关于光网络技术发展趋势

关于光网络技术发展趋势
关于光网络技术发展趋势

关于光网络技术发展趋势

光网络技术发展趋势一:

光网络是趋势、光进铜退是目前运营商的主推工程,如果没有经验建议先在施工单位实习以及上上专业课,平时工作中多积累,工作待遇先不要看的太重,因为向中通一局等这样的单位一般是按年限和经验来评估的。

光网络技术发展趋势二:

近几年,随着IP业务的快速增长,对网络带宽的需求不仅变得越来越高,而且由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。传统的方法主要靠人工配置网络连接,耗时费力易出错,不仅难以适应现代网络和新业务提供拓展的需要,也难以适应市场竞争的需要。一种能够自动完成网络连接的新型网络概念——自动交换传送网ITU-TSG13命名为ASTN,主要从高层描述或自动交换光网络ITU-TSG15命名为ASON,主要从相对细节的结构描述应运而生。这是一种由用户动态发起业务请求,网元自动计算并选择路径,并通过信令控制实现连接的建立、恢复、拆除,融交换、传送为一体的新一代光网络。

光网络技术发展趋势三:

目前大部分大距离网络通信都是光缆了,速度快、成本低等特点决定了光网络的前途还是大大的。

随着中国通信行业的迅猛发展,消费者对网络的传输速度需求越来越高,铜线等金属材质的传输介质已经不能满足人们大容量、高速率的网络需求,由此能够提供大容量、高速率的光纤通信系统应运而生,由光纤及光信号处理设备组成的网络被称作为———光网络,又称为光传输。光网络与传统的传输网络相比有许多技术上和经济上的优点,特别列举以下几点:

1.通信容量大、传输距离远;

2.高效的网络管理和保护技术;

3.信号串扰小、保密性能好;

4.光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;

5.材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜;

6.光缆适应性强,寿命长;

7.降低运营成本,增加了利润增长点。

光网络工程是庞大的,是运营商运行通信网络最底层的通信设备,需要管理与调试以给运营商机房其他所有网络设备进行基础支持。

感谢您的阅读,祝您生活愉快。

全光网络技术及其发展前景精编

全光网络技术及其发展 前景精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

全光网络技术及其发展前景 摘要 ? 随着光纤通信的飞速发展,光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术,展望了未来光通信的发展前景。 ? 在以光的复用技术为基础的现有通信网中,网络的各个节点要完成光/电/光的转换,仍以电信号处理信息的速度进行交换,而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上,存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点,由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题,人们提出了全光网(AON)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,已成为下一代高速宽带网络的首选。 ? 1、全光网的概念 ?

所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行,即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 ? 图1 全光网的结构示意图 ? ? 2、全光网的优点 ? 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点: ? (1)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍,克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输速率。

? (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由,可方便地提供多种协议的业务。 ? (3)组网灵活性高。全光网组网极具灵活性,在任何节点可以抽出或加入某个波长。 ? (4)可靠性高。由于沿途没有变换和存储,全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。 ? 3、全光网中的关键技术 ? 光交换技术 ? 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的波导空分,另一个是使用自由空间光传播技术的自由空

光通信中的重要技术及发展趋势

光通信中的重要技术及发展趋势 [摘要] 随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,而光通信技术在过去几年中也有了长足的发展,光纤通信凭借其传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中绝大部分是通过光纤传输的。本文主要讨论在光通信中的主要技术以及未来光通信的几个发展趋势。 [关键词] 光通信光接入光交换全光网无线光通信 随着用户对接入带宽要求的日益增加以及三网融合后对数字高清信号的传送,对运营商接入侧及骨干核心传输有了更高的要求,而光通信在其中起了举足轻重的作用,光通信技术的发展决定了电信业的未来方向,近几年,不论在接入层以及核心层,光通信技术都有了长足的发展。 1.在接入层: 1.1无源光网络(PON) 无源光网络主要用于解决宽带最终用户接入终端局的问题,由于这种接入技术使得接入网的局端(OLT)与用户(ONU)之间只需光纤、光分路器等光无源器件,不需租用机房和配备电源,因此被称为无源光网络。无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。目前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON。 无论是核心网、传输网还是接入网,其发展的首要因素就是业务,是终端用户的需求。从业务发展现状来看,高带宽的消耗业务逐步涌现,带宽提速成为迫切需求,而PON以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为宽带接入的热点,它在提供业务组合的同时,实现了高可靠性和高性能,已经成为了下一代光接入网的发展方向。 1.2无线光通信技术 从光纤骨干网到用户之间的”最后一英里”,如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决”最后一英里”的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。 无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的

