased LineService NodesFrame/Cell RelayInteractive VideoTelephone ONUFTTHOptical FiberTP,ADSL OLTONUONUNTNTONUPassive Optical SplitterFTTxOps業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)FTTBFTTCFTTCabCoax, HFC第第0章章 全光網(wǎng)概述SONETDataCenterSONETSONETSONETDWDMDWDMAccessLong HaulAccessMetro

7、Metro全光網(wǎng)地域分布第第0章章 全光網(wǎng)概述第第0章章 全光網(wǎng)概述Point-to-Point Fibre TransmissionDense Wavelength Division MultiplexingDWDM + Optical ADMsDWDM + OADMs + OXCs All Optical Networks第第0章章 全光網(wǎng)概述光網(wǎng)的演進(jìn)方向1 st Generation: 物理層上光纖傳輸取代電傳輸物理層上光纖傳輸取代電傳輸SONET (synchronous optical) in TDM Gbit Ethernet，F(xiàn)TTH，etc.2 nd Generation:

8、光交換光交換 和光波長(zhǎng)復(fù)用和光波長(zhǎng)復(fù)用 WDMWDM 環(huán)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)波長(zhǎng)路由網(wǎng)絡(luò)（節(jié)點(diǎn)以波長(zhǎng)為單位交換路由）波長(zhǎng)路由網(wǎng)絡(luò)（節(jié)點(diǎn)以波長(zhǎng)為單位交換路由） 3 th Generation: 光包交換（全光處理光包交換（全光處理+光包交換）光包交換）第第0章章 全光網(wǎng)概述 現(xiàn)在大多數(shù)光纖網(wǎng)絡(luò)中,只是在點(diǎn)-點(diǎn)傳輸; 節(jié)點(diǎn)交換與包頭處理-電處理; 正向全光傳輸,全光節(jié)點(diǎn)交換與處理方向發(fā)展.Links-光纖Nodes-O/E/O光?Source: Master 7_7光組網(wǎng)技術(shù)第第0章章 全光網(wǎng)概述 每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要 (O/E/O)轉(zhuǎn)換 速度遠(yuǎn)低于傳輸速度SDH Optical OutSDH T/XSDH R/XEl

9、ectricallevelsSDH Optical inSDHT/XSDH R/XElectricallevelsSDH Optical inSDH Optical OutSDHProc. & SwitchingSDH NodeO/E/O 節(jié)點(diǎn)處理的缺點(diǎn)第第0章章 全光網(wǎng)概述 光傳輸光傳輸+光節(jié)點(diǎn)交換光節(jié)點(diǎn)交換; 交換不再是交換不再是 O/E/O , 而是而是 O/O/O 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換; 但是控制依然電控但是控制依然電控;Source: Master 7_7Optical NetworkOXC: Optical Cross ConnectOADM: Optical Add-drop mul

10、tiplexer現(xiàn)有的光組網(wǎng)第第0章章 全光網(wǎng)概述All-Optical Switching 光波長(zhǎng)交叉互聯(lián)光波長(zhǎng)交叉互聯(lián) (OXC)波長(zhǎng)交換路由波長(zhǎng)交換路由 (WRS)DWDMFibersinDWDMDemuxDWDMDemuxDWDMFibersoutDWDMMuxDWDMMuxAll-opticalOXC波長(zhǎng)交換波長(zhǎng)交換與波長(zhǎng)變換與波長(zhǎng)變換第第0章章 全光網(wǎng)概述光空間交換1-D MEMSMicro-mirror ArrayDigital MirrorControl Electronics1011Wavelength Dispersive ElementInput FiberOutput

11、Fiber 1Output Fiber 2Input & Output fiber array第第0章章 全光網(wǎng)概述 允許波長(zhǎng)的上下路復(fù)用允許波長(zhǎng)的上下路復(fù)用 Wavelengths 1 2 3 41 2 3 41 2 3 4Wavelengths 1 2 3 4OADMDropped Wavelength(s) Added Wavelength(s) WDM 波長(zhǎng)上下路分插復(fù)用第第0章章 全光網(wǎng)概述132132DemuxMuxDrop WavelengthsAdd WavelengthsInput Circulator (IC)Output Circulator (OC)Input

12、Fibre Gratings (IFG)Output Fibre Gratings (OFG)DWDM outDWDM inOADM光上下路分插復(fù)用器第第0章章 全光網(wǎng)概述光波長(zhǎng)變換光波長(zhǎng)變換 (WC)No WC123New request 1 3With WC 123New request 1 3WC第第0章章 全光網(wǎng)概述Source: Master 7_7OADMOADMOADMOADMWavelengths 1 2 3 41 2 3 41 2 3 41 2 3 4NodeANodeDNodeBNodeCNote wavelength reuse of blue wavelength (n

13、o. 3), links Node A and B as well as Node C and A OADM: Optical Add-Drop MultiplexerSimple Optical Network Example第第0章章 全光網(wǎng)概述Point-to-Point Fibre TransmissionDense Wavelength Division MultiplexingDWDM + Optical ADMsDWDM + OADMs + OXCs All Optical Networks 全光網(wǎng)的演進(jìn) All Optical 大粒度包交換大粒度包交換 All Optical

14、IP 包交換包交換光交換光交換電處理電處理電交換電交換電處理電處理光交換光交換光處理光處理第第0章章 全光網(wǎng)概述二、二、 全光網(wǎng)（全光網(wǎng)（AON）定義）定義 全光網(wǎng)全光網(wǎng)(all optical network )是指網(wǎng)絡(luò)中是指網(wǎng)絡(luò)中用戶與用戶之間的信號(hào)傳輸全部采用光波技術(shù)，用戶與用戶之間的信號(hào)傳輸全部采用光波技術(shù)，即端到端保持全光路，中間沒(méi)有光即端到端保持全光路，中間沒(méi)有光/電轉(zhuǎn)換器。電轉(zhuǎn)換器。這樣這樣數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸都在光域數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸都在光域內(nèi)完成，內(nèi)完成，而在網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)上使用的是具有高而在網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)上使用的是具有高可靠性、大容量和高度靈活的光交叉連接設(shè)備

