光網路技術論文

1. 接入網技術論文

接入網(Access Network)，一般也將其稱為接入層網路，對於接入網的定義，我精心推薦的一些接入網技術論文，帆陵希望你能有所感觸!
接入網技術論文篇一
接入網服務分析

【摘 要】通信技術的迅猛發展，使得社會生活與換聯網的接觸越來越緊密，而互聯網行業競爭也在不斷增加，這種競爭貫穿整合互聯網服務的始終，在這種背景下，對於互聯網一些容易被忽視的問題的研究就變得很重要。這就要求我們把研究目光從以前的核心地帶轉向電信網的邊緣――接入網。

【關鍵詞】接入網;接入網技術;服務

最近幾年，互聯網行業迅速發展，可以說互聯網已經成為人們生活和工作的必備品，在這樣的情況下，互聯網的重要組成部分，接入網服務技術開始成為電信領域的冊喚重要研究內容。面對通信行業的競爭，互聯網客戶成為電信行業工作的核心服務對象，更好的解決接入網服務問題，對於客戶的穩定以及國家互聯網行業的發展都有重要意義。

一、接入網概況

接入網(Access Network)，一般也將其稱為接入層網路，對於接入網的定義，選取的定義角度不同，就會產生不同的定義，但一般認可的是，接入網，或用戶接入網，就是一系列的傳送實體，這種傳送實體是以相關用戶網路介面以及業務節點介面為作用載體，其目的是把用於某項業務的網路節點之間的網路設施與用戶終端設備連接起來，最終實現用戶終端設備與外圍網路的無阻礙信息共享。一般情況下接入網的長度為幾百米左右，最長的有幾公里，同時它直接與用戶終端聯系，所以專業領域內經常將之形象的稱為“最後一公里”。在接入層網路實實在在地存在通信網路很多年之後，“接入網”的概念才於1995年7月被國際電信聯盟確定下來，這里對於接入網的定義更官方也更准確，是目前通用的定義，接入網就是指通過一系列業務節點介面(SNI)以及用戶網路介面(UNI)二者之間的結合而產生的傳送主體(這些傳送主體以為電信業務提供所需傳送承載能力為存在點)組成的實施系統。由此可見，接入網並不是通常所理解的簡單的網路區域，而是具有一定功能的實時系統。

接入網由業務節點介面(SNI)、用戶網路介面(UNI)和管理介面(Q3)共同界定，即，在網路側，經SNI與業務節點相連;在用戶側，由UNI與用戶相連;管理方面則由Q3介面與電信管理網(TMN)相連。這三個介面也概括了接入網的幾個基本功能：用戶埠功能、核心功能、傳送功能、業務埠功能和系統管理功能，下面對這幾個功能作一個簡單的介紹。

用戶埠功能，是將用戶網路介面UNI的要求適配為核心功能和系統管理功能。接入網既支持不同的接入，又需要特定功能的用戶網路介面。業務埠則是為處理選擇信息服務的，它在接入網的系統管理中以業務節點介面的要求為基礎，找到適配的公共承載信道，最終實現信息的處理和選擇。核心功能，顧名思義，它是整個接入網組成的核心，由於接入網主要就是解決家庭對於公共網路信息的需求而產生的，所以它的核心功能就是為了實現公共傳送與用戶業務埠承載需求的適配。傳送功能就是把公共承載通過一定的通路沒接傳送至用戶埠，實現信息的重復使用。這四個功能相輔相成，通過互相協作完成了用戶對於信息的需求。

二、接入網的三個層次

把接入網按照垂直方向分為三個層次，即電路層、通道層和傳輸媒質層，這樣可以方便網路的設計與管理。這三個層次是完全並列的關系，同時也是互相銜接的，每一層都有三個方面的作用，首先是實現本層面信息的流通，另外就是在與它相鄰的高層需要時為其提供傳送服務，再有就是與它相鄰的下層為它提供傳送服務時，它要充分的利用這些服務內容。採用分層，可以單獨設計和運行每一層網路，簡單方便，條理清晰。同時，分層之後，各個層次之間都有獨立的功能，這樣就免於不同功能之間的互相干擾，同時也可以靈活的運用技術的更新，比如某一新技術出現，由於層次的存在，那麼這一技術可能只適用於某個層次或某些層次，這樣就可以在不改變其它層次服務功能的情況下引入新技術，既更新了服務水平，同時也保證了整個接入網的穩定，此外還大大減少了接入網服務更新態姿戚成本。另外層次之間的互相配合也可以保證服務的完整性和緊密性。總之，接入網分層對於整個接入網服務而言，有著不可替代的作用。

三、接入網技術介紹

以傳輸方式為基礎，可以把接入網分為有線接入網和無線接入網，這兩種接入網在本質上名沒有很大的區別，只是在信息傳輸的載體上有一定出入。有線接入網的載體主要有銅線、光纖、以及混合光纖、同軸電纜等，而無線接入網則以移動數據為載體。

傳統的接入網由於載體的限制，一般使用銅纜，服務范圍僅限於語音服務和少量的數據業務。然而隨著以互聯網為代表的新技術革命以及人們對新業務，特別是寬頻綜合業務需求的日益增加，催生了一系列接入網的新技術，這其中包括：以現有雙絞線為基礎的銅纜新技術、混合光纖/同軸(HFC)技術和無線接入技術。

以現有雙絞線為基礎的銅纜新技術是當前用戶接入網技術的主要組成部分。銅纜新技術以非加感的用戶線為基礎，充分發揮數字信號處理技術，傳輸容量大大增加的一種接入手段。但是銅線傳輸的固有缺點，如損耗大、維護費用高、傳輸頻帶窄等都使其越來越難以適應當代用戶的需求。在此背景下，光纖接入網開始成為主要選擇。

光纖入網傳輸質量好，可靠性高，無需中繼器，同時也符合人們對於互聯網發展的需求，有很好的市場發展潛力。有利有弊，光纖的巨額成本據頂了光纖接入網投入使用時自然需要較高成本，並且這正網路傳輸對於技術的要求也非常高，這可能會成為制約其在未來發展的幾個主要因素。而混合光纖同軸電纜接入網則應用了更高端的技術，將光纖逐漸向用戶延伸，成為一種新型的、經濟的演進策略。

在某些因地理環境或其他緊急情況的影響下，建立有線接入網路耗費成本高、難度大，這樣就使得無線接入網有了存在的價值。與傳統的有線接入網路相比，無線接入技術更加經濟、迅速、便捷、靈活，覆蓋面也更廣闊。絕對可以稱得上是當代接入網路技術中迅速突起的一支異軍。

四、接入網發展未來趨勢

全球寬頻接入網在21世紀後進入了一個大發展階段。人們對於互聯網的需求增加直接帶動了寬頻業務的拓展，同時電信行業的發展也勢必成為接入網發展的新契機。，在巨大的市場利益驅動下，我們不難預見接入網領域會發生新的變革。

從業務方面來講，未來接入網能夠提供的業務也將在檔次上有很大提升。滿足用戶組建中、高速計算機網的圖像通信、立體換面的通話以及辦公多媒體業務等都會不斷被開發出來，並走入人們的日常生活。

從技術方面上看，支持接入網的技術會更加多樣化。筆者認為，未來的接入網會以光纖接入為主要發展方向，無線接入成為一個重要組成部分，同時銅纜技術也在不斷更新。

五、結束語

如今，電信領域的核心網已基本實現了信息的寬頻高速傳輸，用戶環路成為整個電信網路中的“瓶頸”，限制了整個電信網傳輸各種信息。接入網服務在這樣的環境中自然更有發展前景。

【參考文獻】

[1]糜正琨，王文鼐.軟交換技術與協議[M].北京：人民郵電出版社，2002：1-30.