全光网络技术及其发展前景(doc5)(1)

全光网络技术及其发展前景 摘要 随着光纤通信的飞速发展,光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术,展望了未来光通信的发展前景。 在以光的复用技术为基础的现有通信网中,网络的各个节点要完成光/电/光的转换,仍以电信号处理信息的速度进行交换,而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上,存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点,由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题,人们提出了全光网(AON)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,已成为下一代高速宽带网络的首选。 1、全光网的概念 所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行,即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 图1 全光网的结构示意图

2、全光网的优点 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点: (1)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍,克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输 速率。 (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由,可方便地提供多种协议的业务。 (3)组网灵活性高。全光网组网极具灵活性,在任何节点可以抽出或加入某个波长。 (4)可靠性高。由于沿途没有变换和存储,全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。 3、全光网中的关键技术 3.1光交换技术 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

全光网络技术及其发展前景

全光网络技术及其发展 前景 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

全光网络技术及其发展前景 摘要 随着光纤通信的飞速发展,光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术,展望了未来光通信的发展前景。 在以光的复用技术为基础的现有通信网中,网络的各个节点要完成光/电/光的转换,仍以电信号处理信息的速度进行交换,而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上,存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点,由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题,人们提出了全光网(AON)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,已成为下一代高速宽带网络的首选。 1、全光网的概念 所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行,即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 图1 全光网的结构示意图 2、全光网的优点 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点: (1)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍,克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输速率。 (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由,可方便地提供多种协议的业务。 (3)组网灵活性高。全光网组网极具灵活性,在任何节点可以抽出或加入某个波长。

(4)可靠性高。由于沿途没有变换和存储,全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。 3、全光网中的关键技术 光交换技术 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的波导空分,另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中,异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。 光交叉连接(OXC)技术 OXC是用于光纤网络节点的设备,通过对光信号进行交叉连接,能够灵活有效地管理光纤传输网络,是实现可靠的网络保护/恢复以及自动配线和监控的重要手段。OXC主要由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。为增加OXC的可靠性,每个模块都具有主用和备用的冗余结构,OXC自动进行主备倒换。输入输出接口直接与光纤链路相连,分别对输入输出信号进行适配、放大。管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵、输入输出接口模块进行监测和控制、光交叉连接矩阵是OXC的核心,它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠,并且要具有单向、双向和广播形式的功能。OXC也有空分、时分和波分3种类型。 光分插复用 在波分复用(WDM)光网络领域,人们的兴趣越来越集中到光分插复用器上。这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器(SDHADM)在时域内的功能。特别是OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道(分出功能),并且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息(插入功能)。对于OADM,在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的隔离度,以最大限度地减少同波长干涉效应,否则将严重影响传输性能。已经提出了实现OADM的几种技术:

无源光网络(PON)

