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光网络信息传输技术

2022-06-04 08:44:54 收藏本文下载本文

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光网络信息传输技术

篇1：光网络信息传输技术

光网络信息传输技术

摘要：目前光网络系统已经被电信运营商大规模采用，而且随着全球电信骨干网络的不断升级推进，以及城域网与接入网建设高潮的来临，光网络市场正在迅速膨胀。但是人们很少去思考现实中的信息是怎样被传送出去的，是通过什么方式达到对方，其中涉及到哪些技术等。关键词：光网络传输技术中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1003-908208-0003-02 一、光通信的发展 1.早期的通信 60年代初，人们利用二氧化碳激光器进行激光大气通信实验，由于其传输介质是地球周围的大气层，而大气层又存在着对光的严重吸收，散射作用和天气变化影响等缺点，使得激光大气通信在通信距离、稳定性、可靠性方面受到严重影响。60年代中期一度振兴的激光大气通信研究处于停滞状态 2.先进国家光纤通信的发展世界上已形成北美、西欧和远东三个光纤通信发达地区，代表国家为：美国、英国和日本美国78年建成第一条市话光纤，82年建成第一条长途，到1993年止，已建成通信系统200多个，光纤总长达27万km以上美国有五大光纤工程：东部走廊，东部和西部干线，大西洋和太平洋洲际海底干线全长达3400km横贯日本南北的大干线法国比亚里茨的“光纤城”等世界主要电信产品供应商，如：Lucent， Nortol， Alcatel， NEC， Siemens， Macosi， Fujitsu等都把光纤通信放在相当重要位置，投入大量人力、资金进行研究开发，并分别取得重大进展，创造了一个个新的世界记录，许多原以家电产品为主闻名的厂商如：Toshiba， Sony或计算机厂商Cisco， Canon， 3M也纷纷加入光纤通信的行列，成果斐然。世界先进国家提出FTTx战略，即：光纤到路边（FTTC）、大楼（FTTB）、办公室（FTTO）、小区（FTTZ）、用户（FTTH）等。世界上最大的三个长途电信公司――美国的AT&T、MCI、SPRINT公司，光纤化程度已分别高达100%、88%和100% 自九五期间，到建设以光缆为主体的长途干线网，新建省际省内光缆干线10万公里。到，基础网建设取得重大成果。“八纵八横”干线光缆传输网全部建成。“九五”干线光缆计划提前2年完成。仅19，全年新建成13条长途光缆干线，完成了14条长途光缆干线的扩容工程；全国电信光缆总长达100万公里。现在，一个覆盖全国以光缆为主、卫星和数字微波为辅，集数字化传输、程控化交换为一体的通信网络已基本建成。二、光通信网络技术介绍光纤（Fibre）光导纤维的简称，光纤通信――以光波为载波，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光波是人们最熟悉的电磁波，其波长在微米级，频率为1014Hz，紫外光、可见光、红外光属于光波的范畴。光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光，它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信；按传输媒介的不同，可分为有线光通信和无线光通信。光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定是一个较为复杂的预测过程，要以传输需求预测和传输点的分布为基础来进行。由于光缆的服务年限较长，而种种因素的限制作用对预测的准确性和可操作性影响较大（尤其是对中远期）。三、光通信网络技术的发展趋势为了适应社会的需求，为了建设一个更高级的网络系统为下一代服务，就必须构建出坚固的、传输很大数据量的光纤设施。但是由于我国的光缆寿命高达二十多年，造价成本很高，光纤的设施建设的构造和具体设计就更具有前瞻性。由于波分复用系统的深入开发和广泛应用，在市场上的需求越来越大，波分复用技术的目前商用系统主要为（16-40）x 2.5/10Gb/s ，Corvis的160x2.5G在芝加哥-西雅图3200公里线路上试验。Qtera的ULTRA系统可以将10G WDM系统的全光传输距离进一步提高到4000km之远，150/160x10G（阿/北电）系统已试验成功，1022x37M （LT）已试验成功，48x10G传4000km （阿）已试验成功，实验室最高水平：3.28T（82x40G）传300km（LT）， 3.2T（80x40G）（西）， 3.2T（160x20G）1500km（NEC），已规划商用容量：6.4Tb/s（80x80Gb/s）（北电）。四、光网络技术的未来展望 WDM通信光网络的光节点OXC方案光纤具有约50Tb/s的潜在带宽，而波分复用（WDM）可以较好地利用光纤的宽带能力，是一种比较经济实用的扩大传输容量的方法，因而在近年来得到越来越广泛的应用。在成功地应用到点―点的光学传输系统后，WDM正向更复杂的结构、功能和更大地域跨度发展 OXC节点主要的是要能完成网间信道的交叉互连（兼具实现上/下路功能），即具有波长路由选择、动态重构，具有可扩充性、波长分区重用等特点，它是全光网的核心，也是目前最迫切需要研究和取得突破的课题。当前国外众多的对OXC的研究中，需要的器件除了已有的用于WDM传输的发射、接收、解复用器、增益平坦的放大器以外，最重要的器件是具有空间光开关、可调谐滤波器和波长转换器。阻塞特性交换网络的阻塞特性可分为严格无阻塞型、可重构无阻塞型和阻塞型三种。若干年后，由于Backbone（骨干）光Mesh网的传输容量很大，阻塞问题需要严重关切，因此实用的国家骨干网的OXC结构要求严格无阻塞。当不同输入链路中同一波长的信号要连接到同一输出链路时，只支持波长通道的OXC结构会发生阻塞，当然这种阻塞可以通过选路算法来一定程度解决。已提出的OXC结构中，波长解复用的方法主要采用阵列波导光栅（Array Waveguide Grating，即AWG）或多层介质膜滤波器等，此外还有体光栅等其他方法。完成交换功能的光开关器件有：机械（含光学转镜等）光开关，聚合物波导开关、硅波导开关、微光机开关，及半导体光放大器开关等。实现波长转换的技术方案有利用半导体光放大器（SOA）中的`交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制（XPM）及四波混频效应（FWM）等。目前功能完备的OXC产品还不太成熟，正在快速研发中。对OXC节点的要求：OXC是全光网络的基本网络单元。它有两个主要功能：光通道的交叉连接功能和本地上下路功能。需要在本地终结的光通道经过光电变换后送入上层的DXC，由DXC对其中的电通道进行处理。除了实现这两个主要功能外，OXC还应具有可扩展性和模块性等。五、光网络信息传输技术济性效益光缆线路一次性的投资量很大，在整个建设成本中占有较多的比例。在光缆与光纤的需求量的确定时，建设项目的经济性的修改是必须要考虑到的。如果盲目的追求给光缆系统配置大芯数配置和大量应用G.655光纤将使投资在光缆线路上的比重量过大，并且浪费很多的光纤资源。另外一点，没有对未来的发展有个良好的预测，而只是对当前网络的需求量和对建设资源投资的考虑，等到无法对光纤资源的业务发展需求满足的时候，对于扩建光缆线路系统的再次投入成本将会花费成本的几十倍，经济的发展是很迅速的，而城市规划的步伐是不断完善的机制，对于光缆线路系统投入用地成本也会越来越高。六、结论综上所述，光通信技术自开发到现代经历了几十年的发展，经过漫长的探索和钻研已经取得了很大的突破，光交换技术和光波分复用技术是构建未来全光通信网的基础，但要在全光网络上实现各种业务，还需要使全光网络可以兼容各种业务接口，即依据各种业务的发展情况构建多业务接入、交换和传输平台。换言之，我们还需要发展光联网技术，以便把前面提及的光纤技术、光器件技术和光节点技术组建成为一个完整的网络系统。同时可以看出光传输网规划中光缆芯数及光纤类型的确定是一个较为复杂的预测、决策过程，预测的准确性、合理性、前瞻性、经济性对促进地方经济的发展，并且对提高通信企业的竞争力及降低运营成本有着举足轻重的影响。参考文献 [1]张定强.光通信网络技术发展趋势[J].通信与信息技术，，04：78-81. [2]毛谦.我国光通信技术发展的回顾和展望[J].电信快报，，08：1-5. [3]韦乐平.通信系统技术的发展与展望[J].电信技术，，06：2-6. [4]刘文杰，秦志强. 光纤激光器及其在波分复用系统中的应用[J]. 半导体情报，，（04） . [5] 张宁，纪越峰. 高速宽带光网络中的GMPLS技术研究[J]. 北京联合大学学报（自然科学版）， 2004，（04）.