[2]尤燕飛.淺談綜合業務接入網的發展趨勢[J].科技資訊，2008(06).

[3]劉偉.用戶接入網技術與工程[M].北京：科學出版社，2007.
接入網技術論文篇二
光纖接入網技術

摘要：本文簡單介紹了光纖接入網的基本原理和技術發展，介紹並闡述了有源光網路與無源光網路的原理和實現，並根據兩種光網路組成不同，對兩種光網路的幾種典型的接入模式進行了較為具體的研究，探討了光纖接入網建設的基本思路。

關鍵詞：有源光網路 無源光網路 APON 接入網 FTTx

近年來，以互聯網為代表的新技術革命正在深刻地改變傳統的電信概念和體系結構，隨著各國接入網市場的逐漸開放，電信管制政策的放鬆，競爭的日益加劇和擴大，新業務需求的迅速出現，有線技術(包括光纖技術)和無線技術的發展，接入網開始成為人們關注的焦點。在巨大的市場潛力驅動下，產生了各種各樣的接入網技術。光纖通信具有通信容量大、質量高、性能穩定、防電磁干擾、保密性強等優點。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網中，光纖接入也將成為發展的重點。光纖接入網是發展寬頻接入的長遠解決方案。

一、光纖接入網的基本構成

光纖接入網(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質，實現接入網的信息傳送功能。通過光線路終端(OLT)與業務節點相連，通過光網路單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網包括遠端設備――光網路單元和局端設備――光線路終端，它們通過傳輸設備相連。系統的主要組成部分是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網中完成從業務節點介面(SNI)到用戶網路介面(UNI)間有關信令協議的轉換。接入設備本身還具有組網能力，可以組成多種形式的網路拓撲結構。同時接入設備還具有本地維護和遠程集中監控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網，並通過相應的網管協議納入網管中心統一管理。

光纖接入網(OAN)從系統分配上分為有源光網路(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網路(PON，PassiveOpticaOptical Network)兩類。

二、有源光纖接入網

有源光網路又可分為基於SDH的AON和基於PDH的AON。有源光網路的局端設備(CE)和遠端設備(RE)通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨幹網中已大量採用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主，本文主要討論SDH(同步光網路)系統。

1.基於SDH的有源光網路

在接入網中應用SDH(同步光網路)的主要優勢在於：SDH可以提供理想的網路性能和業務可靠性;SDH固有的靈活性使對於發展極其迅速的蜂窩通信系統採用SDH系統尤其適合。當然，考慮到接入網對成本的高度敏感性和運行環境的惡劣性，適用於接入網的SDH設備必須是高度緊湊，低功耗和低成本的新型系統，其市場應用前景看好。

接入網用SDH的最新發展趨勢是支持IP接入，目前至少需要支持乙太網介面的映射，於是除了攜帶話音業務量以外，可以利用部分SDH凈負荷來傳送IP業務，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現有的PPP方式外，利用VC12的級聯方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式。總之，作為一種成熟可靠提供主要業務收入的傳送技術在可以預見的將來仍然會不斷改進支持電路交換網向分組網的平滑過渡。

2.基於PDH的有源光網路

准同步數字系列(PDH)以其廉價的特性和靈活的組網功能，曾大量應用於接入網中。尤其近年來推出的SPDH設備將SDH概念引入PDH系統，進一步提高了系統的可靠性和靈活性，這種改良的PDH系統在相當長一段時間內，仍會廣泛應用。

三、無源光纖接入網路

無源光網路(PON)，是指在OLT和ONU之間是光分配網路(ODN)，沒有任何有源電子設備，它包括基於ATM的無源光網路APON及基於IP的PON。

APON的業務開發是分階段實施的，初期主要是VP專線業務。相對普通專線業務，APON提供的VP專線業務設備成本低，體積小，省電、系統可靠穩定、性能價格比有一定優勢。第二步實現一次群和二次群電路模擬業務，提供企業內部網的連接和企業電話及數據業務。第三步實現乙太網介面，提供互聯網上網業務和VLAN業務。以後再逐步擴展至其它業務，成為名副其實的全業務接入網系統。

APON採用基於信元的傳輸系統，允許接入網中的多個用戶共享整個帶寬。這種統計復用的方式，能更加有效地利用網路資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。目前第一代的實際APON產品的業務供給能力有限，成本過高，其市場前景由於ATM在全球范圍內的受挫而不確定，但其技術優勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本，在新建地區，高度競爭的地區或需要替代舊銅纜系統的地區，此時敷設PON系統，無論是FTTC，還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和發展的關鍵。

IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網路資源，容易實現系統帶寬的動態分配，簡化中間層的復雜設備。基於PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備，因此使服務提供商可以高性價比地向企業用戶提供所需的帶寬。

無源光網路(PON)是一種純介質網路，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統可靠性，同時節省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。無源光接入網的優勢具體體現在以下幾方面：

(1)無源光網體積小，設備簡單，安裝維護費用低，投資相對也較小。

(2)無源光設備組網靈活，拓撲結構可支持樹型、星型、匯流排型、混合型、冗餘型等網路拓撲結構。

(3)安裝方便，它有室內型和室外型。其室外型可直接掛在牆上，或放置於“H”桿上，無須租用或建造機房。而有源系統需進行光電、電光轉換，設備製造費用高，要使用專門的場地和機房，遠端供電問題不好解決，日常維護工作量大。

(4)無源光網路適用於點對多點通信，僅利用無源分光器實現光功率的分配。

(5)無源光網路是純介質網路，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區使用。

(6)從技術發展角度看，無源光網路擴容比較簡單，不涉及設備改造，只需設備軟體升級，硬體設備一次購買，長期使用，為光纖入戶奠定了基礎，使用戶投資得到保證。

四、光接入網的拓撲結構

光纖接入網的拓撲結構，是指傳輸線路和節點的幾何排列圖形，它表示了網路中各節點的相互位置與相互連接的布局情況。網路的拓撲結構對網路功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結構是:匯流排形、環形和星形，由此又可派生出匯流排―星形、雙星形、雙環形、匯流排―匯流排形等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。

1.匯流排形結構

匯流排形結構是以光纖作為公共匯流排(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與匯流排直接連接所構成的網路結構。這種結構屬串聯型結構，特點是:共享主幹光纖，節省線路投資，增刪節點容易，彼此干擾較小;但缺點是損耗累積，用戶接收機的動態范圍要求較高;對主幹光纖的依賴性太強。

