1. 电信的光纤网络结构
高速电信网络系统的结构
随着数据网络的商业用户和Internet用户的飞速发展,网络运营商试图构建一种在公共平台上支持多种业务的网络,即在单一网络平台上集成话音、视频和数据业务,此外,目前许多企业还希望在公共承载网络上开设虚拟专用网络。
任何网络均由接入、交换、传输和网络控制/管理四部分组成,这四个部分的综合是构建综合平台的基础,这是一个理想化和最终发展目标。就目前而言,一个以支持数据业务为核心的网络如图1所示,网络可由以下设备构成:
接入层:在用户端支持多种业务的接入,由于接入环路成本昂贵以及期望局端/用户业务接入接口的单一化,接入设备应能向上连接高速传输线路,向下支持多种业务的接口。这样的接入设备具体有支持PPP协议的综合接入设备IAD(Integrated Access Device)、通过数字用户线接入复用器DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)的ASDL接入设备以及第3代无线接入设备。
传输层:面向用户端支持透明的TDM线路的接入,在网络核心提供大带宽的数据传输能力,并替代传统的配线架,构建灵活和可重用的长途传输网络。传输层设备包括用于低速率接入和会聚的异步分叉设备(ADM-Asynchronous De-Multiplexer)和用于速率静态交换的数字交叉连接设备(DCS-Digital Cross System)。
媒体层:这里采用媒体层,而不是综合网络体系中的“交换层”,是因为IP数据网络的核心设备采用路由器,虽然逐步引入第2层交换能力,但毕竟和交换机是有区别的,故不拟采用交换机的提法。 这里媒体层主要指网络为完成端到端的数据传输进行的路由判决和数据转发的功能。它是网络的交换核心,目的是在传输层基础上构建端到端的通信过程,这里可能包括的技术有ATM和IP。具体设备分成网络核心单元(交换机)和异种网络互连单元(网关)。其中,交换设备又可细分为支持各种媒体接入的媒体交换机(MSW-Media switch)和用于长途传输的骨干交换机(CSW-Core switch),实际网络中交换机也可由直接支持第3层功能的路由器或具有2/3层功能的交换路由设备替代;网关则又划分成完成相应功能的各种设备,如数据网关(DGW-Data gateway)、接入网关(AGW-Access gateway)、中继网关(TGW-Trunk gateway)和无线网关(wireless gateway)。
控制层:用于媒体层的网络设备的控制,在传统电信网络中由No.7信令支持网络控制操作;但在IP网络中,协议框架中控制能力比较弱,因此需要额外的设备完成类似信令网络的功能,这里包括支持不同网络信令互通的信令网关(SGW-Signaling gateway)、用于控制媒体交换机的媒体网关控制器(MGC-Media Gateway Control)以及用于加强广域网中基于QoS路由选择的路由控制器(RC(Routing Controller)。
业务层:在电信网络环境中,通过智能网络平台提供各种增值服务;而在多媒体网络环境中,也需要相应的业务生成和维护环境,即业务执行节点(SEN-Service Execution Node)。
注意,图1中传统网络和数据网络互联互通时,信息传输和信令传输分别在不同层次上进行交流,这和网络分层概念是相符合的。
现有高速数据网络的构建尚处于传输层和媒体层,主要完成网络物理平台的构建,侧重于高速网络的传输和交换平台。高速网络的构建包括骨干网络和边缘接入,其中骨干网络包括网络高速自愈能力和端到端交换能力,而接入网络则需支持多种媒体接入。接入网部分除了直接用户的接入,另外还可作为与其他网络的网关接入。随着Internet网络的普及并逐步过渡到其他网络的汇接网络,网关接入其他网络的功效将引起人们的重视。
控制层和网络业务层作为网络的逻辑控制体系,应能支持新业务的引入和构成,但目前这方面尚处于非常薄弱状态,只能实现如何与其他网络的互联互通的功能。这是因为传统的IP网络主要支持基于站点的各种服务,如WWW、FTP和电子邮件等,但随着人们对Internet业务的期望以及高速IP网络的建设,将引入诸如话音和视频等信息服务,Internet网络也将逐步转化成一个电信级的运营网络,这就要求网络逐步从“无政府”状态向可控制、保证质量的状态转化,这就要求网络在不同层次上作相应的改进。特别是在控制层和网络业务层,应在网络控制体系增加各种网络设备的环境中,能够更方便地提供各种策略服务、完备的用户管理,而这些服务和管理本身的工作难度和复杂度可能会超过网络本身支持业务的复杂度,对应网络的开销也是如此,有关这方面的许多问题还处于研究阶段。在IP网络协议并不完善的今天,为满足这方面的需求,不同的厂商也提出了有限解决方案。我们认为,传统电信网络虽然在其媒体层上运作方式和高速IP网络有所不同,但在网络管理和业务实现,甚至许多控制方法方面值得高速IP网络平台借鉴。