无源光网络(PON)系统概述2008年12月12日 23:38 中电网 述PON技术沿革 第一代的PON采用TDM信号,例如DS1/E1信号等。其下行帧(downstream frame)是一个TDM帧,其时间槽是被指派给每一ONT之数据资料。对任何TDMA协定来说,上传的数据资料必需被分割成几个区块,以脉冲的方式传输。这些早期的PON从它们的上传TDM时间槽收集数据资料,并在所指定的上传脉冲时间槽中以较高的速度传送。对语音信号来说,这样可反应出许多语音样品。对封包数据资料来说,在一个对应的点对点信号中,就只是包在帧里要传输的一堆封包字节。 第二代的PON采用ATM,在将上传资料分割成区块做上传脉冲时提供了一个方便的协议。ATM则提供一个运载TDM流量和封包的机制来支持QoS。此时的ATM被认为是下一代网路的基础,并已经被用在DSL系统中的宽带接入。由OLT分配给ONT的上传脉冲时间槽主要是所允许传送的ATM信元数目。ITU-T G.983 Broadband PON (B-PON) 系列定义了一个由Full-Service Access Network (FSAN) 联盟所发展出的ATM PON (APON) 系统和协定。 由於IP封包包括更多的用户数据资料,同时IP封包一般都是在以太网帧中,因此在路由的过程中采用封包技术是有道理的。所以為了避免复杂性以及和ATM相关的高带宽用量,第三代的PON系统就采用了以太网帧。两个主要的高速PON标准包括了ITU-T(G.984 系列)的Gigabit PON(GPON)和 IEEE(802.3ah)的Ethernet PON (EPON)。 一、B-PON 目前大部份在北美和欧洲所采用的PON系统包括了Verizon的雄心勃勃的FiOS专案,它采用ITU-T G.983系列的B-PON。此G.983系列包括ONT和OLT功能区块的规格、上行和下行帧率及格式、TDMA上行接入协议、实体接口、ONT管理以及控制接口、存活度之强化、以及DBA。表一是B-PON功能特性之摘要。 下行传输是一串ATM信元的传输,对于155Mbit/s的下行速率,一个下行帧包含56个单元槽,每个单元槽发送53个字节;对于622 Mbit/s 的下行速率,下行帧含有4 x 56=224个单元槽。每28个单元槽中有一个物理层OAM(PLOAM)信元。PLOAM包含一个帧定位比特(framing bit)以找出PLOAM 信元。此外,PLOAM信元是可程控的,并包括一些资讯,例如上行带宽以及OAM消息。这些ONT使用ATM VPI/VCI地址在下行信号中找出它们的数据资料。 上行帧包含53个时间槽,每个时间槽发送56个字节。每一个时间槽包含一个ATM/PLOAM信元和24比特(3字节)的其他用量。该用量包括了防护时间(guard time)、一个前导码(preamble)好让OLT来复原计时以及信号水平,还有一个分隔符号来指示此资料的终点。该资料群之长度及内容可由OLT来程控。ONT会根据OLT的要求定时传送PLOAM信元。 从OLT分配的带宽资料会告知每一ONT会使用哪一个上行时间槽(upstream time slots)来传送它的上行资料。B-PON DBA 协定可让OLT 知道ONT带宽的需求,方式是经由ONT明确的报告或观察ONT传送出来的ATM 空闲信元数目。在ONT传送空闲信元时OLT会减少其分配带宽,在ONT的上行时间槽中充满了数据资料时,OLT则会增加其带宽。 OLT会定期中止上传,因此可以请任何新的ONT来宣告自己。新的ONT在此期间传来一个反应,如果有多个新ONT时,会使用随机时间延迟以降低碰撞的风险。该OLT会给新的ONT发送一个范围的讯息并测量接到此反应之时间,来确定至每一新ONT的距离。然后该OLT会发送给该ONT一个等化的延迟时间值,让每一个 ONT都会有相同的来回和等化延迟。如此可使从各ONT出来的上行传输译最小的防护时间到达OLT。 表1 – B-PON、GPON和EPON之特性比较

下一代网络的现状及发展

学号:下一代网络的现状及发展 学院名称: 专业名称: 姓名: 教师: 2011年10 月

摘要 随着人们对互联网的规模、功能和性能等方面的需求越来越高,以IPv4协议为核心技术的互联网面临着如安全性差、难以管理以及不可预测等一系列越来越严重的技术挑战。互联网发展到今天,已经无法满足现代用户的需求,原有的互联网的体系结构已经不能适应甚至阻碍互联网应用的进一步发展。近年来,下一代互联网及其应用的研究引起了许多国家的特别关注,发达国家相继启动了下一代互联网研究计划,意图掌握未来互联网核心技术。国家”九七三”计划项目”新一代互联网体系结构理论研究”,经过近几年的研究,在探索新一代互联网体系结构所面临的基础问题上,取得了一定的研究结果:提炼出新一代互联网体系结构研究的4个基本科学问题;初步提出了一种多维可扩展的新一代互联网体系结构及其基本要素;从基于IPv6的规模可扩展、基于可扩展交换节点的性能可扩展、基于真实IPv6地址的安全可扩展、基于4over 6机制的功能可扩展和基于端到端无连接服务质量控制的服务可扩展等5个方面对新一代互联网多维可扩展体系结构进行了深入研究。这5项基本要素将构成未来新一代互联网的基础。