15、可靠性、大容量和高度靈活的光交叉連接設(shè)備（OXC）來(lái)實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間信息的交換。）來(lái)實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間信息的交換。第第0章章 全光網(wǎng)概述 全光光纖網(wǎng)全光光纖網(wǎng)( (簡(jiǎn)稱全光網(wǎng)簡(jiǎn)稱全光網(wǎng)) )意指在光域上實(shí)現(xiàn)傳意指在光域上實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的網(wǎng)絡(luò)。輸和交換的網(wǎng)絡(luò)。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 全光網(wǎng)相對(duì)于傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)的突出特點(diǎn)全光網(wǎng)相對(duì)于傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)的突出特點(diǎn)是沒(méi)有是沒(méi)有“電子瓶頸電子瓶頸”； 對(duì)信號(hào)的傳輸和交換都是在光域上進(jìn)行，對(duì)信號(hào)的傳輸和交換都是在光域上進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)從源節(jié)點(diǎn)到目的地節(jié)點(diǎn)的端到端的實(shí)現(xiàn)從源節(jié)點(diǎn)到目的地節(jié)點(diǎn)的端到端的全光的傳輸和交換；全光的傳輸和交換； 具有很好的透明性、存活性、可重構(gòu)性、

16、具有很好的透明性、存活性、可重構(gòu)性、可擴(kuò)展性和對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性?？蓴U(kuò)展性和對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。 第第0章章 全光網(wǎng)概述三、全光網(wǎng)的性能三、全光網(wǎng)的性能1、透明性、透明性(transparency) (transparency) ： 在全光網(wǎng)中，由于沒(méi)有電信號(hào)參與處理，所以可以使用各種不同的協(xié)議和編碼形式，是信號(hào)具有透明性的特點(diǎn)(對(duì)于業(yè)務(wù)層信號(hào)而言，波長(zhǎng)就像虛擬光纖一樣)；2、可擴(kuò)展性、可擴(kuò)展性 (scalability) (scalability) ： 全光網(wǎng)具有分區(qū)分層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，OADM及OXC節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計(jì)。在原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和OXC結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，就能方便地增加網(wǎng)絡(luò)的光信道復(fù)用數(shù)、路徑數(shù)

17、和節(jié)點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充。第第0章章 全光網(wǎng)概述3、可重構(gòu)性：、可重構(gòu)性：當(dāng)新的節(jié)點(diǎn)接入到網(wǎng)絡(luò)中來(lái)或舊的節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中刪除時(shí)，不會(huì)影響原有網(wǎng)絡(luò)和原有設(shè)備的正常工作，因此網(wǎng)絡(luò)能夠隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶、容量、種類的擴(kuò)展。另外，還可以根據(jù)通信容量的要求，能夠通過(guò)建立、恢復(fù)拆除波長(zhǎng)連接來(lái)達(dá)到動(dòng)態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的目的。這種網(wǎng)絡(luò)非常適應(yīng)突發(fā)業(yè)務(wù)的連接要求（抗毀性、自愈性、靈活性和生存性）。4、可靠性：、可靠性：由于光網(wǎng)絡(luò)層中使用了許多無(wú)源器件，其可靠性高，便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備配置、波長(zhǎng)分配、協(xié)議控制、網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，同時(shí)也可降低網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)費(fèi)用。第第0章章 全光網(wǎng)概述5.5.存活性存活性(su

18、rvivability)(survivability) 0101* * 全光網(wǎng)通過(guò)全光網(wǎng)通過(guò)OXCOXC可以靈活地實(shí)現(xiàn)可以靈活地實(shí)現(xiàn)光光信道的動(dòng)態(tài)重構(gòu)信道的動(dòng)態(tài)重構(gòu)功能，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中功能，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)流量的動(dòng)態(tài)變化流量的動(dòng)態(tài)變化和需要，動(dòng)態(tài)地調(diào)整光和需要，動(dòng)態(tài)地調(diào)整光層中的資源和光纖路徑資源配置，使網(wǎng)層中的資源和光纖路徑資源配置，使網(wǎng)絡(luò)資源得到最有效的利用。絡(luò)資源得到最有效的利用。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 6. 6.兼容性兼容性(compatibility)(compatibility) 全光網(wǎng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是完全兼容的。全光網(wǎng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是完全兼容的。光層作為新的網(wǎng)絡(luò)層加到傳統(tǒng)網(wǎng)的結(jié)光層作為新

19、的網(wǎng)絡(luò)層加到傳統(tǒng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中，對(duì)構(gòu)中，對(duì)IPIP、SDHSDH、ATMATM等業(yè)務(wù)，均可等業(yè)務(wù)，均可將其融合進(jìn)光層，而呈現(xiàn)出巨大的包將其融合進(jìn)光層，而呈現(xiàn)出巨大的包容性，從而滿足各種速率、各種媒體容性，從而滿足各種速率、各種媒體寬帶綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的需求。寬帶綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的需求。 第第0章章 全光網(wǎng)概述四、全光網(wǎng)類型四、全光網(wǎng)類型 A A、按照網(wǎng)絡(luò)的、按照網(wǎng)絡(luò)的多址方式多址方式的不同進(jìn)行分類的不同進(jìn)行分類 ：1.1.光波分多址光波分多址(OWDMA)(OWDMA)全光網(wǎng)全光網(wǎng) 光波分多址光波分多址(OWDMA)(OWDMA)全光網(wǎng)利用不同的全光網(wǎng)利用不同的光載頻，實(shí)現(xiàn)光信道的多路復(fù)用和多址組光載頻，