媒体层和传输层网络结构
数据网络的媒体层和传输层作为物理骨干平台,20年前产业界就期望将多种类型的业务合成,可在单一平台上传输单一流,人们提出基于ATM的综合业务数字网络(B-ISDN),将音频、视频和数据信息转化成ATM信元承载格式,以便通过SDH网络传输。时至今日,网络期望的业务种类和运作模型均有所不同,应重新评估基于ATM的B-ISDN网络。与此同时,几乎所有桌面的计算机均支持以太网络和IP协议,而在企业网络环境中,ATM技术并不支持端到端通信过程,另外,帧中继技术仍然是目前支持广域数据的主要接入方式。因此,在新的网络体系构架中必须考虑到IP业务的支持,图2给出了目前可能的,由若干种网络组成的技术方案。
图2给出的若干功能设备和实际产业界推出的设备可能有所不同,如有些厂商推出的ATM交换机是ATM传输设备,而有些厂商的IP设备实际上是ATM和IP的混合设备。图2中给出不同层次的网络设备的功能和相应局限性。
网络层提供端到端的传输路由,在多跳通信网络中,为实现从发送端将信息传送到接收端,网络层的路由设备必须能够在网络中根据通信过程的需求,建立一条传输路由。IP路由器充分体现了现有Internet网络工作准则:网络协议可自动适配网络拓扑的变化、网络协议开销比较大,适合中低速数据传递、无连接工作方式限制了Internet支持连续媒体信息的传输。1997年后,IETF提出了一系列协议用于改善Internet网络的服务质量问题,但是无连接的工作模式导致通信过程中信息传输路由根据网络拓扑状态的变化而变化,这样在网络中很难进行资源预留、流量控制以及接入控制等操作。Internet网络若想支持实时连续媒体通信必须改变整个运作框架。可以看到,Internet协议的最大优势在于广泛的互联性,这意味着基于现有的IP路由设备无法建立多业务传输平台。
链路层支持网络中相邻节点间信息的可靠传输,链路层的网络设备是交换机,如ATM交换机和帧中继交换机。但是,ATM技术的定位主要来自其运作的机制,ATM技术综合电路交换和分组交换技术,迄今为止,还没有比ATM在传输、交换和复用等方面更先进的技术。虽然广域网络中的分组交换、DDN网和帧中继网络在不同层次上可以支持不同数据率的通信业务,但实际上各种网络目前都已经不堪重负,市场迫切需要更强大的通信网络支持计算机通信。
物理层主要支持比特流的传输,在大容量数据传输中保证传输的可靠性,网络出现线路和设备故障时,能够在50ms范围内实现无中断的线路切换。这和OSI协议层的物理层的功能是不完全相同的,另外在物理层还需支持丰富的网络管理和控制信令传送通道。在目前环境下, SDH是在物理层提供可靠通信的设备。
光纤层用于实现以往常规光缆/电缆所不能提供的高速传输能力,例如,目前在光纤上采用多波长复用方式提供多达400Gb/s传输能力,甚至太比特级传输速率。但是,目前DWDM传输还只限于点到点的传输,在光层上未能实现强有力的自愈网络和未能提供强大的管理和控制能力。
根据以上的分层网络分析,重新估计图2给出的6种组网方式,如表1所示。
显然,越来越多的新兴网络运营商更看重IP市场,IP市场包括了Internet上网访问业务以及基于传统数据网络的IP业务互联。其中,前者面向将来的业务服务市场,而后者则占现有数据市场的绝大多数份额,代表了商业社会的网络应用。因此,网络运营商期望能在IP路由设备增加ATM的QoS机制和SDH的自愈保护功能,大幅度降低网络构建和运维成本,从而增加其在市场上的竞争能力。
业务层和控制层网络
随着运营商之间的竞争日益加剧,营运的费用和设备的投资同样受到网络运营者的关注。传统的数据网络未能支持类似于电话网络完备的管理和控制功能,在新兴的综合网络中有关控制和业务生成/管理的功能层是必不可少的。目前,网络运营商和设备提供商正在协同制定有关的标准,期望在水平方向将原有的集中交换机功能扩展到数据网络核心的交换和路由设备,从网络分层的垂直方向将相应的业务功能生成环境控制操作分布于媒体层和业务层相应设备中。从而可简化业务流量控制并优化网络中的用户操作。图3给出了在PSTN和IP网络间的网络视图。基于分组的高速IP网络可提供网络、传输和终端用户间的协议转换、网络和业务的管理以及与传统通信网络的互联互通。