2.環形結構

環形結構是指所有節點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉迴路的網路結構。這種結構的突出優點是可實現網路自愈，即無需外界干預，網路即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業務。

3.星形結構

星形結構是各用戶終端通過一個位於中央節點(設在端局內)具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換，這種結構屬於並聯形結構。它不存在損耗累積的問題，易於實現升級和擴容，各用戶之間相對獨立，業務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節點的可靠性要求極高。星形結構又分為單星形結構、有源雙星形結構及無源雙星形結構三種。

(1)單星形結構：該結構是用光纖將位於電信交換局的OLT與用戶直接相連，基本上都是點對點的連接，與現有銅纜接入網結構相似。每戶都有單獨的一對線，直接連到電信局，因此單星型可與原有的銅現網路兼容;用戶之間互相獨立，保密性好;升級和擴容容易，只要兩端的設備更換就可以開通新業務，適應性強。缺點是成本太高，每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖(雙向波分復用)，要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難於處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復雜。

(2)有源雙星形結構：它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖，利用時分復用(TDM)或頻分復用(FDM)傳送較大容量的信息，到有源接點再換成較小容量的信息流，傳到千家萬戶。其優點是靈活性較強，中心局有源接點間共用光纖，光纜芯數較少，降低了費用。缺點是有源接點部分復雜，成本高，維護不方便;另外，如要引入寬頻新業務，將系統升級，則需將所有光電設備都更換，或採用波分復用疊加的方案，這比較困難。

(3)無源雙星形結構：這種結構保持了有源雙星形結構光纖共享的優點，將有源接點換成了無源分路器，維護方便，可靠性高，成本較低。由於採取了一系列措施，保密性也很好，是一種較好的接入網結構。

五、光纖接入網的形式

根據光網路單元(ONU)的位置，光纖接入方式可分為如下幾種：

FTTB(光纖到大樓);FTTC(光纖到路邊);FTTZ(光纖到小區);FTTH(光纖到用戶);FTTO(光纖到辦公室);FTTF(光纖到樓層);FTTP(光纖到電桿);FTTN(光纖到鄰里);FTTD(光纖到門);FTTR(光纖到遠端單元)。

其中最主要的是FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTH(光纖到用戶)三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務的，光網路單元(ONU)設置在路邊，即用戶住宅附近，從ONU出來的電信號再傳送到各個用戶，一般用同軸電纜傳送視頻業務，用雙絞線傳送電話業務。FTTB的ONU設置在大樓內的配線箱處，主要用於綜合大樓、遠程醫療、遠程教育、及大型娛樂場所，為大中型企事業單位及商業用戶服務，提供高速數據、電子商務、可視圖文等寬頻業務。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內，為家庭用戶提供各種綜合寬頻業務，FTTH是光纖接入網的最終目標，但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而成本昂貴，實現起來非常困難。

六、光接入網的優點與劣勢

與其他接入技術相比，光纖接入網具有如下優點：

(1)光纖接入網能滿足用戶對各種業務的需求。人們對通信業務的需求越來越高，除了打電話、看電視以外，還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播(VOD)以及高清晰度電視(HDTV)等。這些業務用銅線或雙絞線是比較難實現的。

(2)光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。

(3)光纖接入網的性能不斷提高，價格不斷下降，而銅纜的價格在不斷上漲。

(4)光纖接入網提供數據業務，有完善的監控和管理系統，能適應將來寬頻綜合業務數字網的需要，打破“瓶頸”，使信息高速公路暢通無阻。

當然，與其它接入網技術相比，光纖接入網也存在一定的劣勢。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節點離用戶越近，每個用戶分攤的接入設備成本就越高。另外，與無線接入網相比，光纖接入網還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術，但又不得不選擇無線接入技術的原因。

參考文獻：

[1] 胡德春，肖石林. 下一代無源光接入網技術PON的技術演進

[2] 深圳市首邁通信技術有限公司. 無源光網路(PON)和有源光網路(AON)技術比較

作者簡介：

袁小杭，男，籍貫杭州，現就職於浙江省郵電工程建設有限公司，通信助理工程師，主要從事線路、管道設計。

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校園網路搭建畢業論文

維護校園網網路安全需要從網路的搭建及網路安全設計方面著手,通過各種技術手段,對校園網網路進行搭建,通過物理、數據等方面的設計對網路安全進行完善是解決上策，現在我就整理了一份，校園網搭建的畢業論文，希望對大家有所幫助。

一、學校需求分析

隨著計算機、通信和多媒體技術的發展，使得網路上的應用更加豐富。同時在多媒體教育和管理等方面的需求，對校園網路也提出進一步的要求。因此需要一個高速的、具有先進性的、可擴展的校園計算機網路以適應當前網路技術發展的趨勢並滿足學校各方面應用的需梁亮如要。信息技術的普及教育已經越來越受到人們關注。學校領導、廣大師生們已經充分認識到這一點，學校未來的教育方法和手段，將是構築在教育信息化發展戰略之上，通過加大信息網路教育的投入，開展網路化教學，開展教育信息服務和遠程教育服務等將成為未來建設的具體內容。

調研情況

學校有幾棟建築需納入區域網，其中原有計算機教室將並入整個校園網路。根據校方要求，總的信息點將達到 3000個左右。信息節點的分布比較分散。將涉及到圖書館、實驗樓、教學樓、宿舍樓、食堂等。主控室可設在教學樓的一層，圖書館、實驗樓和教學樓為信息點密集區。

需求功能

校園網最終必須是一個集計算機網路技術、多項信息管理、辦公自動化和信息發布等功能於一體的綜合信息平台，並能夠有效促進現有的管理體制和管理方法，提高學校辦公質量和效率，以促進學校整體教學水平的提高。

二、設計特點

根據校園網路項目，我們應該充分考慮學校的實際情況，注重設備選型的性能價格比，採用成熟可靠的技術，為學校設計成一個技術先進、靈活可用、性能優秀、可升級擴展的校園網路。考慮到學校的中長期發展規劃，在網路結構、網路應用、網路管理、系統性能以及遠程教學等各個方面能夠適應未來的'發展，最大程度地保護學校的投資。學校藉助校園網的建設，可充分利用豐富的網上應用系統及教學資源，發揮網路資源共享、信息快捷、無地理限制等優勢，橡啟真正把現代化管理、教育技術融入學校的日常教育與辦公管理當中。學校校園網具體功能和特點如下：

技術先進

採用千兆乙太網技術，具有高帶寬1000Mbps 速率的主幹，100Mbps 到桌面，運行目前的各種應用系統綽綽有餘，還可輕松應付將來一段時間內的應用要求，且易於升級和擴展，最大限度的保護用戶投資；