篇2：光形式传输信息论文

有关光形式传输信息论文

1光纤通信技术的特点

光纤通信技术的特点有:(1)频带极宽,通信容量大。(2)损耗低,中继距离长。(3)抗电磁干扰能力强。(4)无串音干扰,保密性好。

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。

2我国光纤光缆发展的现状

为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

3光纤通信技术的发展趋势

(1)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(2)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10—20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(3)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的.光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

参考文献

[1]@韦乐平.光纤通信技术的发展与展望.电信技术[J],,(11):13-17.

[2]@毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

篇3：光传输技术运用论文

光传输技术运用论文

光传输技术经过近lO年的发展，已经远远超过了SDH电路交叉和WDM波长连接的概念，提供的MSTP和近年来开始逐步商用的A―SON，成为面向多业务适应未来通信传输的热门光网络技术。面临新业务不断推出，MSTP面向传送业务分组化，ASON面向传送网络动态化，两者的有机结合为未来的通信网络提供了最完善的传输解决方案。随着社会的进步，科学技术的日益提高以及人民生活水平的逐步增长，尤其是随着数据业务的增长需求，使得通信技术得以迅速发展，截止底全球移动用户达到46亿，到底这个数字将为50亿。

20底全球移动宽带用户超过6亿，国际电信联盟预计，20将超过1O亿。数据业务在全国各个城市日渐普及，许多企事业单位对此业务越来越需求，数据专线业务市场发展前景非常可观。开通了数据专线的企事业单位，也可以成为宣传此业务的范例，日后将会有更多单位看到次业务带来的高效和便捷，需求量将会大幅增长。面对越来越多的移动用户以及光网络技术的不断提高，移动通信网络正在面临着巨大的挑战。通信行业重组后，电信、移动、联通成为全业务运营商，同时形成了相互竞争的局面，在这种新的局面下，各个运营商对全业务市场的把握，就成为了竞争的关键。首先需要了解什么是全业务，全业务是不但是指平时人民的日常语音通话业务，还包含了网络数据业务等，不但是无线通话，还包括固话。语音业务也由原来单一语音通话，增长为视频语音通话，还有手机上网等各种数据业务的需求。这就需要网络达到一个可以随时随地，都能达到高速率的网络传输要求。传输的带宽也由原来的2M传输，逐步升级的8个2M的单站单方向传输，甚至16个2M的单站单方向传输，由此增加的网络传输和交换负担就变得更加沉重。在数据业务如此发展的状态下，搞好基础网络的建设，保证传输质量，提供多业务发展的有力健康平台，就成为各个运营山需要迫切解决的问题。基于这种需要，对现有新的通信技术的采用、综合就成为一个有效的途径。