第一章绪论 所谓的下一代互联网是业界为了解决目前互联网的地址瓶颈、质量、安全和管控等问题而提出的新一代互联网,截止到目前,其还没有一个统一的定义,至少国际上公认美国的NGI项目和AMBIENT 项目、欧洲的GEANT2 项目和FIRE 项目、亚太的APAN 项目以及中国的CNGI 项目等都可以认为是面向下一代互联网的研究试验项目。纵观所有这些称之为下一代互联网的项目可以发现,除了IPv6 是其共有的基本特征,而且是可以期待的地址解决方案外,其他的特征都是理论上的或者不确定的或者局部性的或者有争议的或者短期难以实施的甚至还完全不靠谱的。但是,取得公认的是下一代互联网将具有:更大(地址多)、更安全、更及时、更方便、更有效、更具有管理性的特点。从速度看,它要比现在的互联网快1000倍以上。传输速度更快,使用更安全。在下一代互联网支持下,高清会议系统就会从一两路变成可以支持成百路、上千路,千家万户都可以用这个高清系统。效果就非常稳定、非常安全,大家都相信下一代互联网能够具备可控可管可扩可信能力,至少想对现有IPv4 互联网有相当程度的改进。 可见,尽管IPv6 协议并不能概括下一代互联网的全部,但是已经成为下一代互联网的核心内容并已经形成了一个完整、成熟的标准体系,是世界范围内惟一普遍认可的下一代互联网核心协议。目前,业界一般泛指的下一代互联网的核心内容往往就是指IPv6。 1.1选题背景 随着超高速光通信、无线移动通信、高性能低成本计算和软件等技术的迅速发展,以及互联网创新应用的不断涌现,人们对互联网的规模、功能和性能等方面的需求越来越高。30年前发明的以IPv4 协议为核心技术的互联网面临着越来越严重

光网络的主要技术、发展及其应用讲课教案

光网络技术课程综述 ——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用(10级电子与通信工程丁彦学号:1039227010) 光纤通信是以光波为载波,以光纤为传输介质的一种通信方式。随着通信网传输容量的不断增加,光纤通信也发展到了一定的高度。但是目前的光纤通信技术存在不少弊端,急需对其进行改进。为了解决这些弊端,人们提出了光网络。光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,已成为下一代高速宽带网络的首选。这里的光网络,是指全光网络(All Optical Network,AON)。 1全光网络的概念 全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式,即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入,在各网络节点的交换,则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备(OXC)。它是建立在光时分复用(OTDM)或者密集波分复用(DWDM)基础上的高速宽带信息网。 2全光网络的特点 全光网络的发明与运用,可以不用在源节点与目的节点之间的各

节点进行光电交换、电光交换,弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足,拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。 全光网络与传统通信系统相比,具有以下一些特点: 1)节约成本。 由于全光网络中不需要进行光电转换,这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材,节省这些昂贵的器材费用,也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,大大提高了传输速率。此外,在全光网络中,大多会采用无源光学器件,这也带来了成本和功耗的降低。 2)组网灵活。 全光网络可以根据通信容量的需求,在任何节点都能抽出或加入某个波长,动态地改变网络结构,组网极具灵活性。当出现突发业务时,全光网络可以提供临时连接,达到充分利用网络资源的目的。 3)透明性好。 全光网络采用波分复用技术,以波长选择路由,对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。可方便地提供多种协议的业务。 4)可靠性高。 在全光网络中不需要光电转换,在传输过程中没有存储和变换,采用的许多光器件都是无源的,极大地提高了传输的可靠性。

光纤通信技术的现状及前景

光纤通信技术的现状及前景 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 关键词:光纤通信传输发展 引言 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 自光纤通信问世以来,整个通信领域发生了革命性变化,它使高速率、大容量的通信成为可能。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980~2000年2O年间增加了近10000倍,传输速度在过去的1O年中提高了约100倍。目前我国长途传输网的光纤化比例已超过80%,预计到2010年,全国光缆建设总长度将再增加约105km,并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。 1.光纤通信技术的现状 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1.1波分复用技术 波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源,根据每一信道光波的频率或波长不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道。把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送人l根光纤进行传输。在接收端,再用1个波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在1根光纤中可实现多路光信号的复用传输。 DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从约600km大幅扩展至2000km 以上。 1.2 宽带放大器技术 进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有掺饵氟化物光纤放大器、碲化物光纤放大器、控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合、拉曼光纤放大器。 1.3 色散补偿技术 对高速信道来说,在1 5 5 0 n m 波段约18p s ( mmok m) 的色散将导致冲展宽而引起误码, 限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gb i t / s 系统来说,色散限制仅仅为5 0 k m。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。 1.4 孤子WDM传输技术 超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。 1.5光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,

