全光網絡的開展歷程與開展趨勢渡到自動光交換網、直到當前智能光交換網絡的開展歷程與開展趨勢。Gbps就占滿了整個單波縮小到50GHz(0.4nm)。進一步增加波長數，例如增加到160波以上時需要應用L波帶將縮小到25GHz(0.2nm)；此時對光源的精度與穩(wěn)定度，對分光濾波器的分辨率的要求均很DWDM系統(tǒng)在長途光傳送網中的開展方向是超密集波分復用，超大容量和超常中繼距CWDM系統(tǒng)，也就是和具有第5光窗口的無水峰光纖即新的全波光纖相應的第5代WDM數大大增加，從而經濟有效地解決網絡擴容問題，故WDM系統(tǒng)和技術的開展為全光網絡打下了物質根底。2WDM技術的開展與演變在電信運營商尋找新的創(chuàng)收方法的同時，他們還在力圖削減本錢。直到幾年前，削減大地削減了每話路的本錢。此外，在長途中心局(CO)之間防止電信號再生是另一個削減本錢的主要途徑。通常每隔500km左右，光信號必須被變換到電信號，再消除失真后再變換成光信號。由于此再生過程需要再光鏈路兩端配置相同的設備，故比無再生中繼的光鏈路端盡管光一電一光中繼方式對光纖的損耗和色散搜有補償作用，但畢竟裝置復雜、提及大器直接放大光信號，不僅可以節(jié)省本錢，同時也為實現(xiàn)全光通信打下根底。也就是為什么目前已實現(xiàn)的光放大器，除去應用最多的摻鉺光纖放大器(EDFA)外，就是非線性光纖放非線形效應，利用受激喇曼散射(SRS)和受激布里淵散射(SBS)，實現(xiàn)受激喇曼散射光纖放大器和受激布里淵散射光纖放大器。喇曼光放其本錢又較低。它可采用同向或反向光泵，增益帶有6THz。除集中式喇曼光放大器外。分器。目前它的輸出功率不夠且噪聲還比擬高，不適應長距離超高速DWDM系統(tǒng)的應用；但可用于短距離的WDM系統(tǒng)和城域光網中，尤其重要的是它能將接受的光信號波長改變，配置波長、選路由等方面大顯身手。它雖未商用，但有望取得新的進展。當然，還可以配合comJackWimmerULH80－85%的長途光鏈路不需要光一電一光中繼。這將減少高本錢的光電變換器與分波濾光M口約4萬美元?；谕瑯拥脑?，近期在城域網(不用光放大器)中利用全波光纖開發(fā)應用的CWDM系統(tǒng)勢頭很猛。因通過使用廉價、低功率的普通激光器(無制冷直接調制)，低本錢事實上，全光交換也是這一思想的反映：因為消除了高本錢的光一電一光交換就可以無需將光信號變換到電信號。將鼓勵其向地區(qū)網乃至用戶接入網開展，從而在整個通信網絡中自然地形成一光層或"光子。這就說明隨著WDM光網絡應用標準的迅速擴展，WDM光傳送網(OTN)將沉著量帶寬的增長開展的功能完善；將從追求線路系統(tǒng)的傳輸距離到保護恢復自愈；從過去完全面向SDH平臺到現(xiàn)在面向多業(yè)務平臺；即轉變單純大容量寬帶傳送為端到端的多業(yè)務的連接，進一步將WDM技術和光交換結合形成一個大吞吐量的光網絡平臺，以有效地支持各種業(yè)自愈環(huán)那樣，在WDM系統(tǒng)中采用OADM構成兩纖單向光路共享保護環(huán)網，以及四纖線路方向某一段的光纖發(fā)生故障就能在50ms內自動迂回溝通，實現(xiàn)光備OXC，位于多個光環(huán)網的交匯節(jié)點，隨著調整疏通光波長數和光路走向，實現(xiàn)各向光路通過OADM和OXC處理傳送光層上的全光數字流，而將較低容量的電數字流的傳送處理留給電層的ADM和DXC，以提高網絡配置的靈活性，適應業(yè)務的迅速變化與需要，并降低網絡運營維護管理的費用。3全光網絡的技術與結構大大限制了WDM技術的優(yōu)越性，使網絡節(jié)點乃至網絡的吞吐量變小，形成"電子瓶頸"。考全光網絡在原理上講就是網中端到端用戶節(jié)點之間全是光路，始終保持光信號傳送，信號"透明"。就透明性來說只要有光電變換就是半透寬幾乎無限，明光網絡還有難處，例如直接組網與運營還有不少全光組網技術及相應標準需要研究開發(fā)；光交換機還未成熟和商用。