作为整个通信网络的基础平台一光传送网络，在整个网络运营中的重要地位就不言而喻，正因为如此，研究光传送网和光网络技术对满足移动通信网络的增长需求，建设一个崭新的基础传输网络，提高全业务的竞争能力，形成全业务运营具有非常重要的现实意义。本课题针对传送网进行研究，分析现有传送网在各方面是否满足多业务运营模式的需求。如果不能满足，针对现有传送网存在的问题，构建一个什么样的新型传送网才能既有效解决现网存在问题并能满足多业务发展的`需要，同时又能合理利用现有网络资源，这是本课题想要解决的问题。最近，国际上对下一代的网络标准刚刚颁布了新的标准，共分成了三个层次：最底层是基础传输层，第二个层次是服务层，最上层就是业务应用。下一代网络的目标是基于IP的网络代替的传统的网络并融合通信网、电视网、因特网这4种网络，业务的范围包括原有的语音、电视节目、数据传输等业务，又能保证新增的各种业务都能在一个安全可靠的环境下运行，未来发展的趋势肯定是多种高带宽数据业务及语音业务的融合。移动通信网络的平稳快速的转型，由原来的单一业务调整为与各个行业及业务相适应的网络发展需求种过渡。通信网络在经历了以往通信业务发展的冲击后，正面临着前所未有的新一轮的考验，这次考验对基础网络的要求，在网络可靠性及传输容量上都是一个相当大的冲击，传送网应如何演进，才能适应新形势下通信业务需求，就值得研究和思考。多业务对网络的基本要求就是超大带宽需求、多场景接入、高质量高品质业务保障，多业务运营必然要求从业务、终端、网络到运维等进行全方位的融合，网络的融合是实现所有融合的基础。IP技术以其高效、开放、灵活、低成本的优势成为实施融合的最佳手段。为了迎接全业务运营时代的到来，网络向ALLIP演进将成为一项战略举措。未来运营商的网络必然是把满足这种新的业务需求为目的的网络建设作为自己的核心任务。随着各种新业务的出现，新的网络建设，技术要求都需要不断的提高和更新，建设一个可持续发展，并能满足新业务需求的网络就成为目前各个运营商需要迫切解决的问题。

OTN，PTN，ASON，PON等光网络技术的出现，打破了传统的SDH技术这种单一的传输方式的情况，使得传输网络得到新鲜的血液。本课题就是研究在新的业务增长情况下本地城域网络怎样建设，如何纳入新的网络技术，如何组网，以及这种组网方式的优劣是什么？本文力求寻找一种新的传送网网络结构以便能满足这种快速发张的网络需求，并能符合未来网络发展的方向，通过研究这几种光网络技术的原理以及技术特点，并扬长补短将这几种技术合理应用到构建新型城域传送网上，期待解决目前传送网的不足，并能顺应传送网发展趋势，满足运营商多业务运营模式的需求。确立面向用户业务增长需求的新一代的城域网发展目标和结构，研究目前本地城域网的各种新业务的发展方向，以便确保网络的健康发展。在构建新型城域传送网的同时，使得现有基础网络资源能够得到充分合理的利用，又能满足未来迅速增长的高带宽高质量的全业务需求，同时，能够降低对建成的网络的维护成本，提高服务质量，实现本地城域网络建设的健康稳步发展。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1。54MHZ的速率光纤网络的运行速率达到了每秒2。5GB。从带宽看，很大的优势是：光纤具有较大的信息容量，这意味着能够使用尺寸很小的电缆，将来就不用更新或增强传输光缆中信号。光纤电缆对诸如无线电、电机或其他相邻电缆的电磁噪声具有较大的阻抗，使其免于受电噪声的干扰。从长远维护角度来看，光缆最终的维护成本会非常低。光纤使用光脉冲沿光线路传输信息，以替代使用电脉冲沿电缆传输信息。在系统的一端是发射机，是信息到光纤线路的起始点。发射机接收到的已编码电子脉冲信息来自于铜线电缆，然后将信息处理并转换成等效的编码光脉冲。使用发光二极管或注入式激光器产生光脉冲，同时采用透镜，将光脉冲集中到光纤介质，使光脉冲沿线路在光纤介质中传输。由内部全反射原理可知，光脉冲很容易沿光纤线路运动，光纤内部全反射原理说明了当入射角超过临界值时，光就不能从玻璃中溢出；相反，光纤会反射回玻璃内。应用这一原理制作光纤的多芯电缆，使得与光脉冲形式沿光线路传输信息成为可能。光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素，决定了传输信号所需中继的距离，光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点，光纤的频带可达到1。OGHz以上，一般图像的带宽只有8MHz，一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余，在传输语音、控制信号或接点信号方面更具优势。光纤传输中的载波是光波，光波是频率极高的电磁波，远远比电波通讯中所使用的频率高，所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质，不导电，不会因断路、雷击等原因产生火花，因此安全性强，在易燃，易爆等场合特别适用。随着业务的迅速发展，移动商务等新的应用不断涌现，城域网承载的数据业务将不断增长，对承载这些业务的平台的要求也越来越高，目前城域网技术的发展有三个主流方向，即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴，光城域网属于传送网范畴。IP城域网指利用路由器组网，核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网，节点之间利用裸光纤互连。光城域网的核心是利用光传输网络直接承载IP/Ethemet，为上层的业务提供更有效的承载。可以使用各种光纤电路承载IP/Ethemet：SDH/SONE厂连接、D~DM/CWDM连接或者RPR连接。3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G/3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载，对于基站与高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户与家庭宽带等低价值业务，需要合理选择组网技术；增强对于大规模数据业务的控制和管理。现网钢性管道根本不能适应业务弹性需求和突发性需求。现有网络难以保证对所有业务的H―QoS，虽然支持频率同步，但不支持精确时间同步，对OAM和保护等电信级保护能力较弱。3G基站对于空口精确时钟和时间同步需求非常高，城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力，而改造现有MSTP/SDH网络成本较高。根据集团对全业务城域传送网建设指导意见：“加快建设面向全业务的基础网络设施，提高全业务竞争能力，满足现阶段各类业务需求，适应网络未来演进”的要求，构建新型城域传送网以适应全业务的发展需求。