无源光网络分析

无源光网络[浏览次数:约272次] ?无源光网络(PON)技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。 由于采用光纤作为传输媒质,并使用无源光分配网,P ON避免了外部设备的电磁干 扰和环境影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统的可靠性,同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON(BPON)取代了,BPON目 前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。 目录 ?无源光网络优势与核心构成 ?无源光网络原理 ?无源光网络(PON)需要FPGA设计的支持 ?无源光网络发展趋势 无源光网络优势与核心构成 目前,作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案,下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术,其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。与传统的网络结构相比,PON技术具有以下优点: (1)PON是无源的,因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。 (2)PON可以实现多用户分担成本。PON协议所固有的安全性和带宽共享机制,可以确保用户共用线路的安全和透明。 (3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小,占用中心局的空间更少。 (4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务,具备良好的业务扩展性,能平地滑向NGN 网络演进,还能轻松加载各种增值业务。 (5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层),因而减少了分散的接入网的数量。 PON中最主要的三个部分,包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal,光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit,光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network,光配线网)。PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成,不含有任何电子器件及电源。如图1所示。

XXXX年光通信技术发展趋势和预测

我们对2011年光通信技术发展趋势和预测如下: ·光通讯行业更加精简,但是仍然期待着更完善的供应链 那些在经济低迷前期和中期合并的网络设备制造商将在2011年发挥明显的优势,因为届时越来越少的大型企业能够独自赢得网络业务的大单。预计2011年,阿尔卡特-朗讯和华为将角逐第一的位置,而Ciena凭借对北电网络光纤业务的收购将加速缩小与前者之间的差距,紧随其后。 预计2011年,网络设备制造商将控制其外包光元件供应商的数量,采取精简供应链的战略。因此,除非那些规模较小的元件供应商能提供独一无二且切合需求的产品,否则2011年对他们来说,将是比较困难的一年。 此外,光产品供应商在2011年将继续面对供应链中需求波动的挑战。所有供应商都将逐步认识到缩短回收时间、提高预测的精确度和落实库存保有战略需求的重要性。因此,即使面对持续大幅度的增长需求,供应链的改善将使大部分主要产品的交付时间缩短至一到两周的时间。 ·感知型网络即将登场 2011年将研发出能促进网络传输层向前演进的组件和系统。研发这些新型光产品的最终目的是为了创建感知型的网络,它们拥有

灵活的光子层,能够有意识、完全无缝地应对不断变化的流量情况、新型应用或者突发的带宽波动。 目前行业里最热门的三大关键词——任何波长(colorless)、任何方向(directionless)和任何竞争(contentionless)——都是感知型网络的重要组成部分,它们所具备的特征赋予了任意类型的网络波长在任何方向都能达到任意目的地的能力。 目前,业界正在研发复杂的光学转换器件,来构建网络和节点架构,进而实现自动端到端波长、转发器和路由的灵活转换。这些新组件和体系架构将建立在波长选择开关(WSS)的基础上并完善WSS,成为灵活光网络的核心结构单元。 此外,我们认为,功能集成式光电路板的受关注度将越来越高,因为它可以将更多的光功能和硬件集成到体积更小的产品中,而这一优势亦将促使网络设备生产商加速将其应用于各自的开发流程中。这种线路卡已被证明能通过子模块层面的集成提供显著的成本和密度优势。 我们预计,有望在2013—2014年间,实现现有网络向包含以上光元件的感知型网络演进。 ·传输更快速、更灵活