網路設備選型為國際知名產品，性能穩定可靠、技術先進、產品系列全及完善的服務保證；

採用支持網路管理的交換設備，足不出戶即可管理配置整個網路。

網路互聯：

提供國際互聯網ISDN 專線接入（或DDN），實現與各公共網的連接；

可擴容的遠程撥號接入/撥出，共享資源、發布信息等。應用系統及教學資源豐富；

有綜合網路辦公系統及各個應用管理系統，實現辦公自動化，管理信息化；

有以WEB資料庫為中心的綜合信息平台，可進行消息發布，招生廣告、形象宣傳、課業輔導、教案參考展示、資料查詢、郵件服務及遠程教學等。

三、校園網布局結構

校園比較大，建築樓群多、布局比較分散。因此在設計校園鍵燃網主幹結構時既要考慮到目前實際應用有所側重，又要兼顧未來的發展需求。主幹網以中控室為中心，設幾個主幹交換節點，包括中控室、實驗樓、圖書館、教學樓、宿舍樓。中心交換機和主幹交換機採用千兆光纖交換機。中控室至圖書館、校園網的主幹即中控室與教學樓、實驗樓、圖書館、宿舍樓之間全部採用8芯室外光纜；樓內選用進口6芯室內光纜和5類線。

根據學校的實際應用，配伺服器7台，用途如下：

① 主伺服器2台：裝有Solaris操作系統，負責整個校園網的管理，教育資源管理等。其中一台伺服器裝有DNS服務，負責整個校園網中各個域名的解析。另一台伺服器裝有電子郵件系統，負責整個校園網中各個用戶的郵件管理。

②WWW伺服器1台：裝有Linux操作系統，負責遠程服務管理及WEB站點的管理。WEB伺服器採用現在比較流行的APACHE伺服器，用PHP語言進行開發，連接MYSQL資料庫，形成了完整的動態網站。

③電子閱覽伺服器1台：多媒體資料的閱覽、查詢及文件管理等；

④教師備課伺服器1台：教師備課、課件製作、資料查詢等文件管理以及Proxy服務等。

⑤光碟伺服器1台：負責多媒體光碟及視頻點播服務。

⑥圖書管理伺服器1台：負責圖書資料管理。

在充分考慮學校未來的應用，整個校園的信息節點設計為3000個左右。交換機總數約 50台左右，其中主幹交換機5台，配有千兆光纖介面。原有計算機機房通過各自的交換機接入最近的主交換節點，並配成多媒體教學網。INTERNET接入採用路由器接ISDN方案，也可選用DDN專線。可保證多用戶群的數據瀏覽和下載。

四、網路拓撲圖

光纖乙太網技術是現在兩大主流通信技術的融合和發展，即乙太網和光網路。它集中了乙太網和光網路的優點，如乙太網應用普遍、價格低廉、組網靈活、管理簡單，光網路可靠性高、容量大。光乙太網的高速率、大容量消除了存在於區域網和廣域網之間的帶寬瓶頸，將成為未來融合話音、數據和視頻的單一網路結構。光纖乙太網產品可以藉助乙太網設備採用乙太網數據包格式實現WAN通信業務。目前，光纖乙太網可以實現10Mbps、100Mbps以及1Gbps等標准乙太網速度。

光纖乙太網設備是以第2層LAN交換機、第3層LAN交換機，SONET設備和DWDM為基礎。一些公司推出專為出了光纖乙太網交換機，這種交換機具有多種特性，可以盡量確保服務質量（如實現數據包分類和擁塞管理等）。這種產品均可能要求下列關鍵技術和性能：高可靠性、高埠密度、服務質量保證等功能。

光纖乙太網業務與其他寬頻接入相比更為經濟高效，但到目前為止它的使用只限於辦公大樓或樓群內已鋪設光纖的地方。使用乙太網的這種新方法的戰略價值不僅僅限於廉價的接入。它既可用於接入網，也可用於服務供應商網路中的本地骨幹網。它可以只用在第2 層，也可以作為實現第3層業務的有效途徑。它可以支持IP、IPX以及其他傳統協議。此外，由於在本質上它仍屬於LAN，因此可用來幫助服務供應商管理企業LAN及企業LAN和其他網之間的互連。

3. 光纖通信光源技術論文(2)

光纖通信光源技術論文篇二
我國光纖通信技術綜述

光纖通信的發展依賴於光纖通信技術的進步。近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,並使光纖通信的應用范圍不斷擴大。

1. 我國光纖光纜發展的現狀

1.1普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。

1.2核心網光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面採用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部採用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經採用過,但今後不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中採用分立的光纖,不採用光纖帶。干線光纜主要用於室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。

1.3接入網光纜

接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由於管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合於密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。

1.4室內光纜

室內光纜往往需要同時用於話音、數據和視頻信號的傳輸。並目還可能用於遙測與感測器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。

1.5電力線路中的通信光纜

光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用於電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用於架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種ADSS光纜滿足市場需要。但在啟知產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。

2. 光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網路也是人們不懈追求的夢想。

2.1超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴悄橡消展。提高傳輸容量的另一種途徑是採用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。

僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由於歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都採用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。

2.2光孤子通如拍信

光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由於它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經過光纖長距離傳輸後,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面採用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面採用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低雜訊高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統中,有著光明的發展前景。

2.3全光網路

未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網路實現了節點間的全光化,但在網路結點處仍採用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。

全光網路以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。

目前,全光網路的發展仍處於初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網路層,建立純粹的全光網路,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網路的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。

結語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平台,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的"冬天"但今後光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網路的時代也會在不遠的將來如願到來。


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光通信從一開始就是為傳送基於電路交換的信息的，所以客戶信號一般是TDM的連續碼流，如PDH、SDH等。隨著計算機網路，特別是互聯網的發展，數據信息的傳送量越來越大，客戶信號中基於分組交換的分組信號的比例逐步增加。分組信號與連續碼流的特點完全不同，它具有隨機性、突發性，因此如何傳送這一類信號，就成為光通信技術要解決的重點。

另外，傳送數據信號的光收發模塊及設備系統與傳統的傳送連續碼流的光收發模塊及設備系統是有很大區別的。在接入網中，所實現的系統即為ATM-PON、EPON或GPON等。在核心網，實現IP等數據信號在光層（包括在波分復用系統）的直接承載，就是大家熟知的IP over Optical的技術。

由於SDH系統的良好特性及已有的大量資源，可充分利用原有的SDH系統來傳送數據信號。起初只考慮了對ATM的承載，後來，通過SDH網路承載的數據信號的類型越來越多，例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。

於是，人們提出了許多將IP等信號送進SDH虛容器VC的方法，起初是先將IP或Ethernet裝進ATM，然後再映射進SDH傳輸，即IP/Ethernet over ATM，再over SDH。後來，又把中間過程省去，直接將IP或Ethernet送到SDH，如PPP、LAPS、SDL、GFP等，即IP over SDH、POS或EOS。