构建综合承载网（新型城域传送网）的成功，有力的补充了原有的SDH环的不足，解决了现有网络存在的问题现有网络不能满足GE以上颗粒的大量调度，而且仅有的4个DwDM环通道也已用尽，不能提供电路。OTN构建的城域传送网有灵活的上层调度机制，满足了全市范围内电路的随意调度。新建的OTN综合承载机房极大满足了PTN、OLT、数据等设备的放置，使得PTN、OLT网络以及数据业务割接的各项后续工程能够顺利展开。如果作个比喻，将OTN构建的城域传送网比作是房子的地基，那么地基搭建得结实可靠是房子承载能力高的基础，是今后开展全业务的基础。有了OTN网络的搭建，IP城域数据网、PTN汇聚层、接入层网络以及用户侧（如PON网络）都可以在OTN网络上承载，因此可以说新城域传送网的构建为全网奠定了基石作用。大颗粒的业务接入能力以及多种业务接口满足了不同用户的需求。构建新型城域传送网核心层引入OTN设备构建的核心层网络，结构为MESH网并加载AS0N智能平面，网络管理和维护更加灵活方便，大颗粒的电路调度满足了数据业务对传送网的要求。在没有构建此网络以前，例如IDC接入CMNET骨干路由器NES000E需要10GE的电路，传统的SDH网络根本无法提供。

引入0TN设备缓解了目前数据网络的压力，并提高了网络的安全性。汇聚层引入了0TN设备，在全市范围内有汇聚节点5O多个，这些节点大多数在规划时考虑了数据用户的需求，目前正在积极部署将城域数据网光纤直连的接入方式割接至城域传送网承载，可以满足更多、更大客户群的数据接入需求。光纤直连方式缺少保护，而且有的数据节点串联交换机在三层以上的，跳纤点多，故障点也就多，而且链路形式缺乏保护，在网络安全上存在着极大的隐患。通过传送网承载就不仅可以避免这种隐患，而且可以极大的提高承载能力，符合网络融合的趋势。新型城域传送网构建成功后，某市迅速确实发展集团客户的目标，成立了集团客户部，对外大量宣传，使运营商向全业务运营迈出了坚实的第步。有了第一步OTN网络的基础，使OTN+PTN的搭建成为可能，PTN网络建设也在建设中。有了OTN网络的基础，使得PON技术接入终端用户也成为可能，全省PON网络建设也在建设中。有了强大的带宽资源，发展全业务不再是一句空话，正所谓家里有粮，心不慌。因为运营商承揽的集团客户的增多，以及PTN，OLT设备都要利用0TN网络建设的环承载网络。因此第二期的扩容工程已经开始。当时规划就考虑了后期扩容，因此扩容就会很方便，只要增加相应的板件，就可以满足，而且核心层设备是按80"40G的容量考虑的，网络容量是非常大的。

0TN网络在核心层和汇聚层建设的成功是将来后续网络建设的有力保障，因此新型城域传送网可以说具有很强大的延伸作用。某市核心/骨干层采用速率为80/40X10GE的OTN组网，OTN在解决光纤资源不足和光纤距离不足问题的同时，提供了更加灵活的波长调度功能汇聚层则可采用速率为10GE的PTN组网，环上节点数控制在48个。按入层采用速率为GE的PTN组网，接入环节点数控制在l5个以内。PON设备可以直接承载在0TN网络上，也可以承载在PTN设备上，然后通过PTN网络上传至0TN核心层网络再上传，因此业务上行和下行的传送都十分方便，而且网络安全性极高。

