Iccsz訊 進(jìn)入21世紀(jì),信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用逐漸滲透社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的迅速膨脹給數(shù)據(jù)傳輸能力和大吞吐量的交叉能力提出了更高要求。當(dāng)前,通信網(wǎng)絡(luò)從全電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到用光纖取代電纜后形成的電光網(wǎng)絡(luò),光纖通信的高速率和大容量等優(yōu)勢(shì)被人們廣泛認(rèn)可,但光通信系統(tǒng)中的電子線路卻嚴(yán)重限制了光纖通信優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮,即出現(xiàn)所謂的"電子瓶頸"問(wèn)題。而全光網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)很好地克服了"電子瓶頸"這一局限性,被稱為第三代網(wǎng)絡(luò)。
所謂全光網(wǎng)絡(luò)(AON,All Optical Network),是指信號(hào)只在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)進(jìn)行電/光、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。目前通信網(wǎng)采用光-電-光的轉(zhuǎn)換,網(wǎng)上的設(shè)備將數(shù)據(jù)從光格式變成電格式,以進(jìn)行信號(hào)放大和目的地檢查等。雖然這種轉(zhuǎn)換有利于控制,但光-電-光的轉(zhuǎn)換會(huì)消耗資源、延緩傳輸。而在全光網(wǎng)絡(luò)中,由于沒(méi)有光電轉(zhuǎn)換的障礙,各種不同的協(xié)議和編碼形式都被允許存在,信息傳輸具有透明性,且無(wú)須面對(duì)電子器件處理信息速率難以提高的困難,因而性能可以得到明顯的提高。
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。
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)和光交換節(jié)點(diǎn)。光接入節(jié)點(diǎn),具有光信道的選擇特性;而光交換節(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)。
光接入節(jié)點(diǎn)的基本功能:1)光信道進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和從網(wǎng)絡(luò)下路;2)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);3)光信道的性能監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、保護(hù)和恢復(fù)。4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。5)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,暢通地進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)。
光交換節(jié)點(diǎn)的基本功能:1)路由選擇;2)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;3)可實(shí)現(xiàn)光信號(hào)交換功能;4)可以進(jìn)行光信號(hào)的放大、處理;5)光信道的性能監(jiān)測(cè)、故障檢測(cè)、保護(hù)及恢復(fù);6)控制、管理。
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。
2.光鏈路
光鏈路一般指光纖鏈路。光纖鏈路中可設(shè)置光放大器,用以提高鏈路性能。目前典型的光纖鏈路有:
G.652光纖:迄今為止使用量最大的光纖;
G.655光纖:適合密集波分復(fù)用系統(tǒng)使用的光纖;
其他光鏈路:無(wú)線光通信(大氣及自由空間光通信)。
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、可靠性和安全性,以及計(jì)費(fèi)管理等實(shí)用化功能。
全光網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)通信網(wǎng)和現(xiàn)行的光通信系統(tǒng)相比,全光網(wǎng)使通信網(wǎng)具有更強(qiáng)的可管理性、靈活性和透明性,它有以下六大優(yōu)勢(shì):
1、全光網(wǎng)絡(luò)能夠提供巨大的寬帶。由于全光網(wǎng)對(duì)信號(hào)的交換都在光域內(nèi)進(jìn)行,因而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。由于采用光路交換,以波長(zhǎng)來(lái)選擇路由,因而對(duì)傳輸碼率、數(shù)據(jù)格式以及調(diào)制方式具有透明性,即對(duì)信號(hào)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(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)兼容,還可以支持未來(lái)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。此外,全光網(wǎng)比銅線或無(wú)線組成的網(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(kuò)展性,新節(jié)點(diǎn)的加入并不會(huì)影響原來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和原有各節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
5、全光網(wǎng)具有可重構(gòu)性,可以根據(jù)通信容量的需求,動(dòng)態(tài)地改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并可對(duì)光波長(zhǎng)的連接進(jìn)行恢復(fù)、建立、拆除。
6、全光網(wǎng)中采用較多的無(wú)源器件,省去了龐大的電光、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,不僅便于維護(hù),還大幅度提升了網(wǎng)絡(luò)整體的交換速度,提高可靠性。
信息化時(shí)代,光網(wǎng)絡(luò)的提出給通信領(lǐng)域帶來(lái)了蓬勃發(fā)展的機(jī)遇,但目前來(lái)看,全光網(wǎng)絡(luò)仍存在一些技術(shù)挑戰(zhàn),如光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)的互連和互操作、光性能的監(jiān)視和測(cè)試等。但即便如此,全光網(wǎng)絡(luò)的巨大優(yōu)點(diǎn)和潛力仍值得人們期待,相信在未來(lái)必將成為通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。