不斷增加的信道容量

光通信系統能從PDH發展到SDH，從155Mb/s發展到10Gb/s，近來，40GB/s已實現商品化。同時，還正在探討更大容量的系統，如160Gb/s（單波道）系統已在實驗室研製開發成功，正在考慮為其制定標准。此外，利用波分復用等信道復用技術，還可以將系統容量進一步提高。目前32×10Gb/s（即320Gb/s）的DWDM系統已普遍應用，160×10Gb/s（即1.6Tb/s）的系統也投入了商用，實驗室中超過10Tb/s的系統已在多家公司開發出來。光時分復用OTDM、孤子技術等已有很大進展。毫無疑問，這些對於骨幹網的傳輸是非常有利的。

信號超長距離的傳輸

從宏觀來說，對光纖傳輸的要求當然是傳輸距離越遠越好，所有研究光纖通信技術的機構，都在這方面下了很大工夫。特別是在光纖放大器出現以後，這方面的記錄接連不斷。不僅每個跨距的長度不斷增加，例如，由當初的20km、40km，最多為80km，增加到120km、160km。而且，總的無再生中繼距離也在不斷增加，如從600km左右增加到3000km、4000km。

從技術的角度看，光纖放大器其在拉曼光纖放大器的出現，為增大無再生中繼距離創造了條件。同時，採用有利於長距離傳送的線路編碼，如RZ或CS-RZ碼；採用FEC、EFEC或SFEC等技術提高接收靈敏度；用色散補償和PMD補償技術解決光通道代價和選用合適的光纖及光器件等措施，已經可以實現超過STM-64或基於10Gb/s的DWDM系統，4000km無電再生中繼器的超長距離傳輸。

光傳輸與交換技術的融合

隨著對光通信的需求由骨幹網逐步向城域網轉移，光傳輸逐漸靠近業務節點。在應用中人們覺得光通信僅僅作為一種傳輸手段尚未能完全適應城域網的需要。作為業務節點，比較靠近用戶，特別對於數據業務的用戶，希望光通信既能提供傳輸功能，又能提供多種業務的接入功能。這樣的光通信技術實際上可以看作是傳輸與交換的融合。目前已廣泛使用的基於SDH的多業務傳送平台MSTP，就是一個典型的實例。

基於SDH的MSTP是指在SDH的平台上，同時實現TDM、ATM、乙太網等業務的接入處理和傳送，提供統一網管的多業務節點設備。實際上，有些MSTP設備除了提供上述業務外，還可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等眾多類型的業務。
除了基於SDH的MSTP之外，還可以有基於WDM的MSTP。實際上是將WDM的每個波道分別用作各個業務的通道，即可以用透傳的方式，也可以支持各種業務的接入處理，如在FE、GE等埠中嵌入乙太網2層甚至3層交換功能等，使WDM系統不僅僅具有傳送能力，而且具有業務提供能力。

進一步在光層網路中，將傳輸與交換功能相結合的結果，則導出了自動交換光網路ASON的概念。ASON除了原有的光傳送平面和管理平面之外，還增加了控制平面，除了能實現原來光傳送網的固定型連接（硬連接）外，在信令的控制下，還可以實現交換的連接（軟連接）和混合連接。即除了傳送功能外，還有交換功能。

互聯網發展需求與下一代全光網路發展趨勢

近年來，隨著互聯網的迅猛發展，IP業務呈現爆炸式增長。預測表明，IP將承載包括語音、圖像、數據等在內的多種業務，構成未來信息網路的基礎；同時以WDM為核心、以智能化光網路（ION）為目標的光傳送網進一步將控制信令引入光層，滿足未來網路對多粒度信息交換的需求，提高資源利用率和組網應用的靈活性。因此如何構建能夠有效支持IP業務的下一代光網路已成為人們廣泛關注的熱點之一。

對承載業務的光網路而言，下一步面臨的主要問題不僅僅是要求超大容量和寬頻接入等明顯需求，還需要光層能夠提供更高的智能性和在光節點上實現光交換，其目的是通過光層和IP層的適配與融合，建立一個經濟高效、靈活擴展和支持業務QoS等的光網路，滿足IP業務對信息傳輸與交換系統的要求。

智能化光網路吸取了IP網的智能化特點，在現有的光傳送網上增加了一層控制平面，這層控制平面不僅用來為用戶建立連接、提供服務和對底層網路進行控制，而且具有高可靠性、可擴展性和高有效性等突出特點，並支持不同的技術方案和不同的業務需求，代表了下一代光網路建設的發展方向。

研究表明，隨著IP業務的爆發性增長，電信業和IT業正處於融合與沖突的「洗牌」階段，新技術呼之欲出。尤其是隨著軟體控制（「軟光」技術）的使用，使得今天的光網路將逐步演進為智能化的光網路，它允許運營者更加有效地自動配置業務和管理業務量，同時還將提供良好的恢復機制，以支持帶有不同QoS需求的業務，從而使運營者可以建設並靈活管理的光網路，並開展一些新的應用，包括帶寬租賃、波長業務、光層組網、光虛擬專用網（OVPN）等新業務。

綜上所述，以高速光傳輸技術、寬頻光接入技術、節點光交換技術、智能光聯網技術為核心，並面向IP互聯網應用的光波技術已構成了今天的光纖通信研究熱點，在未來的一段時間里，人們將繼續研究和建設各種先進的光網路，並在驗證有關新概念和新方案的同時，對下一代光傳送網的關鍵技術進行更全面、更深入地研究。

從技術發展趨勢角度來看，WDM技術將朝著更多的信道數、更高的信道速率和更密的信道間隔的方向發展。從應用角度看，光網路則朝著面向IP互聯網、能融入更多業務、能進行靈活的資源配置和生存性更強的方向發展，尤其是為了與近期需求相適應，光通信技術在基本實現了超高速、長距離、大容量的傳送功能的基礎上，將朝著智能化的傳送功能發展。

5. 光纖通信技術論文題目可以寫哪些

看你側重哪個方面啦，給你幾個參考意見咯

光通信器件：器件發展與演變，性能指標如何提高等
光網路物理層與鏈路層：編碼、調制方式等對信號傳輸的影響
光網路上層：網路協議等
或者寫寫未來發展趨勢等，不過這個比較空，如困歲檔果雀猛你不熟悉的話也不太好找資料汪亂

6. 探討光纖通信傳輸技術優點和缺點及其在現代通信中的應用論文

探討光纖通信傳輸技術優點和缺點及其在現代通信中的應用論文

在學習、工作中，大家都經常看到論文的身影吧，論文是進行各個學術領域研究和描述學術研究成果的一種說理文章。相信很多朋友都對寫論文感到非常苦惱吧，下面是我為大家整理的探討光纖通信傳輸技術優點和缺點及其在現代通信中的應用論備芹文，歡迎閱讀與收藏。

摘要： 隨著通信技術的發展， 光纖的誕生使信號傳輸發生了質的轉變， 當今信息時代， 通信網路的復雜程度不斷提高， 為現代化通信的發展打下堅實基礎。目前通信工程中最廣泛的技術就是現代光纖傳輸技術， 大大的提升了通信傳輸的可靠性和傳輸速率。本文通過對現代光纖通信傳輸技術優點和缺點的分析， 探討光纖傳輸技術在現代通信中的應用。