篇4：现代通信网络光纤传输技术

[摘要]随着科技的快速发展，我国现代通信网络发展也尤为迅速，而通讯网络的快速发展主要依托于现代科技。

网络光纤传输技术是现代通信技术的一种，它在通信网络中发挥了较为重要的作用。

网络光纤传输技术有一些典型的特点，并且在通讯网络中得到了广泛的应用，并取得了理想的效果。

[关键词]通信网络;光纤传输技术;特点;应用;趋势

改革开放以后，我国的综合国力得到了很大程度的提升，而且我国科技水平也上升了好几个台阶。

特别是通讯网络的发展，给人们的生活带来了很大的便利，通信网络技术在人们的生活中得到了广泛的应用，如手机通讯、计算机网络通讯。

通信网络技术之所以能够发挥出如此巨大的作用，主要依赖于先进的通信网络技术，比如现代通信网络光纤传输技术。

现代通信网络光纤传输技术有一定的特点，并且在通信网络中产生着巨大的作用。

篇5：现代通信网络光纤传输技术

科学技术是第一生产力，科学技术的发展可以促进国家综合国力的发展。

我国科技水平在改革开放后得到了快速的发展，通信网络技术的发展就是典型的代表。

现代通信网络技术的发展在很大程度上促使了我国通信业的迅速发展，在通信网络技术中，有很多具有重要作用的网络技术，现代通信网络光纤传输技术就是其中之一。

该技术在通信网络中的应用也非常广泛，这可能与现代通信网络光纤传输技术的特点存在一定的联系。

现代通信网络光纤传输技术具有一定的特点，这些特点主要体现在以下方面：(1)抗干扰能力比较强，这主要是因为该技术中采用了石英材质的绝缘体材料，这种材料可以提供良好的绝缘性能，而且它的耐性较好、不易损坏，在使用过程中不会轻易受到自然界中的电流影响，而且对电磁也具有良好的抵抗力。

所以这种材料可以与高压线路平行架设，可以在电信和电力系统中发挥巨大的作用;(2)它的通信容量比较大、拥有较宽的频带，该技术采用的材料为光纤，这种材料比铜线和电缆的传输带宽。

在通信系统中，有时候会因为终端设备问题而使得光纤通信系统不能发挥出其频带较宽的优势，通过该技术的应用大大增加了光纤通信的传输容量;(3)损耗低，中继距离长。

这主要是因为采用的石英材料构成的光纤降低了损耗，因此光纤通信技术可以用于长途传输线路。

另外，由于该技术系统中有许多中继站，所以这就使得中继距离比较长，这最终可以大大的降低了光纤通信传输技术的成本;(4)几乎没有串音干扰，在使用光纤传输技术进行电波传输的过程中，信号被限制了，即使存在一定的电磁波泄露，但因为因为光纤周围的材料会将泄露的电磁波吸收，因此整个系统中也不会产生串音。

以上都是现代通信网络光纤传输技术的特点，也正是因为这些特点，所以该技术得到了较为广泛的应用[1]。

篇6：现代通信网络光纤传输技术

2.1 现代通信网络光纤传输技术的应用

随着科技的快速发展，现代通信网络光纤传输技术在我国已经得到了广泛的应用，特别是在光纤通信体系中的应用更为普遍。

在移动互联网快速发展的背景下，我国的光纤通信也得到了快速发展，现已实现三网融合的状态。

在实际应用过程中，现代通信网络光纤传输技术还可分的更细致，包括单纤双向传输技术、双纤传输技术及光纤到户接入技术等。

单纤传输和双纤传输的主要区别就在于信号在几条光纤中传输，单纤传输的信号是在同一光纤中传输，这主要是因为理论上光纤传输的容量是巨大，甚至可以说是无限的，不过在实际的应用过程中，也可能因为设备的原因，使得光纤传输容量没有达到最佳状态。

目前我国的光纤传输还主要采用双纤传输，不过这种传输方式造成了很大程度的光纤资源浪费，如果采取单纤传输技术则可以节省很多光纤资源，在整个光纤通信系统中，这个节省的光纤资源就是巨大的。

单纤传输技术已经开始被逐渐采用，并且该技术主要应用于光纤末端接入设备;光纤到户接入技术也是现代通信网络光纤传输技术的一种，随着人们生活质量的提高，宽带业务也得到迅速发展，为了更好地满足人们的生活需求，高质量视频通信也极大程度的发展。

宽带业务的发展需要依靠光纤到户接入技术。

总之，现代通信网络光纤传输技术的应用越来越广泛，也越来越成熟[1]。

2.2 现代通信网络光纤传输技术的应用缺陷

虽然现代通信网络光纤传输技术在通信网络中发挥着重要的作用，但是现代通信网络光纤传输技术在应用过程中还存在一定的缺陷。

这些缺陷主要体现在以下两个方面：第一，光纤损坏问题普遍存在，光信号在光纤中传输，信号强度会随着传输距离的.增加而逐渐减弱，这就是所谓光纤损耗。

产生损耗的原因有很多方面，其中也包含了光纤本身的原因，比如说散射损耗。

另外，光纤损耗还可能是因为传输线问题产生的，比如说传输线弯曲。

光纤损坏这个缺陷产生了较为严重的后果，而且给通信网络业带来了较高的成本;第二，光纤的色散产生的消极影响。

信号在光纤的传输过程中，可以以不同的形式进行传输，而且可以产生不同的频率，这种情况下可以引起传输信号的畸变，这对信号的传输是非常不利的，比如说光纤信号的传输可能会产生脉冲重叠，这样就可能造成通信质量的下降。

在现代通信网络光纤传输技术的应用中，这些应用缺陷对技术实施造成了很大的阻碍，所以在现代通信网络光纤传输技术的应用过程中一定要逐渐解决或者克服这些缺陷，只有这样才能保证通信网络的顺利发展。

篇7：现代通信网络光纤传输技术

在此科技迅速发展之际，通信网络的发展是一个必然的趋势。

虽然通信技术在不断的发展，而且应用的范围也逐渐扩大，不过现代通信网络光纤传输技术存在一定的缺陷，所以必须要不断的完善该技术。

通信技术的大容量、高速度是我国通信网络技术发展的趋势。

未来通信网络技术的发展趋势可能主要体现在以下方面：首先是单波长通道向多波长通道发展，未来光纤通信传输技术要实现空分复用和时分复用，只是在应用过程中可能会产生一些问题，对此需要设计出大容量的复用系统，只有这样才能降低一些负面影响;其次是光网络向着智能化的方向发展，光网络智能化发展具有重要的意义，也是我国通信网络发展的重要方向。

