Iccsz訊 進入21世紀,信息網絡的應用逐漸滲透社會發展的各個領域,網絡業務量的迅速膨脹給數據傳輸能力和大吞吐量的交叉能力提出了更高要求。當前,通信網絡從全電網絡發展到用光纖取代電纜后形成的電光網絡,光纖通信的高速率和大容量等優勢被人們廣泛認可,但光通信系統中的電子線路卻嚴重限制了光纖通信優勢的發揮,即出現所謂的"電子瓶頸"問題。而全光網絡的出現很好地克服了"電子瓶頸"這一局限性,被稱為第三代網絡。
所謂全光網絡(AON,All Optical Network),是指信號只在進出網絡時進行電/光、光/電的變換,而在網絡中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。目前通信網采用光-電-光的轉換,網上的設備將數據從光格式變成電格式,以進行信號放大和目的地檢查等。雖然這種轉換有利于控制,但光-電-光的轉換會消耗資源、延緩傳輸。而在全光網絡中,由于沒有光電轉換的障礙,各種不同的協議和編碼形式都被允許存在,信息傳輸具有透明性,且無須面對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。
全光網的構成
1.光節點
光節點是重要的網元,主要有兩種類型:光接入節點和光交換節點。光接入節點,具有光信道的選擇特性;而光交換節點,適用于作為網狀型網的光節點及兩個環形網之間的連接節點。
光接入節點的基本功能:1)光信道進入網絡和從網絡下路;2)非本地信息直接旁路,不在本地節點上進行處理,貫通而過;3)光信道的性能監測、故障檢測、保護和恢復。4)對網絡的管理和控制。5)具有好的透明性,適應不同種類的、不同格式的、不同傳輸速率的本地信息,暢通地進出網絡。
光交換節點的基本功能: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,將輸入端的光信號在所建立的全光通道上無阻塞地達到所指定的任意輸出端;3)可實現光信號交換功能;4)可以進行光信號的放大、處理;5)光信道的性能監測、故障檢測、保護及恢復;6)控制、管理。
光交換節點由光輸入接口、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:適合密集波分復用系統使用的光纖;
其他光鏈路:無線光通信(大氣及自由空間光通信)。
3.光網絡管理單元
光網絡管理系統是全光網絡的頭腦和指揮系統,具有性能管理、設備管理、故障管理等功能,還應包括網絡的安全體系、安全管理,確保網絡的存活性、可靠性和安全性,以及計費管理等實用化功能。
全光網的優勢
與傳統通信網和現行的光通信系統相比,全光網使通信網具有更強的可管理性、靈活性和透明性,它有以下六大優勢:
1、全光網絡能夠提供巨大的寬帶。由于全光網對信號的交換都在光域內進行,因而可最大限度地利用光纖的傳輸容量。
2、全光網絡具有傳輸透明性。由于采用光路交換,以波長來選擇路由,因而對傳輸碼率、數據格式以及調制方式具有透明性,即對信號形式無限制,允許采用不同的速率和協議。
3、全光網絡具有良好的兼容性。它不僅可以與現有的網絡兼容,還可以支持未來的寬帶綜合業務數據網以及網絡的升級。此外,全光網比銅線或無線組成的網絡具有更高的處理速度和更低的誤碼率。
4、全光網絡具備可擴展性,新節點的加入并不會影響原來網絡結構和原有各節點設備。
5、全光網具有可重構性,可以根據通信容量的需求,動態地改變網絡結構,并可對光波長的連接進行恢復、建立、拆除。
6、全光網中采用較多的無源器件,省去了龐大的電光、光電轉換設備,不僅便于維護,還大幅度提升了網絡整體的交換速度,提高可靠性。
信息化時代,光網絡的提出給通信領域帶來了蓬勃發展的機遇,但目前來看,全光網絡仍存在一些技術挑戰,如光網絡的網絡管理、網絡的互連和互操作、光性能的監視和測試等。但即便如此,全光網絡的巨大優點和潛力仍值得人們期待,相信在未來必將成為通信網絡的發展方向。