所以，考慮現(xiàn)實，為防止技術和運營的困難，ITU-T決定按光傳送網(OTN)的概念研究光網絡技術并制訂相應的標準化建議。OTN是據網絡功能與主要特征定名，它不限定網叉連接、全光中繼、全光復用與解復用等。光交換熱光交換機采用可調節(jié)熱量的聚合物波交換速度快；缺點是介入損耗高、串光大，且要求有良好的散熱器。液晶光交換機包含液晶片、極化光束別離器或光束調相器。液晶片的作用是旋轉入射光的極化角，而角度受電極上的電壓控制。極化光束別離器或光束調相器起引導光信號到目較昂貴。聲光交換機以聲光技術為根底，可實現(xiàn)微秒級的交換速度，但不適合矩陣交換機，因波長變化較大，驅動電路昂貴。由于在網絡的邊界，例如骨干網與城域網，它們所傳輸的波長是不一樣的，光路的交換機好有很長的一段路程。OXC設備是光網絡的關鍵設備，用于光層上的保護、回復和分布式網管，實現(xiàn)光網絡實際是一個二維的鏡片陣，當需要將入射的光波進行改變時，可通過改變鏡片的角度，將光OXC型光交叉矩陣，具有B光中繼這一局部前面已有介紹(4)光復用與解復用階段),播送分復用與解復用技術，光空間復用與解復用技術，光空間復用與解復用技術，例如用不同的光纖傳輸。本文簡要介紹上下光路(波長)復用(OADM)技術。因為在WDM光網絡中人們的興趣越來越集中到OADM上。它用于網絡節(jié)點僅上下所需的波長(光路)信號，而讓其他波長信號光學透明地通過，實現(xiàn)動態(tài)靈活、經濟地重構配置網絡。OADM有固定面波導InP或硅沉積二氧化硅(SilicaonSilicon)，聲光等技術。最近傾向于采用貝爾實驗室MEMSOADM于環(huán)狀網拓撲，實現(xiàn)單向或雙向自愈環(huán)功能。(5)全光網絡結構依次是光路(OCH)層、光復用段(OMS)層和光傳輸段(OTS)層，即光纖傳送層。送實體有網絡連接、鏈路連接、子網連接和路徑。光路層網絡的功能有：光路連接的重組，以便能實現(xiàn)靈活的選路；光路開消(開支的消息簡稱開消，以免和財務開消混淆)處理，以確路適配信息的完整一致；光路監(jiān)控功能，以實現(xiàn)網絡的操作和管理。光復用段層為多波長光路(含單波長光路)光信號提供聯(lián)網功能，其主要傳送實體有網絡連接，鏈路連接和路徑。光復用段層網絡的功能有：光復用段開消處理，以確保多波長光復用段適配信息完整一致；光復用段監(jiān)控功能，以實現(xiàn)復用段層上的操作和管理。輸功能，其主要傳送實體有網絡連接、子網連接、鏈路連接和路徑、光傳輸段層網絡的功能傳輸段層上的操作和管理，例如傳輸段的可靠性、生存性等。整個光傳送網那么由最下面的物理煤質層，即由各種類型的光纖網支持。隨著光網絡需求和技術的開展，光網絡將分為核心網、即溝通城市之間的長途光纜干從網絡功能上講，全光網絡將由光核心網和光邊緣網組成。光邊緣網絡包括城域邊緣通常理想情況下的全光網絡應具備以下特征：*光路的起始、終結點應不受限制，例如，不受光噪聲累積效應的限制，不受廠商的特定波長的限制等；*與光路傳輸的信號種類、速率無關；*波長變換所需的設備愈少、容量愈小愈好；*支持多廠商產品的光網絡環(huán)境；*易于升級擴容，可按需求隨時擴展帶寬。4全光網絡國外研究概況洲和日本。例如前幾年開始光交換和光網絡對新業(yè)務的適應性等關鍵技術。比擬著名的有美國的多波長光網絡光城域網PROMETEO等。在我國那么有中科院、高等院校和科研院所進行的國家"863"方案重大工程"中國高速信息示范網CAINONET"等。光波長交換相結合，才是一條實現(xiàn)全光通信網的技術坦途。動光交換網絡是首當其沖的。自動光交換網絡術和可靠性方面還存在一些問題，隨著微電子機械系統(tǒng)MEMS和可調諧激光器等能滿足絡才能走上實用化的道路。實現(xiàn)光層上的自動交換會給光網絡帶來以下好處：*相互交換的流量工程使光網絡資源動態(tài)分配、合理利用；*當網絡性能下降時實施網絡回恢復，即可維持較高優(yōu)先級別的業(yè)務；*自動地將數據業(yè)務、IP業(yè)務與光網絡資源相連，使網絡具備更快的反響能力并具有低錢。位于光電二層的邊界處。