20、實(shí)現(xiàn)光信道的多路復(fù)用和多址組網(wǎng)，利用密集波分復(fù)用網(wǎng)，利用密集波分復(fù)用(DWDM)(DWDM)技術(shù)和光放技術(shù)和光放大大(EDFA)(EDFA)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路的全光傳輸。技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路的全光傳輸。第第0章章 全光網(wǎng)概述 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 容量大，可成倍地?cái)U(kuò)展；傳輸速率高，容量大，可成倍地?cái)U(kuò)展；傳輸速率高，可運(yùn)作在可運(yùn)作在10Gbit/s10Gbit/s和更高的速率信道上；和更高的速率信道上；兼容性好，適用于兼容性好，適用于ATMATM、SONETSONET、IPIP以及其以及其他信息制式；具有對(duì)傳輸和交換的速率、他信息制式；具有對(duì)傳輸和交換的速率、波長(zhǎng)和協(xié)議的透明性；網(wǎng)絡(luò)的抗毀恢復(fù)性波長(zhǎng)和協(xié)議的透

21、明性；網(wǎng)絡(luò)的抗毀恢復(fù)性能好；網(wǎng)絡(luò)易于升級(jí)，可擴(kuò)展性好。能好；網(wǎng)絡(luò)易于升級(jí)，可擴(kuò)展性好。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 2. 2.光時(shí)分多址光時(shí)分多址(OTDMA)(OTDMA)全光網(wǎng)全光網(wǎng) 光時(shí)分多址是將光時(shí)分多址是將光信道光信道在時(shí)間上化分在時(shí)間上化分成若干時(shí)隙，將時(shí)隙作為地址，不同用戶成若干時(shí)隙，將時(shí)隙作為地址，不同用戶分配給不同的時(shí)隙，進(jìn)行復(fù)用和組網(wǎng)。分配給不同的時(shí)隙，進(jìn)行復(fù)用和組網(wǎng)。 特點(diǎn)：可以將特點(diǎn)：可以將低速信道低速信道轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為高速信道高速信道，多址性能好。多址性能好。第第0章章 全光網(wǎng)概述 3. 3.光碼分多址光碼分多址(OCDMA)(OCDMA)全光網(wǎng)全光網(wǎng) 光碼分多址全光網(wǎng)是通

22、過(guò)給不同的用戶分光碼分多址全光網(wǎng)是通過(guò)給不同的用戶分配不同的地址碼來(lái)實(shí)現(xiàn)多路信道復(fù)用和組網(wǎng)的。配不同的地址碼來(lái)實(shí)現(xiàn)多路信道復(fù)用和組網(wǎng)的。 基于擴(kuò)頻通信、碼分多址接入和全光網(wǎng)絡(luò)基于擴(kuò)頻通信、碼分多址接入和全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、實(shí)現(xiàn)多技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、實(shí)現(xiàn)多址連接靈活方便、動(dòng)態(tài)分配帶寬、網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)址連接靈活方便、動(dòng)態(tài)分配帶寬、網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展，并直接進(jìn)行光編碼和光解碼。展，并直接進(jìn)行光編碼和光解碼。 第第0章章 全光網(wǎng)概述B B、按照網(wǎng)絡(luò)的、按照網(wǎng)絡(luò)的功能與作用功能與作用的不同進(jìn)行分類的不同進(jìn)行分類 ：1.1.全光核心網(wǎng)全光核心網(wǎng) 全光核心網(wǎng)絡(luò)用作長(zhǎng)途骨干網(wǎng)，是當(dāng)前

23、研全光核心網(wǎng)絡(luò)用作長(zhǎng)途骨干網(wǎng)，是當(dāng)前研究的主流，重點(diǎn)解決多媒體全業(yè)務(wù)信息的超大究的主流，重點(diǎn)解決多媒體全業(yè)務(wù)信息的超大容量、超高速的全光傳輸和交換，基于光放大容量、超高速的全光傳輸和交換，基于光放大技術(shù)、光調(diào)制技術(shù)、光多路復(fù)用技術(shù)、光交換技術(shù)、光調(diào)制技術(shù)、光多路復(fù)用技術(shù)、光交換技術(shù)，以及新型光纖及色散補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，構(gòu)成技術(shù)，以及新型光纖及色散補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，構(gòu)成多種類型的全光網(wǎng)絡(luò)。多種類型的全光網(wǎng)絡(luò)。第第0章章 全光網(wǎng)概述全光核心網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程 第第0章章 全光網(wǎng)概述 2. 2.全光接入網(wǎng)全光接入網(wǎng) 全光接入網(wǎng)是最終實(shí)現(xiàn)光纖到家全光接入網(wǎng)是最終實(shí)現(xiàn)光纖到家(FTTH)(FTTH)的網(wǎng)絡(luò)形式，利用全光多

24、址接入的網(wǎng)絡(luò)形式，利用全光多址接入和抗多址干擾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)服務(wù)，和抗多址干擾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)服務(wù)， 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)AllOpticaAllOptical PONl PON(Passive Optical Network:無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)) ，以及，以及IP over IP over OpticalOptical（光互聯(lián)網(wǎng)）。（光互聯(lián)網(wǎng)）。第第0章章 全光網(wǎng)概述 3. 3.全光互聯(lián)網(wǎng)全光互聯(lián)網(wǎng) 全光互聯(lián)網(wǎng)基于各類全光網(wǎng)之間的光全光互聯(lián)網(wǎng)基于各類全光網(wǎng)之間的光互聯(lián)以及互聯(lián)以及IPIP技術(shù)，構(gòu)成全透明的技術(shù)，構(gòu)成全透明的AllAllOptical InternetOptical Internet，實(shí)現(xiàn)，實(shí)