關鍵詞：光纖通信； 傳輸技術； 應用；

一、光纖通信技術

1、光纖通信傳輸技術簡述。

光纖通信傳輸技術是以光纖作為媒介， 具有進行長距離傳輸、大容量的通信、對環境污染小等優點， 光纖分為通信光纖、感用光纖兩種類型， 能夠對不同的情況進行整形、分頻、調制光波等。在現實應飢薯用中， 光纖通信傳輸仿肢畢技術有更高的光波頻率， 與普通的傳輸方式相比， 光纖有較高的傳輸質量並且損耗較小。

2、光纖通信技術的`特點。

（1） 施工成本低損耗小。隨著傳輸技術水平的提高， 光纖傳輸的過程不斷降低損耗， 光纖通信主要是以石英製成的絕緣體作為材料， 與其他類型的光纖相比具有成本低、損耗小等優點， 施工過程中不用安裝迴路和接地， 又具有較好的絕緣性， 從而使施工成本大幅降低。

（2） 容量大。相對於電纜和銅纜的傳輸， 光纖傳輸傳輸中損耗小並且具有更高的帶寬， 通過特殊技術手段擴大光纖傳輸信息量， 實現遠距離高效傳輸。

（3） 佔用空間小。光纖的直徑很小， 在施工過程中占據的空間越小， 就能減少施工的任務和後期的檢修， 節約光纖維修的時間， 對於通信系統集成化具有非常重要的作用。

（4） 良好的保密性以及抗干擾能力。石英光纖有較好的絕緣性和抗腐蝕性， 不論是高壓線釋放的電磁干擾和自然活動中的電磁干擾都具較強的抵抗力， 不會干擾到信號的傳輸， 在軍事方面運用的非常廣泛。傳統的電波通信容易出現電波泄露的問題， 保密性比較差， 但光纖通信技術卻有較強的保密性， 更好的保護傳輸的內容。

二、現代光纖通信傳輸技術的應用

（1） 單纖雙向傳輸技術。如今， 將現有的雙纖雙向改用為單纖雙向技術， 更有效的節省能源， 降低光纖的消耗， 單纖雙向傳輸技術是在不同的波段中用手法信號調制， 通過技術改進， 更適用於光纖末端設備的接入。

（2） FTTH接入技術。即光纖到戶接入技術， FTTH主要採用PON無源光網路和P2P這兩種通信方案進行傳輸， 具有全光纖、全透明的光接入網方式， 為三網融合進程的不斷加快提供了有力支持。為滿足消費者對通信技術的需求， 必須要有光纖到戶接入技術， 雖然ADSL技術為信息通信領域中的提供良好基礎， 但在未來的通信業務中的運用卻越來越少， 尤其是在會議電視、網上游戲和HDTV高清數字電視等業務中。

（3） 在電力通信中的應用。未來電力通信的發展是以內部需求為主。在電網內部；

一是要降低成本；

二是要重視通信的重要性，電網外部， 一是要面對市場的變革；

二是要克服對外界的影響。據此要求， 需要電力通信相關工作人員提升專業水平、加強溝通工作， 保證電力通信的正常運行。

（4） 光交換技術。光交換技術是光纖傳輸技術的信息傳遞過程中通過光信號進行交換， 傳統的通信網路是以金屬線纜為物理基礎， 傳輸信息數據的線路中是以電子信號的方式存在的， 電子信號是利用電子交換機進行交換， 目前傳統的電纜通信網路已經被光纖通信技術替代， 除用戶末端部分是採用光纖限號傳輸， 信息數據是以光信號的形式存在， 但是技術還是電信號交換技術， 由於光開關技術不成熟， 只通將光信號轉換為電子信號再變成光信號傳輸， 這種方式效率低、技術成本高， 因此， 大容量光開關器件的研發對光交換技術的實現提供了支持， 但是由於大容量光交換技術在小顆粒、低速度信號交換中的技術還不成熟， 也可以在小顆粒的信號交換中採用電子交換技術。

三、光纖通信技術的發展趨勢

（1） 光網路智能化。我國的光纖通信方式主要是以傳輸為主線， 但是隨著計算機技術的快速發展， 計算機技術使網路通信技術得到了更進一步的發展。信息自動發現技術、系統保護恢復功能以及自動連接控制技術更多的運用現代光網路技術， 促進了光網路的智能化發展， 光網路的智能化也是通信領域發展的主要方向。

（2） 光器件的集成化。為了促進網路通信傳輸速度的發展， 光器件的集成化是實現全光網路的重要發展方向， 傳統的ADSL寬頻接入無法滿足時下信息傳輸的需求， 因此必須先完善光器件性能提高信息傳輸速度， 所以， 為了推動光纖傳輸技術的發展實現光器件的集成化是必然發展方向。

（3） 全光網路。全光網路是在信號的交換過程和網路傳輸的過程中以光的形式存在， 在進出網路時進行電光和光電的轉換。傳統的光網路系統在網路結點處使用電器件， 在節點間形成全光化， 影響光纖通信干線的總容量， 因此， 實現全光網路是一個重大課題， 為了實現純粹的全光網路， 必須建立光轉換技術和WDM技術提高網路信息傳輸速度和網路資源的利用率。

結語：

光纖通信傳輸技術已經成為現代社會信息傳輸的重要技術， 信息通信領域中光纖通信技術的廣泛運用， 大容量、高速度、長距離成為了我們追求的主要目標。網路時代的到來， 我們必須盡快了解光纖通信傳輸技術的現狀及優缺點， 促進光纖通信傳輸技術的發展。

