全光通信网,全光通信网是什么意思

(资料图片仅供参考)

全光光纤通信网是新一代网络，是信息社会的神经系统。本书基于语音、数据、图像等多媒体信息的高速无阻塞传输和交换，阐述打破现有网络的“电子瓶颈”限制，在光域上进行传输和交换的新型网络及其关键单元技术。

通信网传输容量的增加，促进了光纤通信技术的发展，光纤近30THz的巨大潜在带宽容量，使光纤通信成为支撑通信业务量增长最重要的技术。光的复用技术——波分复用(WDM) 、时分复用(TDM)、空分复用(SDM)越来越受到人们的重视。但在以这些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，其中的电子器件在适应高速 、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。为了解决这一问题，人们提出了全光网(AON)的概念。

一、全光网的概念

所谓全光网，就是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电转换的介入。数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，而其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)。在全光网络中，由于没有光电转换的障碍，所以允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性，且无需面对电子器件处理信息速率难以提高的困难。

二、全光网的优点

基于波分复用的全光通信网，能比传统的电信网提供更为巨大的通信容量，可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。

全光网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.全光网通过波长选择器来实现路由选择，即以波长来选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式均具有透明性，可以提供多种协议业务，可不受限制地提供端到端业务。透明性是指网络中的信息在从源地址到目的地址的过程中，不受任何干涉。由于全光网中信号的传输全在光域中进行，信号速率、格式等仅受限于接收端和发射端，因此全光网对信号是透明的。

2.全光网不仅可以与现有的通信网络兼容，而且还可以支持未来的宽带综合业务数字网以及网络的升级。

3.全光网络具备可扩展性，加入新的网络节点时，不影响原有网络结构和设备，降低了网络成本。

4.可根据通信业务量的需求，动态地改变网络结构，充分利用网络资源，具有网络的可重组性。

5.全光网络结构简单，端到端采用透明光通路连接，沿途没有变换与存储，网中许多光器件都是无源的，可靠性高、可维护性好。

全光网由于具有以上的优点，因此成为宽带通信网未来发展的目标。

三、全光网的体系结构和基本结构

图1. 全光通信网结构

利用波分复用技术的全光通信网将采用三级体系结构。最低一级(0级)是众多单位各自拥有的局域网(LAN)，它们各自连接若干用户的光终端(OT)。每个0级网的内部使用一套波长，但各个0级网多数也可使用同一套波长，即波长或频率再用。全光网的中间一级(1级)可看作许多城域网(MAN)，它们各自设置波长路由器连接若干个0级网。最高一级(2级)可以看作全国或国际的骨干网，它们利用波长转换器或交换机连接所有的1级网。全光网的基本结构可以分为光网络层和电网络层。

光网络层是光链路相连的部分，采用了WDM技术，使一个光网络中能传送几个波长的光信号，并在网络各节点之间采用OXC，以实现多个光信号的交叉连接。光网络层通过光链路与宽带网络用户接口和局域网(LAN)相连。光网络层的拓扑结构可以是环形、星形和网孔形等，交换方式可采用空分、时分或波分光交换。

电网络层中的ADM为电子分插复用器，它能够把高速STM-N光信号直接分纤成各种PDH支路信号或作为STM-1信号的复用器，它的速率可选STM-1、STM-4或STM-16。DXC相当于自动数字配线架的数字交叉连接设备，它可以对各种端口速率(PDH或SDH)进行可控的连接和再连接。所谓交叉连接也是一种“交换功能”，所以电网络层中有各种电子交换，从程控交换(如PABX)、ATM交换(如视频、数据信号的交换)到未来的某种交换(像、多媒体信号的交换)。

四、全光网络中的关键技术

要在全光网中实现信号的透明性、可重构性传输，必须研究全光传输的关键技术。下面分别介绍这几种关键技术：