25、現(xiàn)任何人任何人、在、在任任何地方何地方、在、在任何時(shí)候任何時(shí)候都可以與都可以與任何人任何人進(jìn)行進(jìn)行任何方式任何方式的實(shí)時(shí)的、無(wú)阻塞的通信，并可的實(shí)時(shí)的、無(wú)阻塞的通信，并可以享用全光互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的信息資源。以享用全光互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的信息資源。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 C C、按照網(wǎng)絡(luò)的、按照網(wǎng)絡(luò)的工作方式工作方式的不同進(jìn)行分類的不同進(jìn)行分類 ： 1.1.廣播和選擇網(wǎng)絡(luò)廣播和選擇網(wǎng)絡(luò) 廣播和選擇網(wǎng)絡(luò)具有廣播和組播功能，所需播廣播和選擇網(wǎng)絡(luò)具有廣播和組播功能，所需播送的信息可以到達(dá)網(wǎng)上的全部用戶或指定的一組用送的信息可以到達(dá)網(wǎng)上的全部用戶或指定的一組用戶，用戶可以對(duì)播送來(lái)的信息有選擇地接收和使用。戶，

26、用戶可以對(duì)播送來(lái)的信息有選擇地接收和使用。 星型和線型網(wǎng)多采用這種工作方式。星型和線型網(wǎng)多采用這種工作方式。第第0章章 全光網(wǎng)概述 2. 2.路由尋徑網(wǎng)路由尋徑網(wǎng) 在路由尋徑網(wǎng)中，單跳網(wǎng)的信息傳在路由尋徑網(wǎng)中，單跳網(wǎng)的信息傳 遞按遞按照所給定的地址照所給定的地址直接直接從從信源信源送到送到信宿信宿，多跳網(wǎng)，多跳網(wǎng)的信息傳遞要經(jīng)的信息傳遞要經(jīng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照所，每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照所給給定的地址選擇路由定的地址選擇路由，逐段傳送和交換，最終將，逐段傳送和交換，最終將信息從信源送到信宿。信息從信源送到信宿。 網(wǎng)狀網(wǎng)型多采用這種方式。網(wǎng)狀網(wǎng)型多采用這種方式。第第0章章 全光網(wǎng)概述五、全光網(wǎng)的構(gòu)

27、成五、全光網(wǎng)的構(gòu)成全光網(wǎng)由光節(jié)點(diǎn)、光鏈路、光網(wǎng)絡(luò)管理單元等構(gòu)成全光網(wǎng)由光節(jié)點(diǎn)、光鏈路、光網(wǎng)絡(luò)管理單元等構(gòu)成 第第0章章 全光網(wǎng)概述1.1.光節(jié)點(diǎn)光節(jié)點(diǎn) 光節(jié)點(diǎn)是重要的網(wǎng)元，主要有兩種類型光節(jié)點(diǎn)是重要的網(wǎng)元，主要有兩種類型: :光接入節(jié)點(diǎn)光接入節(jié)點(diǎn): :具有光信道的選擇特性具有光信道的選擇特性. .光交換節(jié)點(diǎn)光交換節(jié)點(diǎn): :適用于作為網(wǎng)狀型網(wǎng)的光節(jié)點(diǎn)適用于作為網(wǎng)狀型網(wǎng)的光節(jié)點(diǎn)及兩個(gè)環(huán)形網(wǎng)之間的連接節(jié)點(diǎn)及兩個(gè)環(huán)形網(wǎng)之間的連接節(jié)點(diǎn). .第第0章章 全光網(wǎng)概述(1)(1)光接入節(jié)點(diǎn)功能：光接入節(jié)點(diǎn)功能：1)1)光信道進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和從網(wǎng)絡(luò)下路。光信道進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和從網(wǎng)絡(luò)下路。2)2)非本地信息直接旁路，不在本地

28、節(jié)點(diǎn)上進(jìn)非本地信息直接旁路，不在本地節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理，貫通而過(guò)。行處理，貫通而過(guò)。第第0章章 全光網(wǎng)概述3)3)光信道的性能監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、保護(hù)和光信道的性能監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、保護(hù)和恢復(fù)?；謴?fù)。4)4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。5)5)具有好的透明性，適應(yīng)不同種類的、不具有好的透明性，適應(yīng)不同種類的、不同格式的、不同傳輸速率的本地信息，同格式的、不同傳輸速率的本地信息，暢通地進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)。暢通地進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)。第第0章章 全光網(wǎng)概述 ( (2 2) )光接入節(jié)點(diǎn)組成：光接入節(jié)點(diǎn)組成： 光分插復(fù)用器光分插復(fù)用器(OADM)可以作為全光網(wǎng)絡(luò)的可以作為全光網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)，由光復(fù)用器、光解復(fù)用器、光信

29、道監(jiān)接入節(jié)點(diǎn)，由光復(fù)用器、光解復(fù)用器、光信道監(jiān)控等部分組成控等部分組成。 第第0章章 全光網(wǎng)概述( (3 3) )光交換節(jié)點(diǎn)基本功能：光交換節(jié)點(diǎn)基本功能：1)1)路由選擇。路由選擇。2)2)按其所選擇的路由，建立各輸入端和輸出按其所選擇的路由，建立各輸入端和輸出端之間的全光連接，將輸入端的光信號(hào)在端之間的全光連接，將輸入端的光信號(hào)在所建立的全光通道上無(wú)阻塞地達(dá)到所指定所建立的全光通道上無(wú)阻塞地達(dá)到所指定的任意輸出端。的任意輸出端。3)3)可實(shí)現(xiàn)光信號(hào)交換功能?？蓪?shí)現(xiàn)光信號(hào)交換功能。第第0章章 全光網(wǎng)概述4)4)可以進(jìn)行光信號(hào)的放大、處理。可以進(jìn)行光信號(hào)的放大、處理。5)5)光信道的性能監(jiān)測(cè)、故