随着科技的快速发展，计算机在通讯网络发挥了越来越广泛的作用，它促使了通信网络的更进一步的发展，因此为通信网络智能化发展创造了有利条件;再次是向着全光网络的方向发展，信号在网络传输过程中以光的形式存在成为一种趋势，不过只有依靠先进的科技才能进行光电信号转换。

在整个光网络系统中，网络结点仍存在一定的问题，而这些问题对光纤通信的总容量产生了不利的影响，所以需要克服或解决这些问题来促进通信网络技术的顺利发展;最后是光器件向着集成化的方向发展，光器件集成化可以最终促进网络通信速度的发展。

篇8：现代通信网络光纤传输技术

4 结语

总而言之，我国通信网络的快速发展给人们的生活带来积极的影响，而通信网络的发展主要依赖于各类先进的科学技术，现代通信网络光纤传输技术在现代通信网络中发挥的作用是巨大的，因此要想促进我国通信网络的进一步发展，就要进行科技攻关，逐步突破各种技术难题，只有这样才能促使我国通信网络得到更大程度的发展。

参考文献

[1] 叶小华，吴振英，李京辉，黄勇林.双二进制调制在高速LiNbO3光调制器上的实验实现[J]. 半导体光电. (03).

[2] 秦红霞，李营，赵玉才，张月品，陈秋荣.基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法[J]. 电力系统自动化. (11).

篇9：新一代光网络组网技术

鸿联九五信息产业股份有限公司陈锦章

近年来，通信网络技术因与以因特网为代表的计算机网络技术的结合而飞速发展，其中通信、计算机、广电三网融合的基础—光通信技术更为世人所瞩目，光网络专家、鸿联九五总工程师陈锦章先生对新一代光网络技术进行了阐述。

DWDM、全光网的发展，使传输容量每12～18个月翻番。然而，光网络的管理与控制当前仍然采用传统模式，光网络只作为传输介质，支持通信业务的发展。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式，使当前宽带通道的提供仍然采用静态配置方式，不能及时提供各类业务所需要的带宽。另外，它也不能动态利用包括PDH、SDH/SONET、 DWDM等多种网络资源，影响了网络组织的灵活性、网络的有效性及新业务的拓展。为此，ITU-T、OIF、ODST及IETF等国际标准化机构分别提出自动交换传输网络(ASTN)/自动交换光网络(ASON)及通用多协议标记交换(GMPLS)标准或标准草案。

两种互联模型

一个网络在总体功能上，可以由数据(或传送)平面、控制平面、管理平面组成。控制平面主要涉及连接的建立以及支持这种连接所需要的处理，例如路由域内邻居的发现/链路管理、信令、路由、寻址以及网络通道的提供和保护等。通常，控制平面是采用IP技术实施，管理平面为网络提供商与管理部门提供对网络与设备的管理。数据(或传送)平面用于传送与转发网内、外客户的数据。显然，这三个平面是相互关联的。IP over Optical网络结构本质上是由控制平面的组织来规定的，IP和光传输网络的控制平面可以松散地耦合，也可以紧密地结合在一起。这种结合决定了光网络通过用户网络接口(UNI)通道的拓扑和路由信息的详细程度；IP路由器在光网络中选择特殊的连结通道的控制级别，以及在路由器之间动态提供光通道的有关策略，这包括接入控制和安全的问题等。由此有两种互联模型，即重叠模型和对等(或集成)模型。

重叠模型的基本特点是光传输层面的信令、寻址、路由建立等与其上层所提供业务的交换层面所需要的信令、寻址和路由建立等所用协议是不同而且相互独立的。它有上、下层之分，上层是下层的客户，下层是上层的提供者，两者之间必要的信息交流可通过光网络的用户网络接口(UNI)进行。ASTN/ASON是智能化的光网络结构，属于重叠模型。它提供包括SDH/SONET、波长和未来的光纤连接的动态连接能力，并能按实际需要安排带宽。IP业务可以在SDH/SONET、波长、光纤连接的基础上实施。它能提供多种业务、便于发展新业务(包括虚拟专用网)，有较好的组网灵活性。发展这种模型是基于这样一个事实：当前很多电信运营商的光传输网部分与业务交换网部分是分属于两个或多个不同运营商，并且光传输网运营商可能要为多个业务交换网运营商服务，它们愿意与业务交换网运营商在设备与功能划分上有明确的界限，不希望把自己内部网络信息提供给其他人共享。这种职责分明、具有层次性的特点，是重叠模型的主要特征。

对等模型把光传输网层面与业务交换网层面的控制平面统一起来，采用统一的控制平面，从控制角度来看，它们是对等的，不分上、下层次，其寻址、信令、路由的建立等所用的协议也是相同的。在这种模型下，光层与业务层面所用的设备也是对等的，例如光交叉连接设备(OXC)与路由器也看做对等的，当前极为热门，而且正在发展的GMPLS就采用这种模型。GMPLS是在已成功运用于IP通信网的MPLS基础上展起来的，GMPLS使组网更为灵活，各种网络资源可有效利用(包括控制平面资源)，促进光传输网与业务交换网的集成，为发展新业务创造良好条件。