在媒体层和传输层将融入更多的现有网络结构,同时逐步过渡到统一的交换和传输平台;特别在媒体控制层和业务生成层将引入更多的网络控制单元和业务生成单元,并能和现有的智能网络平台更好地融为一体,以提供电信的管理和服务。图中的网关完成IP网络和PSTN网络的信息传输转换功能,关口设备通过媒体网关控制协议(MGCP)完成多个网关的管理,并支持点到点的呼叫控制过程,关口的业务管理中心(SMC)模块完成各种网络增值业务,并通过信令网关(SGW)和智能网络平台连接,提供功能更强大的附加业务。业务控制点(SCP)和信令交换点(SSP)均归属于电信的智能网络平台,其中SCP执行由业务生成环境(SCE)生成的数据驱动的代码程序,这些程序将完成特定业务流程;SSP实现对具体交换设备的业务控制和操作以及信令采集。所有网络中各种设备的控制均可由SMC和网管中心(NMC)通过SNMP协议予以完成。另外,网络整体的安全性可通过各个平台的防火墙予以保证。
高速电信级数据网络体系结构主要是以电信级IP网络为主要目标,有关各层次的技术正在逐步成熟,许多标准化组织正在推出相应信令和业务生成环境的协议。可以预测,将来的通信网络不是一个完全脱离于现有技术的实体,而是能够很好地融合现有各种技术和各种网络的综合性网络
资料引用:http://www.knowsky.com/8639.html
2. 光纤通信系统各组成部分的功能是什么 5
基本光纤通信系统
数字光纤通信系统
基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。
光纤通信系统基本构成
(1)光发信机
光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。
(2)光收信机
光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。
(3)光纤或光缆
光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。
(4)中继器
中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
(5)光纤连接器、耦合器等无源器件
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
3. 什么是光传输系统
光传输系统是光传输技术的一种(主要是指具有单色性,方向性和相干性的激光传输,最初是空间传输,70年代开始光纤传输),光纤传输优点是频段高:10G Hz.理论上能大容量,抗干扰性能好。2001年8月,西藏阿里光缆铺通,我国所有地区都进入光传输时代,东部发达地区,已做到光纤入大楼。有些发达地区光纤已普及到桌面,大型光纤工程有:大西洋电缆TAT-9计划,可同时传输8万路电话。日美合作太平洋光缆长13000KM。我国干线通信光缆速度已达40×2.5Gbps。光纤传输系统技术由华裔诺贝尔物理学奖获得者、曾任香港中文大学校长九年之久的“光纤之父”高锟,一九六六年七月认定了廉价的玻璃是最可用的透光材料的论文发表在英国电子工程学会的年报上,而文章发表之日,后世即视之为光纤通讯诞生之时。
4. 光纤传输系统的功能是什么
光纤传输系统的功能:
信息源把用户信息转换为原始电信号,这种信号称为基带信号。电发射机把基带信号转换为适合信道传输的信号,这个转换如果需要调制,则其输出信号称为已调信号,然后把这个已调信号输入光发射机转换为光信号,光载波经过光纤线路传输到接收端,再由光接收机把光信号转换为电信号,电接收机的功能和电发射机的功能相反,它把接收的电信号转换为基带信号,最后由信息宿恢复用户信息。
当下,使用的光纤技术主要包括两种,分别是光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。从光纤有源接入技术的角度来说,一般情况下,对媒介转换器进行了充分的应用,由此实现局端和用户连接的目的,发挥着重要的作用,可以给用户提供高速宽带的接入。从光纤无源接入技术的角度来说,其组成部分主要是PON技术。
(4)光传输系统可实现下列哪些网络结构扩展阅读:
光纤传输系统的优势:
①当利用光纤传输系统进行长距离的传输的时候,同传统的电缆和电线相比,其画面的清晰度和保真度是非常突出的。
②光纤是一种绝缘体,雷击和电磁辐射等多种电气干扰对其是没有影响的,同时,同电力线或者是高压设备进行接触的过程中是不会出现相应问题的。
③在光纤传输的过程中,横条干扰、接地回路和图像撕扯等问题是不存在的,在此情况下,为传输的安全性提供了重要的保障,同时,当有人窃听的时候是非常容易发现的。
④天气因素对于光纤传输来说是几乎不产生影响的,正是因为如此,可以对光缆进行充分的应用,能够将其架设到外面,而且也能够将其铺设在地面上。与此同时,光纤被腐蚀的可能性是非常小的,因此,对于光缆的玻璃纤维来说,相关的化学用品是不会对其造成非常严重的影响的。
⑤对于多模和单模的光纤来说,相比于同轴的电缆,光缆的质量是非常轻的,同时,当对其进行应用的过程中,是不需要对放大镜进行相应的应用的,因此,在对设备进行维护的时候,操作起来是非常简单的,在远距离的信息传输中可以进行充分的应用。