下一代互联网的现状与发展

下一代互联网的现状与 发展 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

中国下一代互联网的现状与发展 2010-4-7 0引言 20世纪90年代中期,鉴于互联网的引擎作用,美国政府从国家层面重视下一代互联网的研究。1996年,美国国家科学基金会设立了下一代互联网(next generation internet,NGI)研究计划。同时,美国34所学校发起了下一代互联网Internet2的项目。随后,欧洲、日本等也迅速推出了自己的下一代互联网计划。 目前,世界上着名的下一代互联网计划(组织)及其试验网主要包括:美国的Internet2计划的主干网Abilene、第二代欧盟学术网的主干网GEANT2、亚太地区先进网络APAN及其主干网、跨欧亚高速网络TEIN2及其主干网、中国的CNGI及其主干网、日本的第二代学术网SUPERSINET和加拿大新一代学术网CA*net4等。 1新一代互联网呼之欲出 现在我们用的Internet协议,也就是通常说的IPv4,采用32位地址长度,其地址空间大约有43亿个,全世界每个人分一个地址都不够,同时还有组播地址、试验地址等不能用。预计在2012年前后,将不能够再申请到可以全球路由的IPv4地址。在中国,互联网用户数是亿,虽然只占人口总数的27%,但是目前正在大力推行的物联网、云计算、3G多媒体通信和三网融合等都将大量地使用IP地址。因此,IPv4地址耗尽的问题对中国的互联网来说,更是严峻的挑战。 随着互联网规模的不断扩大,路由表容量增长非常迅速,目前互联网的路由表条目已达30万条,庞大的路由表对路由系统造成了巨大负担。目前的互联网还存在严重的安全问题,虽然现在已经出台了许多有关安全性方面的解决方案,但由于TCP/IP协议本身存在安全漏洞,因此这些方案大都治标不治本。

全光网络的发展历程与发展趋势

全光网络的发展历程与发展趋势 彭承柱彭明宇 摘要:本文阐述全光网络如何经过WDM技术的发展与演变、全光网络的技术研发、过渡到自动光交换网、直到当前智能光交换网络的发展历程与发展趋势。 1 引言 据国外统计,骨干因特网的带宽在1997年为622Mbps,1998年是2.5Gbps,1999年突破10Gbps,2000年接近40Gbps;也就是说每经过6-9个月因特网的带宽或业务量翻一番。按照目前单波长光纤系统的传输速率最高为40Gbps考虑,仅因特网的数据流就占满了整个单波长系统的传输容量,更不用说宽带业务和其他多媒体应用了。事实上随着因特网的飞速发展,几乎在网络的所有层面,如企业网、接入网,传输、选路与交换等都在研发与应用高速宽带技术。带宽的"饥渴"极大地促进了DWDM技术的快速发展,基础速率为2.5Gbps/10bps的8波、16波、32波、40波乃至80波的DWDM系统已经商用,所有的波长都落在常规的C带内(1530-1565nm);此波带又分为蓝带和红带。各个波长或光路的间隔从100GHz(0.8nm)缩小到50GHz(0.4nm)。进一步增加波长数,例如增加到160波以上时需要应用L波带(1565-1625nm),也就是第4代WDM 光纤通信系统。当波长数达到数百量级时各光路间隔将缩小到25GHz(0.2nm);此时对光源的精度与稳定度,对分光滤波器的分辨率的要求均很高。表1给出

新世纪开始DWDM系统研发水平的概貌。由表1可见10Tbps的总容量业已突破,很多公司例如Ciena公司已在研发16Tbps的系统;而朗讯贝尔实验室的科研人员认为商用的DWDM系统容量最高将达到100Tbps。 DWDM系统在长途光传送网中的发展方向是超密集波分复用,超大容量和超常中继距离传输;而在城域光传送网中的发展方向是稀疏波分复用,超大容量、短传输距离和价廉的CWDM系统,也就是和具有第5光窗口的无水峰光纤即新的全波光纤相应的第5代WDM系统。此类光纤系统可利用的光谱是1280-1615nm,是常规可用波长范围的数倍,复用波长数大大增加,从而经济有效地解决网络扩容问题,故WDM系统和技术的发展为全光网络打下了物质基础。 2 WDM技术的发展与演变 在电信运营商寻找新的创收方法的同时,他们还在力图削减成本。直到几

光纤通信技术的特点和发展前景综述

光纤通信技术的特点和发展前景综述一,光纤通信技术 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。 二,光纤通信的特点 (1) 频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传

输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。 (2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0,20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。 (3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。 (4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。 除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。 三,光纤通信技术发展的以及前景 1,光纤通信的发展