各種業(yè)務例如IP業(yè)務通過標準的電層網絡進入ES，ES完成業(yè)的IP包組裝到目的地的ES的一個光包中。在組裝過程中IP包的等待時間是關鍵，光包WDM光傳送網相連接。CS在光域完成光包的交換與轉發(fā)，同時還完成到WDM光鏈路的統(tǒng)計復用?？梢杂袃煞N傳輸方式實現(xiàn)交換光網絡：一種是光透明包網絡(OTPN)，它以固定長度包和同步節(jié)點工作為根底；另一種是光突發(fā)交換(OBS)，以可變長度包和異步節(jié)點工作為根底。OTPN技術目前存在明顯的本錢和技術障礙，主要是由采用固定長度包引起的傳輸，以及實現(xiàn)光包的同步處理非常困難造成的。OBS技術介于電路和包交換之間，為光網絡開展開辟了新的途徑。這兩種方式和單純的光波長交換方式的比擬見表2。由于傳統(tǒng)的TDM網絡處理分組包數據業(yè)務時效率低，因此，運營商在積極地改變絡既完成傳輸功能也完成交換功能。在此，有必要簡單介紹一種數字包封(DigitalWrapper)技術。數字包封的實質是ITU-T關于光段開消的建議，其具體結構如圖5所示。樣，與光路彼此獨立，只要滿足固定碼速及帶寬小于3R中繼設備工作帶寬這兩個條件，任何信號都可以這種方式在光網絡上傳輸，并能被網管系統(tǒng)管理和保護。由于在段開消中沒有指針一類的消息指定信號幀的位置，故數字包封滿足了理想光網絡應能傳送各種不同格式與碼速信號的要求。監(jiān)測光路(OSC)、副載波調制(SCM)和光頭字節(jié)，也就是數字包封，它們能完成管理與維對全光網絡需要有三層光層的性能監(jiān)控，最少需監(jiān)視的工程如表4所列。在全光網絡的研究中對光分組交換網中的雙數據分組或光數字包的處理通?？紤]如下：將光數字包主要分成兩步分處理，其中包的凈負荷局部采用步經過光一電一光處理的路由與轉發(fā)，可極大地提高數據包的轉發(fā)速度和網絡節(jié)點的吞吐量，而將載有地址和管理故有多種光包信頭處理方式，從而有不同的光分組交換網技術，如光標記交換技術、全光換等較簡單的光包信頭處理功能采用光子技術，而將復雜的光包信頭處理留給電子技術。脈沖光標記法。全光交換網中光交換是以光包為單位進行交換的。在前置光標記法中設計速率的光包頭/光標記占用了較多的包寬或信道資源，故凈負荷的寬度受限制，盡管打的信道資源較多，效率不高。高強度光脈沖光標記法是利用高強度包頭作為光標記，利用非線性光學介質的非線有相同的時鐘并占用相同的時間段，其光包結構如圖7所示。光標記脈沖與凈負荷脈沖可情況，加載光標記脈沖時都需要對凈負荷脈沖進行探測。利用非線性光學介質在強場作用下的克爾(Kerr)效應產生非線形門控作用，使上下強度不同的光脈沖別離開來，將高強度(SOA)兩種。例如可利用單模光纖的非線形光纖環(huán)路鏡(NOLM)提取光標記，也可以利用擬復雜。光標記交換是光包交換(OPS)的一種實現(xiàn)方式，國外的光標記交換關鍵技術的研究標記的復用與解復用、以及光時鐘提取等技術方面。光標記交換的實用化仍有一段路要走，盡管其技術還不夠成熟，構成光標記交換系統(tǒng)的許得我們給予關注、學習和研究。國際上關于自動光交換網ASTN的標準主要有ITU-T和OIF(光互聯(lián)網論壇)以及又稱集成模型。這4個標準組織主導了當前兩種根本的光網絡演進結構與開展思路。智能光交換網絡這種方式效率低、操作復雜，容易發(fā)生過失，從而嚴重地制約了網絡的靈活性、可靠性、可用性和可擴張性。為此，一方面引入智能光網絡管理體系，以便自動發(fā)現(xiàn)線形、環(huán)形、擇和動態(tài)建立/釋放，即對光路進行自動迂回與保護。還可以進行故障的自動尋跡定位，面將智能賦予自動光交換網絡也能到達同樣的作用與目的。傳統(tǒng)的電信傳送網只涉及客戶自動選路和動態(tài)管理的更煩囂智能；并且能支持多種客戶信號，成為一種利用獨立的控制面實施動態(tài)配置連接管理的全光網絡。也就是說通過智能光網絡管理系統(tǒng)的軟件控制與智靈活、有效地進行網絡恢復、業(yè)務自動配