5. 自动交换光网络的ASON的网络体系结构
ASON的总体结构按照分层 分割的思想来描述。 ITU-T的G.8080和G.807定义了ASON的体系结构,总体包括三个平面,分别是传送平面、控制平面和管理平面。三个平面相互独立,任意一个平面的工作出现错误均不会影响其余两个平面的正常工作。
传送平面由一系列的传送实体(传输数据的硬件和逻辑)组成,在两个地点之间提供端到端用户信息传送,也可以提供控制和网络管理信息的传送。控制平面是ASON的核心部分,由网络的基础结构以及网络中用来控制建立连接和控制维护连接的分布式智能组成。控制平面通过使用接口、协议及信令系统,可以动态地交换光网络的拓扑信息、路由信息以及其他的控制信令,实现光通路的动态建立和拆除,以及网络资源的动态分配。控制平面具有四大功能,分别是:邻居发现、路由(拓朴发现、路径计算)、信令和本地资源管理。管理平面由系统、协议和接口组成,负责对传送平面和控制平面以及整个系统进行管理,包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理、计费管理。管理平面主要面向网络运营者的管理需求。相对于传统的光网络管理系统,其管理功能部份为控制平面所取代,许多曾经不得不手动配置的业务由控制平面所完成,大大减轻了网络运营者的负担。因此,可以说管理平面所要完成的功能,是更为纯粹的管理。
三个平面之间运行着数据通信网(DCN)——光网络中控制代理之间进行通信而使用的通信基础结构,为三大平面内部以及平面之间的管理信息和控制信息提供通路,主要承载管理信息和分布式信令消息。
ASON三个平面之间可通过三类接口实现信息的交互,控制平面和传送平面之间通过连接控制接口CCI相连,管理平面通过网络管理接口(NMI-A和NMI-T)分别与传送平面和控制平面相连。通过这些接口实现了三大平面的分离。 网络结构元件是用来描述网络功能结构的一些通用基本元件。ASON主要由以下4类网络结构元件构成:
①请求代理:其主要逻辑功能是通过与光连接控制器协商请求接入传送平面内的资源。
②光连接控制器:其逻辑功能是负责完成连接请求的接受、发现、选路和连接功能。
③管理域:其逻辑功能包含的实体不仅处于管理域,也分布在传送平面和管理平面。
④接口:其主要功能是完成各网络平面之间和功能实体之间的连接。 从水平方向对ASON进行分割,在控制平面内,ASON由许多管理域(AD)组成,不同管理域之间通过E-NNI连接;每一个管理域内部又包括很多信令网元,这些网元之间通过I-NNI相连。上层用户节点的RA则通过UNI和管理域内的信令网元相连。在传送平面内,ASON由许多传送网元组成,传送网元之间通过PI相连。
6. 光纤通信技术包括以下哪些技术和系统
来自胜为光纤跳线的消息:2015年9月6日,国务院办公厅正式发布《三网融合推广方案》,方案明确提出,将在近年内,在全国大多数地区推广实施三网融合方案。那么,这个方案发布,会对普通用户带来哪些新体验?会对光纤通信技术产生哪些影响呢?
所谓三网融合,指的就是手机、电视、电脑使用的电信网、广播电视网、互联网三大网络通过技术改造,三网共享资源,形成我中有你、你中有我的互联网格局。对于普通用户来说,将来使用的服务会更加丰富多样化,手机、电视、电脑其中任意一个都可以具备其它两个的功能。三网共享资源后,只需要一条大容量的光纤通信线路,就可以实现众多功能,服务更方便 ,使用更简单。
三网融合不可避免地要涉及到宽带技术的主体—光纤通信技术。三网融合的目的就是想通过一个网络来提供统一的业务。这样一来,这个业务就会变得数据量大,需求量大,服务质量要求高。有且只有宽带技术中的光纤通信技术才能作为三网融合后的一个理想平台和主要信号传输载体。如此一来,光纤通信技术就会以超越近年来N倍的速度开始更加快速的发展。
7. 光传输系统由哪几部分组成
光传输系统
由电/光变换器(E/O)、光/电变换器(O/E)和光纤三部分组成
8. 光纤通信系统基本组成是什么
光纤通信系统基本组成是:
(1)光发信机
光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。
(2)光收信机
光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。
(3)光纤或光缆
光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。
(4)中继器
中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
(5)光纤连接器、耦合器等无源器件