30、障檢測(cè)、保護(hù)及光信道的性能監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、保護(hù)及 恢復(fù)。恢復(fù)。6)6)控制、管理?？刂?、管理。第第0章章 全光網(wǎng)概述( (4 4) )光交換節(jié)點(diǎn)的組成：光交換節(jié)點(diǎn)的組成： 光交換節(jié)點(diǎn)由光輸入接口、光輸出接口、光交換節(jié)點(diǎn)由光輸入接口、光輸出接口、光交換單元、控制及管理單元組成光交換單元、控制及管理單元組成 第第0章章 全光網(wǎng)概述光交換節(jié)點(diǎn)可以是光交換節(jié)點(diǎn)可以是光交叉連接光交叉連接(Optical Cross-Connect, OXC)(Optical Cross-Connect, OXC)光路由器光路由器 (Optical Router(Optical Router，OR)OR)光交換機(jī)光交換機(jī)

31、(Optical Switching(Optical Switching，OS)OS)第第0章章 全光網(wǎng)概述 光路由器光路由器/ /光交換機(jī)光交換機(jī)具有光路由和光交換具有光路由和光交換功能功能, ,在光分插復(fù)用器和光交叉連接器中在光分插復(fù)用器和光交叉連接器中, ,具有具有少量的路由和光信道交換功能。少量的路由和光信道交換功能。 對(duì)于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)狀型網(wǎng)，用光路由對(duì)于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)狀型網(wǎng)，用光路由器光交換機(jī)作為光節(jié)點(diǎn)是一種可選方案，特器光交換機(jī)作為光節(jié)點(diǎn)是一種可選方案，特別是運(yùn)作別是運(yùn)作IPIP數(shù)據(jù)包的全光網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)包的全光網(wǎng)絡(luò)。第第0章章 全光網(wǎng)概述2.2.光鏈路光鏈路 光鏈路一般指光纖鏈

32、路。光纖鏈路中可光鏈路一般指光纖鏈路。光纖鏈路中可設(shè)置光放大器設(shè)置光放大器，用以提高鏈路性能。采用，用以提高鏈路性能。采用空間光信道作為全光網(wǎng)的光鏈路?？臻g光信道作為全光網(wǎng)的光鏈路。 第第0章章 全光網(wǎng)概述3.3.光網(wǎng)絡(luò)管理單元光網(wǎng)絡(luò)管理單元 光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是全光網(wǎng)絡(luò)的頭腦和指光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是全光網(wǎng)絡(luò)的頭腦和指揮系統(tǒng)，具有性能管理、設(shè)備管理、故障揮系統(tǒng)，具有性能管理、設(shè)備管理、故障管理等功能，還應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)的安全體系、管理等功能，還應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)的安全體系、安全管理，確保網(wǎng)絡(luò)的存活性、可靠性和安全管理，確保網(wǎng)絡(luò)的存活性、可靠性和安全性，以及計(jì)費(fèi)管理等實(shí)用化功能。安全性，以及計(jì)費(fèi)管理等實(shí)用化功能。第第

33、0章章 全光網(wǎng)概述六、全光網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)六、全光網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù) 要使全光網(wǎng)具有透明性、可重構(gòu)性要使全光網(wǎng)具有透明性、可重構(gòu)性傳輸和可管理性的特性，它的進(jìn)展完全傳輸和可管理性的特性，它的進(jìn)展完全取決于取決于光交換技術(shù)光交換技術(shù)、光中繼技術(shù)光中繼技術(shù)的發(fā)展、的發(fā)展、全光器件全光器件的開發(fā)以及的開發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)現(xiàn)等。的實(shí)現(xiàn)等。第第0章章 全光網(wǎng)概述 關(guān)鍵技術(shù)之一：關(guān)鍵技術(shù)之一： 光交叉連接光交叉連接(OXC)： OXC是全光網(wǎng)中的核心器件，它與光纖組成了一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò)。OXC交換的是全光信號(hào)，它在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處，對(duì)指定波長(zhǎng)進(jìn)行互連，從而有效地利用波長(zhǎng)資源，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)重用，也就是使用較少數(shù)量的波長(zhǎng)

34、，互連較大數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)光纖中斷或業(yè)務(wù)失效時(shí)，OXC能夠自動(dòng)完成故障隔離、重新選擇路由和網(wǎng)絡(luò)重新配置等操作，使業(yè)務(wù)不中斷。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 光交叉連接設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)模塊，它具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光纖接口，它可以把輸入端的任一光纖信號(hào)(或其各波長(zhǎng)信號(hào))可控地連接到輸出端的任一光纖(或其各波長(zhǎng))中去，并且這一過(guò)程是完全在光域中進(jìn)行的。 第第0章章 全光網(wǎng)概述OXCOXC的特點(diǎn)及應(yīng)用的特點(diǎn)及應(yīng)用1.OXC的特點(diǎn) OXC與DXC( Digital Cross Connect ）在網(wǎng)絡(luò)中的作用相同，但功能和實(shí)現(xiàn)的方法不同。主要的不同點(diǎn)是：（1）OXC是對(duì)光信號(hào)交叉連接，DXC是對(duì)電信號(hào)交叉連接。（2