7. 誰能幫我找一篇題目為《淺談光通信系統的發展》的畢業論文！加急！

光纖通信技術的發展趨勢
[摘要]對光纖通信技術領域的主要發展熱點作一簡述與展望,主要有超高速傳輸系統,
超大容量波分復用系統,光聯網技術,新一代的光纖,IP over SDH與IP over
Optical以及光接入態仿網.
關鍵詞:光纖 超高速傳輸 超大容量波分復用 光聯網
光纖通信的誕生與發展是電信史上的一次重要革命.近幾年來,隨著技術的進步,
電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放,光纖通信的發展又一次呈現了蓬
勃發展的新局面,本文旨在對光纖通信領域的主要發展熱點作一簡述與展望.
1 向超高速系統的發展
從過去2O多年的電信發展史看,網路容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主
要矛盾.傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行,每當傳輸速率
提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%～40%;因而高比特率系統的經濟效益大致
按指數規律增長,這就是為什麼光纖通信系統的傳輸速率在過去20多年來一直在持續
增加的根本原因.目前商用系統已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年時間里增加了
20O0倍,比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多.高速系統的出現不僅增加了業
務傳輸容量,而且也為各種各樣的新業務,特別是寬頻業務和多媒體提供了實現的可能.
目前10Gbps系統已開始大批量裝備網路,全世界安裝的終端和中繼器已超過5000個,主
要在北美,在歐洲,日本和澳大利亞也已開始大量應用.我國也將在近期開始現場試驗.
需要注意的是,10Gbps系統對於光纜極化模色散比較敏感,而已經敷設的光纜並不
一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求,需要實際測試,驗證合格後才能安裝開通.
在理論上,上述基於時分復用的高速系統的速率還有望進一步提高,例如在實驗室
傳輸速率已能達到4OGbps,採用色度色散和極化模色散補償以及偽三進制(即雙二進制)
編碼後已能傳輸100km.然而,採用電的時分復用來提高傳輸容量的作法已經接近硅和鎵
砷技術的極限,沒有太多潛力可挖了,此外,電的40Gbps系統在性能價格比及在實用中
是否能成功還是個未知因素,因而更現實的出路是轉向光的復用方式.光復用方式有很
多種,但目前只有波分復用(WDM)方式進入大規模商用階段,而其它方式尚處於試驗
研究階段.
2 向超禪岩大容量WDM系統的演進光纖接入|光纖傳輸
如前所述,採用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資
源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發掘.如果將多個發送波長適當錯開的光源信
號同時在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)
的基本思路.採用波分復用系統的主要好處是:(1)可以充分利用光纖的巨大帶寬資
源,使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍;(2)在大容量長途傳輸時可以節約大量光纖
和再生器,從而大大降低了傳輸成本;(3)與信號速率及電調制方式無關,是引入寬
帶新業務的方便手段;(4)利用WDM網路實現網路交換和恢復可望實現未來透明的,具
有高度生存性的光聯網.
鑒於上述應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動,波分復用系
統發展十分迅速.如果認為1995年是起飛年的話,其全球銷售額僅僅為1億美元,而2000
年預計可超過40億美元,2005年可達120億美元,發展趨勢之快令人驚訝.目前全球實
際敷設的WDM系統已超過3000個,而實用化系統的最大容量已達320Gbps(2*16*10Gbps),
美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統,其總容量可達200Gbps(80*2.5Gbps)
或400Gbps(40*10Gbps).實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13*20Gbps).預計不
久實用化系統的容量即可達到1Tbps的水平.可以認為近2年來超大容量密集波分復用系
統的發展是光纖通信發展史上的又一里程碑.不僅徹底開發了無窮無盡的光傳輸鍵路的
容量,而且也成為IP業務爆炸式發展的催化劑和下一代光傳送網靈活光節點的基礎.
3 實現光聯網——戰略大方向
上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通
信為基礎的系統,其靈活性和可靠性還不夠理想.如果在光路上也能實現類似SDH在電
路上的分插功能和交叉連接功能的賀閉御話,無疑將增加新一層的威力.根據這一基本思路,
光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研製成功,前者已
投入商用.
實現光聯網的基本目的是:(1)實現超大容量光網路;(2)實現網路擴展性,允
許網路的節點數和業務量的不斷增長;(3)實現網路可重構性,達到靈活重組網路的
目的;(4)實現網路的透明性,允許互連任何系統和不同制式的信號;(5)實現快速
網路恢復,恢復時間可達100ms.
鑒於光聯網具有上述潛在的巨大優勢,發達國家投入了大量的人力,物力和財力進
行預研,特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯網項目,如以Be11core
為主開發的"光網技術合作計劃(ONTC)",以朗訊公司為主開發的"全光通信網"預
研計劃","多波長光網路(MONET)"和"國家透明光網路(NTON)"等.在歐洲和
日本,也分別有類似的光聯網項目在進行.光纖接入|光纖傳輸
綜上所述光聯網已經成為繼SDH電聯網以後的又一新的光通信發展高潮.其標准化
工作將於2000年基本完成,其設備的商用化時間也大約在2000年左右.建設一個最大透
明的.高度靈活的和超大容量的國家骨幹光網路不僅可以為未來的國家信息基礎設施(
NII) 奠定一個堅實的物理基礎,而且也對我國下一世紀的信息產業和國民經濟的騰飛
以及國家的安全有極其重要的戰略意義.
4 新一代的光纖
近幾年來隨著IP業務量的爆炸式增長,電信網正開始向下一代可持續發展的方向發
展,而構築具有巨大傳輸容量的光纖基礎設施是下一代網路的物理基礎.傳統的G.652
單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網路的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢,
開發新型光纖已成為開發下一代網路基礎設施的重要組成部分.目前,為了適應干線
網和城域網的不同發展需要,已出現了兩種不同的新型光纖,即非
零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖).
4.1 新一代的非零色散光纖 非零色散光纖(G.655光纖)的基本設計思想是在1550
窗口工作波長區具有合理的較低色散,足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補償,
從而節省了色散補償器及其附加光放大器的成本;同時,其色散值又保持非零特性,
具有一起碼的最小數值(如2ps/(nm.km)以上),足以壓制四波混合和交叉相位調
制等非線性影響,適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統,同時滿足TDM和DWDM兩種發展
方向的需要.為了達到上述目的,可以將零色散點移向短波長側(通常1510～1520nm
范圍)或長波長側(157nm附近),使之在1550nm附近的工作波長區呈現一定大小的色
散值以滿足上述要求.典型G.655光纖在1550nm波長區的色散值為G.652光纖的1/6～