光通信技术现状及其发展趋势探讨

光通信技术现状及其发展趋势探讨 前言:光通信是以光导纤维(即光纤)为传输媒质,以光波作为载波的一种通信方式。光通信涉及的技术领域包括光器件、光传输、光信号处理、光交换技术、光网络技术以及光网络的融合技术等等。光通信正朝着高速率、大容量。长距离、网络化、智能化的方向发展。本文主要对光通信技术现今的发展状况,以及在今后的发展趋势进行了简要的阐述。 一、目前光通信技术的发展现状 1.1密集播分复用技术 密集波分复用技术简称DWDM,是光纤数据的一种传输技术,该种技术是利用激光的波长,按照比特位并行传输或字符串行传输方式在光纤内传送数据。DWDM是光网络的重要组成部分,它可以让IP协议、ATM和同步光纤网络、同步数字序列协议下承载的电子邮件、视频、多媒体、数据和语音等数据都通过统一的光纤层传输。在被开发后,基于其能在很大的程度上提高了光纤系统对于信息数据的传输量,而被广泛关注与应用。 1.2光纤接入网技术

光纤接入网,指的是在接入网过程中,利用光纤为核心的传输媒质,以此来实现用户数据信息传递的形式。光纤接入网并不是传统意义方面光纤传输系统,实际上是针对接入网环境中,所设计的较为特殊的光纤传输网络。光纤接入网主要有以下几方面的特点,其一是网络覆盖范围一般较小,在实际应用过程中不需要中继器,基于众多用户的信息数据共享光纤,导致光功率及波长的配比,存在需要利用光纤放大器来进行功率补偿的状况。其二是满足各种宽带业务的传输,并且传输质量好、数据信息传递的可靠性较高。其三是光纤接入网所应用的范围较为广阔。其四是,该项技术投放使用的过程中投资成本大,在网络管理方面较为复杂,在远端供电方面较难。 1.3 EDFA技术 EDFA是掺铒光纤放大器的缩写,是对数据信号光放大的有源光器件。基于EDFA工作时的波长为1550nm,与光纤的较低损耗波段较为一致,并且该种技术研发至今比较成熟,在实际中得到广泛的应用。掺铒光纤就是EDFA的核心元件,掺铒光纤主要将石英光纤当做基质材料,在其纤芯当中融入了相应比例稀土原素铒离子。在一定的泵浦光注入到掺铒光纤中时,铒离子从低能级直接被激发到高能级,基于铒离子在高能级时寿命较短,这就使得较快以非辐射跃迁的状态,直接到较高能级上,与此同时在该能级以及低能级间迅速形成粒

2011年光通信技术发展趋势和预测

我们对2011年光通信技术发展趋势和预测如下: ·光通讯行业更加精简,但是仍然期待着更完善的供应链 那些在经济低迷前期和中期合并的网络设备制造商将在2011年发挥明显的优势,因为届时越来越少的大型企业能够独自赢得网络业务的大单。预计2011年,阿尔卡特-朗讯和华为将角逐第一的位置,而Ciena凭借对北电网络光纤业务的收购将加速缩小与前者之间的差距,紧随其后。 预计2011年,网络设备制造商将控制其外包光元件供应商的数量,采取精简供应链的战略。因此,除非那些规模较小的元件供应商能提供独一无二且切合需求的产品,否则2011年对他们来说,将是比较困难的一年。 此外,光产品供应商在2011年将继续面对供应链中需求波动的挑战。所有供应商都将逐步认识到缩短回收时间、提高预测的精确度和落实库存保有战略需求的重要性。因此,即使面对持续大幅度的增长需求,供应链的改善将使大部分主要产品的交付时间缩短至一到两周的时间。 ·感知型网络即将登场 2011年将研发出能促进网络传输层向前演进的组件和系统。研发这些新型光产品的最终目的是为了创建感知型的网络,它们拥有灵