当前，业界正在开发光控制平面，它把数据平面强大的硬件能力与智能控制平面集成在一起，为此可将IP路由技术与MPLS在光层上结合在一起。

GMPLS是由IETF计算机通信网专家为主发展起来的，目前人们对GMPLS一致看好，但还有很多问题有待解决。现在GMPLS只是处于标准草案阶段，要达成广泛共识并形成标准还有很长的路程要走。ASTN/ASON主要由ITU-T通信网专家发展起来的，已初步形成标准，相对于GMPLS较为成熟，我国也正在开发该项目。ASTN/ASON近期会得到发展，从长远来看，ASTN/ASON与GMPLS也不会有较多的矛盾，ASTN/ASON的对外接口已考虑了与GMPLS的接口，有关机构正在着手研究两者进一步的衔接问题。

GMPLS是MPLS-TE的扩展

前面已指出，GMPLS采用对等模型，是在MPLS基础上发展起来的，更准确地说，GMPLS是MPLS-TE的扩展，MPLS-TE是MPLS支持流量工程的扩展协议，GMPLS最核心的扩展为：

MPLS或MPLS-TE的控制平面，只规定了包交换(PSC)和第二层交换(L2SC)接口。GMPLS扩展了这个控制平面的接口，它不只包含PSC、L2SC，还包含时分复用(TDM)、波长交换(LSC)和光纤交换(FSC)。与此接口相对应，GMPLS的传送(或数据)平面应包含PSC、L2SC、TDM、LSC、FSC。

GMPLS工作的重点是控制平面的设定。它统一了PSC、L2SC、TDM、LSC和未来的FSC的控制平面，包括利用统一的信令和路径建立方法等。这5种PSC、L2SC、TDM、LSC、FSC交换层面是独立的、对等的。

由此，GMPLS具有如下的特点：

GMPLS与MPLS一样，其网络元素为节点与路径，在MPLS中的节点为标记交换路由器(LSR)，包括入端、出端LSR及中间的LSR，通过这些LSR建立标记交换路径(LSP)。在GMPLS中，节点既是LSR路径，也是LSP，但扩展了LSR的接口种类，它不仅包含原MPLS的数据包及信元的接口以适应传送IP包及ATM信元的需要，它还包含SDH/SONET的时分复用接口、波长交换接口、光纤交换接口。MPLS中的LSP是用标记标识的虚电路。标记是用安置在IP包头前面的、一个短的标记实体标识或在ATM信元中用VPI/VCI标识。在GMPLS中，它不仅包含原MPLS的标记形式及LSP表示一条虚电路，它还扩展标记为通用标记，从而还可标识：

一组光纤中的某一光纤;

一个光纤中的一个波带;

一个波带(或光纤)中的一个波长;

一个波长(或光纤)中的一个时隙。

从而LSP可表示传送IP包的虚电路，由SDH/SONET构成的一条TDM专线、DWDM中的一个波道以及一条光纤。

综上所述，GMPLS将LSR(更精确的是LSR上的接口)划分为五个类型，这实际上等效于五种交换类型：

数据包交换(PSC);

时分复用(TDM);

波长交换(LSC);

第二层交换(L2SC);

光纤交换(FSC)。

下面简单介绍在数据(或传送)平面内，PSC、L2SC、TDM、LSC和FSC各交换层面之间的关系。

各交换层面也表示了客户/服务者关系，上层是客户，下层是服务者(或提供者)。尽管从传送角度来看，它们有上、下层的区别，但从控制角度来看，GMPLS统一控制与管理各交换层面是对等的，没有上、下层区别，所以GMPLS是对等模型。

GMPLS的路由与编址

在讨论GMPLS的路由与编址之前，我们首先注意GMPLS网络环境与MPLS网络环境的差异：

GMPLS的路由与编址要考虑适应五个交换层面的需要，特别是LSC、TDM、FSC三个交换层面与MPLS的PSC、L2SC两个交换层面，其结构有很大的差异，

GMPLS的网络规模通常要比MPLS的网络规模大很多，特别是GMPLS的两个LSR之间的链路数在DWDM情况下，一条光缆的波长数可达几十甚至几百、几千。若按MPLS的方式，每一个物理端口都分配一个IP地址，数百个波长的物理端口要分配数百个IP地址，另外一个LSR在实施拓扑信息分发时，若要把几百个链路状态信息分发出去，其所占用的带宽较大，而且有大量冗余信息。

为此，GMPLS在选用路由协议、路径选择方法、编址方式等方面都在MPLS的基础上进行了扩展。

1. 路由协议与路由

GMPLS使用OSPE-TE及IS-IS-TE路由协议，作为自治系统(AS)内部路由协议，而自治域间路由协议是准备用BGP-4扩展，该扩展工作尚在进行之中。通过路由协议，在路由域内可获得拓扑的发现及全部链路的资源情况。

GMPLS把5种交换层面归并为两种交换模式，即包交换模式(PSC)和非包交换模式(non-PSC)，前者包含PSC和L2SC，后者包含LSC、TDM和FSC。实际上，这两种模式分别对应包交换方式和电路交换方式。GMPLS为了路由与编址的需要把GMPLS划分为两个层面，即PSC层面和非PSC层面，根据需要，非PSC层面还可进一步划分。

由于非PSC层面的特殊性，每一非PSC层面可视为一组以任何方式互连的自治域(AS)。这里AS的概念与OSPF路由协议中的AS概念是类似的。例如，一个AS可以是一个SDH/SONET网络。

每一个AS可进一步划分为不同的路由域，并可运行不同的内部路由协议。同理，每个路由域还可进一步分为多个区域。

一个路由域由GMPLS节点组成，节点可以是边缘节点(主机、入端LSR、出端LSR)，也可以是内部的LSR。在SDH/SONET环境下，SDH/SONET终端复用器(TM)是非PSC的主机，IP路由器中的SDH/SONET接口卡或ATM交换机的SDH/SONET接口卡也可以是非PSC主机。