1/7,因此色散補償距離也大致為G.652光纖的6～7倍,色散補償成本(包括光放大器,
色散補償器和安裝調試)遠低於G.652光纖.
4.2 全波光纖 與長途網相比,城域網面臨更加復雜多變的業務環境,要直接支持大
用戶,因而需要頻繁的業務量疏導和帶寬管理能力.但其傳輸距離卻很短,通常只有
50～80km,因而很少應用光纖放大器,光纖色散也不是問題.顯然,在這樣的應用環
境下,怎樣才能最經濟有效地使業務量上下光纖成為網路設計至關重要的因素.採用
具有數百個復用波長的高密集波分復用技術將是一項很有前途的解決方案.此時,可
以將各種不同速率的業務量分配給不同的波長,在光路上進行業務量的選路和分插.
在這類應用中,開發具有盡可能寬的可用波段的光纖成為關鍵.目前影響可用波段的
主要因素是1385nm附近的水吸收峰,因而若能設法消除這一水峰,則光纖的可用頻譜
可望大大擴展.全波光纖就是在這種形勢下誕生的.
全波光纖採用了一種全新的生產工藝,幾乎可以完全消除由水峰引起的衰減.除
了沒有水峰以外,全波光纖與普通的標准G.652匹配包層光纖一樣.然而,由於沒有了
水峰,光纖可以開放第5個低損窗口,從而帶來一系列好處:
(1)可用波長范圍增加100nm,使光纖的全部可用波長范圍從大約200nm增加到
300nm,可復用的波長數大大增加;
(2)由於上述波長范圍內,光纖的色散僅為155Onm波長區的一半,因而,容易實
現高比特率長距離傳輸;
(3)可以分配不同的業務給最適合這種業務的波長傳輸,改進網路管理;
(4)當可用波長范圍大大擴展後,允許使用波長間隔較寬,波長精度和穩定度要
求較低的光源,合波器,分波器和其它元件,使元器件特別是無源器件的成本大幅度
下降,這就降低了整個系統的成本.
5 IP over SDH與IP over Optical
以IP業務為主的數據業務是當前世界信息業發展的主要推動力,因而能否有效地
支持IP業務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志.
目前,ATM和SDH均能支持IP,分別稱為IP over ATM和IP over SDH兩者各有千秋.
IP over ATM利用ATM的速度快,顆粒細,多業務支持能力的優點以及IP的簡單,靈活,
易擴充和統一性的特點,可以達到優勢互補的目的,不足之處是網路體系結構復雜,
傳輸效率低,開銷損失大(達25%～30%).而SDH與IP的結合恰好能彌補上述IP over
ATM的弱點.其基本思路是將IP數據包通過點到點協議(PPP)直接映射到SDH幀,省
掉了中間復雜的ATM層.具體作法是先把IP數據包封裝進PPP分組,然後利用HDLC組幀,
再將位元組同步映射進SDH的VC包封中,最後再加上相應SDH開銷置入STM-N幀中即可.
IP over SDH在本質上保留了網際網路作為IP網的無連接特徵,形成統一的平面網,
簡化了網路體系結構,提高了傳輸效率,降低了成本,易於IP組插和兼容的不同技術
體系實現網間互聯.最主要優點是可以省掉ATM方式所不可缺少的信頭開銷和IP over
ATM封裝和分段組裝功能,使通透量增加25%～30%,這對於成本很高的廣域網而言
是十分珍貴的.缺點是網路容量和擁塞控制能力差,大規模網路路由表太復雜,只有
業務分級,尚無優先順序業務質量,對高質量業務難以確保質量,尚不適於多業務平台,
是以運載IP業務為主的網路理想方案.隨著千兆比高速路由器的商用化,其發展勢頭
很強.採用這種技術的關鍵是千兆比高速路由器,這方面近來已有突破性進展,如美
國Cisco公司推出的12000系列千兆比特交換路由器(GSR),可在千兆比特速率上實
現網際網路業務選路,並具有5～60Gbps的多帶寬交換能力,提供靈活的擁塞管理,組
播和QOS功能,其骨幹網速率可以高達2.5Gbps,將來能升級至10Gbps.這類新型高速
路由器的埠密度和埠費用已可與ATM相比,轉發分組延時也已降至幾十微秒量級,
不再是問題.總之,隨著千兆比特高速路由器的成熟和IP業務的大發展,IP over
SDH將會得到越來越廣泛的應用.光纖接入|光纖傳輸
但從長遠看,當IP業務量逐漸增加,需要高於2.4Gbps的鏈路容量時,則有可能
最終會省掉中間的SDH層,IP直接在光路上跑,形成十分簡單統一的IP網結構(IP over
Optical).顯然,這是一種最簡單直接的體系結構,省掉了中間ATM層與SDH層,減
化了層次,減少了網路設備;減少了功能重疊,簡化了設備,減輕了網管復雜性,特
別是網路配置的復雜性;額外的開銷最低,傳輸效率最高;通過業務量工程設計,可
以與IP的不對稱業務量特性相匹配;還可利用光纖環路的保護光纖吸收突發業務,盡
量避免緩存,減少延時;由於省掉了昂貴的ATM交換機和大量普通SDH復用設備,簡化
了網管,又採用了波分復用技術,其總成本可望比傳統電路交換網降低一至二個量級!
綜上所述,現實世界是多樣性的,網路解決方案也不會是單一的,具體技術的選
用還與具體電信運營者的背景有關.三種IP傳送技術都將在電信網發展的不同時期和
網路的不同部分發揮自己應有的歷史作用.但從面向未來的視角看,IP over Optical
將是最具長遠生命力的技術.特別是隨著IP業務逐漸成為網路的主導業務後,這種對
IP業務最理想的傳送技術將會成為未來網路特別是骨幹網的主導傳送技術.在相當長
的時期,IP over ATM,IP overSDH和IP over Optical將會共存互補,各有其最佳應
用場合和領域.
6 解決全網瓶頸的手段——光接入網
過去幾年間,網路的核心部分發生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都
已更新了好幾代.不久,網路的這一部分將成為全數字化的,軟體主宰和控制的,高
度集成和智能化的網路.而另一方面,現存的接入網仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%
以上),原始落後的模擬系統.兩者在技術上的巨大反差說明接入網已確實成為制約
全網進一步發展的瓶頸.目前盡管出現了一系列解決這一瓶頸問題的技術手段,如雙
絞線上的xDSL系統,同軸電纜上的HFC系統,寬頻無線接入系統,但都只能算是一些
過渡性解決方案,唯一能夠根本上徹底解決這一瓶頸問題的長遠技術手段是光接入網.
接入網中採用光接入網的主要目的是:減少維護管理費用和故障率;開發新設備,
增加新收入;配合本地網路結構的調整,減少節點,擴大覆蓋;充分利用光纖化所帶
來的一系列好處;建設透明光網路,迎接多媒體時代. 所謂光接入網從廣義上可
以包括光數字環路載波系統(ODLC)和無源光網路(PON)兩類.數字環路載波系統
DLC不是一種新技術,但結合了開放介面VS.1/V5.2,並在光纖上傳輸綜合的DLC(ID
LC),顯示了很大的生命力,以美國為例,目前的1.3億用戶線中,DLC/IDLC已佔據
3600萬線,其中IDLC佔2700萬線.特別是新增用戶線中50%為IDLC,每年約500萬線.
至於無源光網路技術主要是在德國和日本受到重視.德國在1996年底前共敷設了約230
萬線光接入網系統,其中PON約佔100萬線.日本更是把PON作為其網路光纖化的主要技
術,堅持不懈攻關十多年,採取一系列技術和工藝措施,將無源光網路成本降至與銅
纜絞線成本相當的水平,並已在1998年全面啟動光接入網建設,將於2010年達到6000
萬線,基本普及光纖通信網,以此作為振興21世紀經濟的對策.近來又計劃再爭取提
前到2005年實現光纖通信網.光纖接入|光纖傳輸
在無源光網路的發展進程中,近來又出現了一種以ATM為基礎的寬頻無源光網路
(APON),這種技術將ATM和PON的優勢相互結合,傳輸速率可達622/155Mbps,可以
提供一個經濟高效的多媒體業務傳送平台並有效地利用網路資源,代表了多媒體時代
接入網發展的一個重要戰略方向.目前國際電聯已經基本完成了標准化工作,預計
1999年就會有商用設備問世.可以相信,在未來的無源光網路技術中,APON將會占據
越來越大的份額,成為面向21世紀的寬頻投入技術的主要發展方向.
7 結束語
從上述涉及光纖通信的幾個方面的發展現狀與趨勢來看,完全有理由認為光纖通
信進入了又一次蓬勃發展的新高潮.而這一次發展高潮涉及的范圍更廣,技術更新更
難,影響力和影響面也更寬,勢必對整個電信網和信息業產生更加深遠的影響.它的
演變和發展結果將在很大程度上決定電信網和信息業的未來大格局,也將對下一世紀
的社會經濟發展產生巨大影響.