35、）OXC具有透明的傳輸代碼格式和比特率，可以對(duì)不同傳輸代碼格式和不同比特速率等級(jí)的信號(hào)進(jìn)行交叉，設(shè)備型號(hào)少。 DXC設(shè)備針對(duì)不同傳輸代碼格式和不同比特速率等級(jí)的信號(hào)要進(jìn)行不同的處理。第第0章章 全光網(wǎng)概述（3）OXC交叉容量、交叉連接速率和接入速率高，交叉總?cè)萘靠蛇_(dá)到peta bit/s（Pbps千萬(wàn)億位=1000M） 級(jí)別，交叉連接速率和接入速率范圍寬。（4）OXC無(wú)需進(jìn)行時(shí)鐘同步和開銷處理；DXC必須進(jìn)行時(shí)鐘同步和開銷處理。 第第0章章 全光網(wǎng)概述（5）0XC易于網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)時(shí)一般無(wú)需更換； DXC在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)時(shí)需要隨之更換。（6）0XC設(shè)備型號(hào)少，監(jiān)控維護(hù)參數(shù)少，易于標(biāo)準(zhǔn)化； DXC

36、設(shè)備型號(hào)多，監(jiān)控維護(hù)參數(shù)多，標(biāo)準(zhǔn)化難度較大。（7）OXC適用于高比特率信號(hào)的交叉連接； DXC能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行更細(xì)致的處理，適用于低比特率信號(hào)的交叉連接。 （8）OXC一般用于替代現(xiàn)有的光總配線架； DXC一般用于替代現(xiàn)有的數(shù)字配線架。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 雖然OXC和DXC在網(wǎng)絡(luò)中的作用相同，但由于兩者的功能和實(shí)現(xiàn)的方法不同，因此它們各有不同的應(yīng)用范圍。理想的方式是將傳輸節(jié)點(diǎn)分為光層和數(shù)字層，光層的OXC和數(shù)字層的DXC配合使用。 第第0章章 全光網(wǎng)概述2.OXC的結(jié)構(gòu)及其工作原理 如圖所示，OXC主要由輸入部分(放大器EDFA，解復(fù)用DMUX)，光交叉連接部分(光交叉連接矩陣)，輸出部分

37、(波長(zhǎng)變換器OTU，均功器，復(fù)用器)，控制和管理部分及其分插復(fù)用這五大部分組成。 第第0章章 全光網(wǎng)概述輸入部分光交叉連接部分輸出部分第第0章章 全光網(wǎng)概述 假設(shè)圖中輸入輸出OXC設(shè)備的光纖數(shù)為M，每條光纖復(fù)用N個(gè)波長(zhǎng)。這些波分復(fù)用光信號(hào)首先進(jìn)入放大器EDFA放大，然后經(jīng)解復(fù)用器DMUX把每一條光纖中的復(fù)用光信號(hào)分解為單波長(zhǎng)信號(hào)(1-N),M條光纖就分解為M*N個(gè)單波長(zhǎng)光信號(hào)。第第0章章 全光網(wǎng)概述 所以信號(hào)通過(guò)(M*N)*(M*N)的光交叉連接矩陣，在控制和管理單元的操作下進(jìn)行波長(zhǎng)配置，交叉連接。由于每條光纖不能同時(shí)傳輸兩個(gè)相同波長(zhǎng)的信號(hào)(即波長(zhǎng)爭(zhēng)用)，所以為了防止出現(xiàn)這種情況，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞交

38、叉連接，在連接矩陣的輸出端每波長(zhǎng)通道光信號(hào)還需要經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)變換器OTU進(jìn)行波長(zhǎng)變換。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 然后再進(jìn)入均功器把各波長(zhǎng)通道的光信號(hào)功率控制在可允許的范圍內(nèi)，防止非均衡增益經(jīng)EDFA放大導(dǎo)致比較嚴(yán)重的非線性效應(yīng)。最后光信號(hào)經(jīng)復(fù)用器MUX把相應(yīng)的波長(zhǎng)復(fù)用到同一光纖中，經(jīng)EDFA放大到線路所需的功率完成信號(hào)的匯接。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 光交叉連接矩陣的結(jié)構(gòu): 光交叉連接矩陣是0XC的核心，是技術(shù)的關(guān)鍵，要求無(wú)阻塞、低延遲、寬帶和高可靠，并且要具有單向、雙向和廣播形式的連接功能。 對(duì)光信號(hào)進(jìn)行交叉連接比較成熟的技術(shù)是波分復(fù)用技術(shù)和空分技術(shù)。如果將波分復(fù)用技術(shù)和空分技術(shù)相結(jié)合，就大大提

39、高了交叉連接矩陣的容量和靈活性。如圖所示。第第0章章 全光網(wǎng)概述 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4動(dòng)態(tài)交叉連接動(dòng)態(tài)交叉連接光開關(guān)光開關(guān) 1 1第第0章章 全光網(wǎng)概述3、OXC的3種實(shí)現(xiàn)方式： 光纖交叉連接、波長(zhǎng)交叉連接、波長(zhǎng)變換交叉連接。（1）光纖交叉連接 以一根光纖上所有波長(zhǎng)的總?cè)萘繛榛A(chǔ)進(jìn)行交叉連接，容量大但不靈活。第第0章章 全光網(wǎng)概述（2）波長(zhǎng)交叉連接 可將任何光纖上的任何波長(zhǎng)交叉連接到使用相同波長(zhǎng)的任何光纖上。比如，波長(zhǎng)(l)、(2)、(3)和(4)從輸入端1號(hào)纖輸入，波長(zhǎng)交叉連接可以將這4個(gè)波長(zhǎng)選路到輸出端口的1、2、3