活的光子层,能够有意识、完全无缝地应对不断变化的流量情况、新型应用或者突发的带宽波动。 目前行业里最热门的三大关键词——任何波长(colorless)、任何方向(directionless)和任何竞争(contentionless)——都是感知型网络的重要组成部分,它们所具备的特征赋予了任意类型的网络波长在任何方向都能达到任意目的地的能力。 目前,业界正在研发复杂的光学转换器件,来构建网络和节点架构,进而实现自动端到端波长、转发器和路由的灵活转换。这些新组件和体系架构将建立在波长选择开关(WSS)的基础上并完善WSS,成为灵活光网络的核心结构单元。 此外,我们认为,功能集成式光电路板的受关注度将越来越高,因为它可以将更多的光功能和硬件集成到体积更小的产品中,而这一优势亦将促使网络设备生产商加速将其应用于各自的开发流程中。这种线路卡已被证明能通过子模块层面的集成提供显著的成本和密度 优势。 我们预计,有望在2013—2014年间,实现现有网络向包含以上光元件的感知型网络演进。 ·传输更快速、更灵活

中国下一代互联网的现状与发展

中国下一代互联网的现状与发展2010-4-7 0引言 20世纪90年代中期,鉴于互联网的引擎作用,美国政府从国家层面重视下一代互联网的研究。1996年,美国国家科学基金会设置了下一代互联网(next generation internet,NGI)研究打算。同时,美国34所学校发起了下一代互联网Internet2的项目。随后,欧洲、日本等也迅速推出了自己的下一代互联网打算。 目前,世界上闻名的下一代互联网打算(组织)及其试验网要紧包括:美国的Internet2打算的主干网Abilene、第二代欧盟学术网的主干网GEANT2、亚太地区先进网络APAN及其主干网、跨欧亚高速网络TEIN2及其主干网、中国的CNGI及其主干网、日本的第二代学术网SUPERSINE T和加拿大新一代学术网CA*net4等。 1新一代互联网呼之欲出 现在我们用的Internet协议,也确实是通常讲的IPv4,采纳32位地址长度,其地址空间大约有43亿个,全世界每个人分一个地址都不够,同时还有组播地址、试验地址等不能用。估量在2012年前后,将不能够再申请到能够全球路由的IPv4地址。在中国,互联网用户数是3.6亿,尽管只占人口总数的27%,然而目前正在大力推行的物联网、云运算、3G多媒体通信和三网融合等都将大量地使用IP地址。因此,IPv4地址耗尽的咨询题对中国的互联网来讲,更是严肃的挑战。 随着互联网规模的持续扩大,路由表容量增长专门迅速,目前互联网的路由表条目已达30万条,庞大的路由表对路由系统造成了庞大负担。目前的互联网还存在严峻的安全咨询题,尽管现在差不多出台了许多有关

安全性方面的解决方案,但由于TCP/IP协议本身存在安全漏洞,因此这些方案大都治标不治本。 IPv6采纳128位地址长度,几乎能够不受限制地提供地址,能够形象地讲,地球上每一粒沙子都能获得一个IPv6地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺咨询题以外,还考虑了在lPv4中解决不行的其它咨询题。IPv6的要紧优势体现在以下几方面:扩大地址空间,提升网络的整体吞吐量,改善服务质量(QoS),安全性有更好的保证,支持即插即用,能更好地实现多播功能。 互联网立即进入IPv4和IPv6共存的时期,而IPv6的部署规模将更大。尽管IPv6并不等同于下一代互联网,但下一代互联网必定选择IPv6。国际互联网普遍认同的是,互联网的核心咨询题是目前的IP地址、前缀、路由的增长态势在专门长一段时期内可不能改变,而且用IPv6取代IPv4 是坚持当前增长趋势,或者制造一种全新的可连续增长方式的惟一途径。 2中国下一代互联网的进展过程 中国从1996年起就开始跟踪和探究下一代互联网的进展;1998年,CERNET(中国教育和科研运算机网)采纳隧道技术组建了我国第一个连接国内八大都市的IPv6试验床,获得中国第一批IPv6地址;1999年,与国际上的下一代互联网实现连接;2001年,以CERNET为主承担建设了中国第一个下一代互联网北京地区试验网NSFCNET;2001年3月,首次实现了与国际下一代互联网络Internet2的互联。不难看出,中国在短短几年的时刻里,拉近了与美国、欧洲等西方发达国家和地区在互联网研究与建设方面的距离。中国在短期内启动了多项下一代互联网(NGI)的试验,其中阻碍最大的是中国下一代互联网示范工程(CNGI)。

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