全光网络所需的关键技术仍处于试验阶段,这些技术的发展还有一个漫长的过程。以上两步相辅相成,缺一可。因此,在全光网络建设过程中,以光纤通信逐步取代电缆通信为原则,以全光网络取代光电混合网络为最终目标,完成全光网络的改造。光源取得的关键技术和成果。激光器产生光纤通信中使用的光源。激光光源具有输出功率大、单色性好、调制方便、传输宽频带等优点,满足了有线电视系统多频道传输的需要。目前,分布式反馈激光广泛应用于有线电视光纤网络。该设备在激光二极管的发光层上刻有波纹衍射光栅,利用多个波纹峰的反射叠加,大大提高了输出功率,具有较强的频率选择功能,基本满足了有线电视光纤网络对光源的要求。光纤工艺取得进展。光纤技术的发展一直围绕着如何减少光纤损失和光纤色散两个基本问题。理论和实践证明,光纤的损失与其传输的波长有关0.85um、1.55um有一个非常小的值。三个波长位置的光纤损耗依次减少。现在用的比较多1.55um单模光纤,该光纤颜色分散为零,失真小,近距离传输效果好,广泛应用于当地光纤有线电视网络建设中。随着技术的发展,出现了解决方案1.55um光通信系统问题的色散位移光纤、解决光非线性效应的非零色散位移光纤1.31um系统色散补偿光纤。无水峰光纤的出现,大大扩大了光纤损平缓带,进一步提高了光纤的性能。与普通光纤相比,这些特殊光纤的性能大大提高,但价格也更贵。关键技术的进步。全光网络的关键技术包括全光交换、全光交叉连接、全光中继、全光复用和解复用。全光交换:全光交换可以节省传统光交换中的光电光转换,突破电子设备工作速率低的限制,大大提高光网络的带宽利用率。光交换技术可分为电路交换和分组交换。电路交换可分为空分(SD)、时分(TD)、波分/频分(WD/FD)和码分(CD)交换和复合光交换(即上述交换的组合形式)。其中,波分光交换已成为一项研究更多的技术,因为它可以充分利用光路的宽带特性。网络通信论文
全光交换是全光网络的关键技术,其本质是处理光波长,优点是光信号不需要通过光交换单元,因此不受检测器、调节器等光电器件响应速度的限制,对比速率、编码和调节透明,大大提高了交换单元的吞吐量。交叉连接技术:光交叉连接技术(OXC)也可分为空分、时间和波分。其中,波分和空分技术发展成熟。波分和空分的结合性能最好,应用最广泛。光交叉连接技术(OXC)它是未来光网络的关键技术,关系到光层的保护、恢复和分布式网管的实现。OXC转换速度能满足大型光网的需要,但恢复功能仍落后于光器件的发展,这与分布式网管的发展密切相关。全光中继技术:为了使信号传输更远,需要在中间放大光信号,这需要放大器。经过多年的发展,光信号的直接放大已经实现,即在光纤放大器中使用输入的光信号来激发粒子数反转的激活物质,并获得光强放大的光。光纤放大器实现了光信号的直接放大,促进了一批超大容量、超高速、全光传输等新型传输技术的发展。到目前为止,光纤放大技术已经成熟,各种类型的光纤放大器已经被覆盖1.365—1.650um波长范围使波分复用成为可能。光复用和解复用技术:波分复用(WDM)技术是充分利用单模光纤低损耗区域的巨大带宽资源,将光纤低损耗窗口分为多个通道,以光波为载波,将不同波长的多路信号合并到发送端的光纤中,将不同波长的信号分离到接收端。该技术也可用于网络的双向转换,只需在不同波长的信道中安排两个方向的信号,网络结构相对简单。近年来,波分复用,特别是密集波分复用(DWDM)技术进步最快。DWDM指波长间隔小于10nm的波分利用技术。无水峰光纤的出现为我们提供了从1.28—1.65um完整的波段。如果采用相关光通信技术,光载波之间的波长间隔小到0.1nm,则在1.28—1.65um数千个光载波可以安排在完整的波段内。如果每个光载波传输100一套电视节目可以在光纤中传输数十万套电视节目。目前,在实验室条件下,人们已经实现了数百种光波在光纤中复用的技术。DWDM技术逐渐进入了局部全光网试验阶段,并开始了技术的实用化和商用化阶段。波分利用系统将是未来几年宽带通信网中最有前途的传输系统。光纤网络接入技术的发展趋势根据我国广电骨干网部分已基本完成光纤化改造的现状,当前应将全光网络建设的工作重心放在接入网部分的光纤化上。
通信工程论文接入网是网络传输通道的“最后一公里”,它所提供的带宽直接影响到整个有线电视网络的性能。无源光网络(PON)技术是目前受到广泛关注的宽带接入方案之一。该技术具有高带宽、高可靠性和几乎无需维护费用等诸多优点,并且已经产生多种技术分支和相应的技术标准。其中,G983标准是ITU—T针对APON技术定义的标准。该技术是20世纪90年代中期由全业务接入网(FSAN)组织提出的,以ATM作为链路层协议,用ATM承载所有业务,为终端用户提供语音、数据、视频流等综合服务,支持的最高传输速率为622Mb/s。但是APON存在结构复杂、成本高和带宽受限等缺点,已经逐步退出市场竞争。代之以一种高速率、高效率、支持多业务透明传输,同时提供明确的服务质量和服务级别以及电信级网络监测和业务管理的Gb无源光网络(GPON)解决方案,支持最高速率可达2.488Gb/s。从一定意义上来说,由于网络业务增加导致的带宽需求增长是GPON战胜并取代APON的重要原因。不可否认,GPON的迅速发展同时也是与另一种接入方案EthernetPON(EPON)竞争的结果。EPON是由EFM(Ethernetinthefirstmile)联盟/IEEE组织提出的一种光接入网解决方案。该技术以Ethernet为基础、用Ethernet取代ATM作为链路层协议,构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新一代光网络技术。
传播学论文现在PON技术之争主要集中在EPON和GPON在价格上具有绝对优势,以太网占据了局域网的绝大部分市场。以太网价格低廉但是EPON采用单一的基于以太网的帧结构,不支持全业务接入。而且EPON是建立在Ethernet的基础上,它也不可避免地具有Ethernet固有的一些问题,比如在传输实时性业务时存在时延、时延抖动等问题,在数据的保密和安全方面也有待进一步增强。相反,GPON设备在价格上比EPON要高出不少,但它具有高速高效、支持多业务,并能够提供明确的服务质量和服务级别等特点,因此同样具有广阔的发展空间。通过上述比较不难发现,EPON和GPON各有所长。要提高市场竞争力,EPON必须开发出支持多业务甚至全业务的EPON技术;而GPON必须在降低成本方面多下工夫。从长远来看,在未来也许会出现一种能够同时兼顾二者优势的新技术。