40、和4號(hào)纖上去。（3）波長(zhǎng)變換交叉連接 可將任何光纖上的任何波長(zhǎng)交叉連接到使用不同波長(zhǎng)的任何光纖上，具有最高的靈活性。它和波長(zhǎng)交叉連接的區(qū)別是可以進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。第第0章章 全光網(wǎng)概述OXC在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 第第0章章 全光網(wǎng)概述 朗訊公司已研制了1296*1296端口的MEMS。其單端口傳送容量為1.6Tb/s(單纖復(fù)用40信道，每路信道傳送40Gb/s信號(hào))，總傳送容量達(dá)到2.07Peta(G)bit/s。具有嚴(yán)格無(wú)阻塞特性,介入損耗為5.1dB，串?dāng)_(最壞情況)為38dB。使光開關(guān)的交換總?cè)萘窟_(dá)到新的數(shù)量級(jí)。(1.6*1296=2070Tbit/s)第第0章章 全光網(wǎng)概述 關(guān)鍵技術(shù)之二：關(guān)鍵技

41、術(shù)之二： 光分插復(fù)用光分插復(fù)用(OADM) ： OADM具有選擇性，可以從傳輸設(shè)備中選擇下路信號(hào)或上路信號(hào)，也可僅僅通過(guò)某個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，但不要影響其他波長(zhǎng)信道的傳輸。OADM在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了SDH中的分插復(fù)用器在時(shí)域內(nèi)完成的功能，且具有透明性，可以處理任何格式和速率的信號(hào)，能提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，降低節(jié)點(diǎn)成本，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，是組建全光網(wǎng)必不可少的關(guān)鍵性設(shè)備。 第第0章章 全光網(wǎng)概述第第0章章 全光網(wǎng)概述 光分插復(fù)用系統(tǒng)是在光域?qū)崿F(xiàn)支路信號(hào)的分插和復(fù)用。 主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)有WDM、O-CDMA、OTDM?；赪DM技術(shù)的OADM系統(tǒng)的功能、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及其產(chǎn)品和應(yīng)用，其分插復(fù)用的支路信號(hào)以波長(zhǎng)為單位，稱為光

42、通道。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 OADM的基本功能： 是從WDM傳輸線路上選擇性地分插和復(fù)用某些光通道，而不影響其它光通道的透明傳輸。 固定波長(zhǎng)OADM：選擇某個(gè)或某些固定的波長(zhǎng)通道進(jìn)行分插復(fù)用。 可配置OADM：分插復(fù)用的波長(zhǎng)通道是可配置的。 半可配置OADM：前兩種情況的綜合。第第0章章 全光網(wǎng)概述完整的OADM系統(tǒng)具有以下附加功能：1.線路（或稱復(fù)用段）及通道保護(hù)倒換功能。 支持各種自愈環(huán)，包括二纖單向復(fù)用段保護(hù)環(huán)、二纖單向通道保護(hù)環(huán)、二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)、二纖雙向通道保護(hù)環(huán)、四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)，和鏈型組網(wǎng)等。第第0章章 全光網(wǎng)概述2.光中繼放大和均衡功能。 每個(gè)OADM節(jié)點(diǎn)根據(jù)需要可

43、具有光功率放大功能，以彌補(bǔ)光線路和OADM節(jié)點(diǎn)本身帶來(lái)的光功率損耗，使OADM節(jié)點(diǎn)設(shè)備適應(yīng)不同跨距的應(yīng)用；同時(shí)OADM節(jié)點(diǎn)也可根據(jù)需要配置光功率均衡功能（包括線路光功率均衡和通道光功率均衡），以提高傳輸系統(tǒng)的性能。第第0章章 全光網(wǎng)概述 3.上路光通道波長(zhǎng)指配、下路光通道端口指配功能。 具有這種功能的OADM可以使某一上路信號(hào)以不同的波長(zhǎng)接入光網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于接入OTU具有可調(diào)偕波長(zhǎng)變換功能；而下路信號(hào)可以指配到不同的光纖端口；具有這一功能可以極大地?cái)U(kuò)展OADM在實(shí)際組網(wǎng)應(yīng)用中地靈活性。 4.多業(yè)務(wù)接入功能。 如STM-N系列SDH信號(hào)的接入和千兆以太網(wǎng)信號(hào)的接入。第第0章章 全光網(wǎng)概述 關(guān)鍵技術(shù)

44、之三：關(guān)鍵技術(shù)之三： 全光網(wǎng)的管理、控制和運(yùn)作全光網(wǎng)的管理、控制和運(yùn)作 ：02* 全光網(wǎng)對(duì)管理和控制提出了新的問(wèn)題： 現(xiàn)行的傳輸系統(tǒng)(SDH)有自定義的表示故障狀態(tài)監(jiān)控的協(xié)議，這就存在著要求網(wǎng)絡(luò)層必須與傳輸層一致的問(wèn)題； 由于表示網(wǎng)絡(luò)狀況的正常數(shù)字信號(hào)不能從透明的光網(wǎng)絡(luò)中取得，所以存在著必須使用新的監(jiān)控方法的問(wèn)題； 在透明的全光網(wǎng)中，有可能不同的傳輸系統(tǒng)共享相同的傳輸媒質(zhì)，而每一不同的傳輸系統(tǒng)會(huì)有自己定義的處理故障的方法，這便產(chǎn)生了如何協(xié)調(diào)處理好不同系統(tǒng)、不同傳輸層之間關(guān)系的問(wèn)題。 第第0章章 全光網(wǎng)概述網(wǎng)絡(luò)管理和控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理和控制技術(shù) 從現(xiàn)階段的WDM全光網(wǎng)發(fā)展來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)的控制和管理要比