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
9. 目前光纤通信技术中包括哪些的光网络技术节点
3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。2向超大容量WDM系统的演进光纤接入|光纤传输如前所述,采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是:(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本;(3)与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段;(4)利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。如果认为1995年是起飞年的话,其全球销售额仅仅为1亿美元,而2000年预计可超过40亿美元,2005年可达120亿美元,发展趋势之快令人惊讶。目前全球实际敷设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2*16*10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80*2.5Gbps)或400Gbps(40*10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13*20Gbps)。预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。可以认为近2年来超大容量密集波分复用系统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量,而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。3实现光联网——战略大方向上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功,前者已投入商用。
10. 光纤通信有哪些应用
3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用
20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH +光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。
有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。
现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。
2 向超大容量WDM系统的演进光纤接入|光纤传输
如前所述,采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是:(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本;(3)与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段;(4)利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。如果认为1995年是起飞年的话,其全球销售额仅仅为1亿美元,而2000年预计可超过40亿美元,2005年可达120亿美元,发展趋势之快令人惊讶。目前全球实际敷设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2*16*10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80*2.5Gbps)
或400Gbps(40*10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13*20Gbps)。预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。可以认为近2年来超大容量密集波分复用系统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量,而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。
3 实现光联网——战略大方向
上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功,前者已投入商用。