GMPLS控制平面路由的主要功能包括GMPLS网络拓扑信息的分发和传送(数据)平面LSP路径选择。拓扑信息的分发主要是为了让LSR了解足够有效的信息，以便选择最优路径。但对于典型的传送核心网可以包含成千上万的物理端口，一个LSR详细的链路状态信息数量巨大，为此要设法精简以减少所需的传播信息。GMPLS采用下述两种方法：(编程入门网)

在LSR层面上，当一对LSR由多个平行链路连结时，可以把这些链路看做是OSPF或IS-IS路由协议的单一链路，并向全网通告，这就是链路捆绑。使用它可以只分发一些摘要信息，而把大量的信息细节隐藏起来。这些捆绑的链路可以共享路径选择过程时所需要的公共的逻辑或物理属性，在分发到其他子网时还要进行精练及抽象化工作。

在网络层面上，GMPLS路由协议要支持层次化的路由结构。在传统的MPLS中，一条LSP的起始点和终结点应是同一类型的设备(例如路由器)， GMPLS也遵循这一规定，一条LSC自治域内的LSP必须起始并终止于支持LSC的设备，同样，一条TDM自治域内的LSP也必须起始并终止于支持TDM的设备，当LSP在低层中创建后，它们就可用于创建高层的LSP。这种层次化的路由结构可简化LSP的建立过程。子网的拓扑信息要根据本地策略对信息进行过滤。

GMPLS路由的另一重要内容是路径选择。在GMPLS网络中，路径选择主要是LSP的建立。GMPLS规定了两种路由，即显式LSP路由和逐跳ISP路由（hop by hop）。显式LSP路由一般用于AS之间，逐跳LSP路由用于AS之间。在显式LSP路由中，通常由LSP的入端节点规定好LSP所经过的部分或全部节点，其建立过程比较简单，为了减轻AS内部在建立LSP过程中的处理工作，所以选用它。逐跳LSP路由与因特网上使用的路由方法相似，每个节点独立为LSP选择下一跳。

2. 编址

GMPLS规定可以用IPv4和IPv6地址。此时，IP地址不仅用于识别IP主机和路由器，也用于识别任何PSC和非PSC接口。它可根据需要使用公用IP地址或专用IP地址。

如果在光控制平面中不使用IP地址而改用其他方法标识，那么这些方法将要求扩展信令(RSVP-TE、CR-CDP)和路由(OSPF-TE、IS-IS-TE)协议。

GMPLS信令和链路管理

信令是GMPLS控制平面的重要组成部分，链路管理是GMPLS为了适应新的网络环境新建立的内容。限于篇幅本文只进行概念介绍，不进一步展开。

GMPLS信令的基本功能，包括LSP建立、LSP删除、LSP修改、出现故障后LSP的恢复，以及LSP出现非正常情况时的例外处理方法。它包含三个协议：

信令的功能描述(GMPLS-SIG)协议;

扩展的RSVP-TE(GMPLS-RSVP-SIG)协议;

扩展的CR-LDP(GMPLS-CR-SIG)协议。

后面两个协议具有相同的功能，但分别从RSVP-TE及CR-LDP两个支持MPLS流量工程的信令协议扩展而成。GMPLS可允许选其中任何一个，由于两者不能兼容，具有排他性，所以一个网络只能选用其中之一。

传统的IP业务，其控制平面所传的信令与数据平面的数据流是在一起传输的，即采用带内信令方式。这种方式在光网络中并不合适。这是因为它要求每一光接口都要有一个控制通道，并对控制通道解码。另外，控制信令应该有比数据平面的数据流更高的可靠性要求，在同一传输通道中传输这两种信号是无法满足上述要求的，为此，GMPLS采用带外信令网络，这种带外通道必须是双向的，另外，这种带外信令网络用于传送控制信息，并且采取特殊措施，以保证传送的可靠性。带外信令也无法利用像OSPF和IS-IS路由协议的发现机制以判定链路的连通性。再有，前面所讲的链路捆绑问题也需要管理(包括捆绑多个链路，增、改捆绑成员等)原因，GMPLS为此新建立了一个链路管理协议(LMP)。

链路管理协议是用于在相邻两节点之间提供控制信道管理、链接性管理、链路连接性验证、链路所有权关联和链路故障管理等的实施规程。其中，控制信道管理和链路所有权关联是必须实现的，其他几项是可选的。控制信道管理用于建立和维持节点之间的控制信道。

ASON/ASTN与GMPLS标准化的进展

发展ASON/ASTN及GMPLS对建设新一代光网络是非常重要的。ITU-T等国际标准化组织对ASON/ASTN已提出自动交换传送网络(ASTN)需求建议G.807/Y.1302，自动交换光网络体系结构建议草案G.ASON，ASON体系结构和有关协议草案等，以及与此课题相关的光传送网(OTN)的网络节点接口建议G.709，光传送网体系结构建议G.872等。虽然还没有提出成套标准，但主体部分已建立或将要建立。

GMPLS的发展比ASON/ASTN稍晚，目前还没有建立一个国际标准或RFC级的标准，多数还是标准的讨论稿，另外AS之间的路由协议BGP-4扩展还有待开发，已建的协议还有待完善。但其主体部分已有共识，由于GMPLS涉及面宽，要达成广泛的共识和形成标准还有一段很长的路程要走。