45、網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)更具挑戰(zhàn)性，網(wǎng)絡(luò)的配置管理、波長(zhǎng)的分配管理、管理控制協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)的性能測(cè)試等都是網(wǎng)絡(luò)管理方面需解決的技術(shù)。 為了充分發(fā)揮全光網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，必須具有行之有效為了充分發(fā)揮全光網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，必須具有行之有效的網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)。包括網(wǎng)絡(luò)配置管理、信道的的網(wǎng)絡(luò)管理和控制系統(tǒng)。包括網(wǎng)絡(luò)配置管理、信道的分配管理、控制協(xié)議管理、網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試分配管理、控制協(xié)議管理、網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，否則，否則，全光網(wǎng)無(wú)法商用，只能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)試驗(yàn)。，全光網(wǎng)無(wú)法商用，只能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)試驗(yàn)。第第0章章 全光網(wǎng)概述 關(guān)鍵技術(shù)之四：關(guān)鍵技術(shù)之四： 光交換技術(shù)：光交換技術(shù)： 光交換技術(shù)可以分成光交換技術(shù)可以分成光路交換光路交換

46、技術(shù)和技術(shù)和分組交換分組交換技術(shù)。技術(shù)。光路交換光路交換又可分成又可分成3種類型，即空分（種類型，即空分（SD）、時(shí)分（）、時(shí)分（TD）和波分和波分/頻分（頻分（WD/FD）光交換，以及由這些交換形式組）光交換，以及由這些交換形式組合而成的結(jié)合型。其中空分交換按光矩陣開關(guān)所使用的技合而成的結(jié)合型。其中空分交換按光矩陣開關(guān)所使用的技術(shù)又分成兩類，一是基于波導(dǎo)技術(shù)的波導(dǎo)空分，另一個(gè)是術(shù)又分成兩類，一是基于波導(dǎo)技術(shù)的波導(dǎo)空分，另一個(gè)是使用使用自由空間光傳播自由空間光傳播技術(shù)的自由空分光交換。技術(shù)的自由空分光交換。 光分組交換光分組交換中，異步傳送模式是近年來(lái)廣泛研究的一種方中，異步傳送模式是近年來(lái)廣

47、泛研究的一種方式。式。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 日本開發(fā)了兩種空分光交換系統(tǒng)日本開發(fā)了兩種空分光交換系統(tǒng)多媒體交換系統(tǒng)多媒體交換系統(tǒng)和和模塊光互連器模塊光互連器。多媒。多媒體光交換系統(tǒng)支持體光交換系統(tǒng)支持G4傳真、傳真、10Mbit/s局局域網(wǎng)和域網(wǎng)和400Mbit/s的高清晰度電視。兩種的高清晰度電視。兩種系統(tǒng)均采用系統(tǒng)均采用88二氧化硅光開關(guān)。二氧化硅光開關(guān)。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 關(guān)鍵技術(shù)之五關(guān)鍵技術(shù)之五 ： 全光中繼技術(shù)：全光中繼技術(shù)： 在傳輸方面，光纖放大器是建立全光通信網(wǎng)在傳輸方面，光纖放大器是建立全光通信網(wǎng)的核心技術(shù)之一。的核心技術(shù)之一。DWDM系統(tǒng)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)是摻餌光系統(tǒng)的傳統(tǒng)

48、基礎(chǔ)是摻餌光纖放大器（纖放大器（EDFA）。光纖在）。光纖在1.55m窗口有一較寬窗口有一較寬的低損耗帶寬（的低損耗帶寬（30THz），可以容納），可以容納DWDM的光信的光信號(hào)同時(shí)在一根光纖上傳輸。最近研究表明，號(hào)同時(shí)在一根光纖上傳輸。最近研究表明，1590nm寬波段光纖放大器能夠把寬波段光纖放大器能夠把DWDM系統(tǒng)的工作窗口擴(kuò)系統(tǒng)的工作窗口擴(kuò)展到展到1600nm以上。以上。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 貝爾實(shí)驗(yàn)室和NH（全日空航空公司）的研究人員已研制成功實(shí)驗(yàn)性的EBFA(1590nm的擴(kuò)展波段光纖放大器 )。這是一種基于二氧化硅和餌的雙波段光纖放大器，它由兩個(gè)單獨(dú)的子帶放大器組成(亦稱雙帶光

49、纖放大器 )：一個(gè)是傳統(tǒng)1550nm EDFA（1530-1560nm），另一個(gè)是1590nm的擴(kuò)展波段光纖放大器EBFA和EDFA（工作波長(zhǎng)1570-1605nm），EBFA和EDFA的結(jié)合使用，可使DWDM系統(tǒng)的帶寬增加一倍以上（75nm），為信道提供更大的空間，從而減少甚至消除了串話。因此，1590nmEBFA對(duì)滿足不斷增長(zhǎng)的高容量光纖系統(tǒng)的需求邁出了重要的一步。 第第0章章 全光網(wǎng)概述 光有源器件光有源器件光源光源光放大器光放大器光檢測(cè)器光檢測(cè)器光無(wú)源器件光無(wú)源器件光耦合器光耦合器光開關(guān)光開關(guān)光隔離器光隔離器光衰減器光衰減器光調(diào)制器光調(diào)制器光器件的分類光器件的分類光連接器光連接器關(guān)鍵技術(shù)之六：關(guān)鍵技術(shù)之六： 全光網(wǎng)絡(luò)器件全光網(wǎng)絡(luò)器件: 第第0章章 全光網(wǎng)概述產(chǎn)品領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)廠商光纖Corning,Lucent,Alcatel,Sumitomo,Fujikura,Furukara光纜Siemens,Lucent,Pirelli,Alcatel,Sumitomo,Corning光纖放大器Lucen