A. 光通信原理與技術有那些
【光通信原理】光纖通信(Fiber-optic communication),也作光纖通訊。光纖通信是以光作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的通信方式,首先將電信號轉換成光信號,再透過光纖將光信號進行傳遞,屬於有線通信的一種。光經過調變後便能攜帶資訊。自1980年代起,光纖通訊系統對於電信工業產生了革命性 ,同時也在數位時代里扮演非常重要的角色。光纖通信傳輸容量大,保密性好等優點。光纖通信現在已經成為當今最主要的有線通信方式。
光纖通信的原理就是:在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然後調制到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖經過光的全反射原理傳送;在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息。
光通信正是利用了全反射原理,當光的注入角滿足一定的條件時,光便能在光纖內形成全反射,從而達到長距離傳輸的目的。光纖的導光特性基於光射線在纖芯和包層界面上的全反射,使光線限制在纖芯中傳輸。光纖中有兩種光線,即子午光線和斜射光線,子午光線是位於子午面上的光光線,而斜射光線是不經過光纖軸線傳輸的光線。
【全光網路】未來傳輸網路的最終目標,是構建全光網路,即在接入網、城域網、骨幹網完全實現「光纖傳輸代替銅線傳輸」。而目前的一切研發進展,都是「逼近」這個目標的過程。
骨幹網是對速度、距離和容量要求最高的一部分網路,將ASON技術應用於骨幹網,是實現光網路智能化的重要一步,其基本思想是在過去的光傳輸網路上引入智能控制平面,從而實現對資源的按需分配。DWDM也將在骨幹網中一顯身手,未來有可能完全取代SDH,從而實現IPOVERDWDM。
城域網將會成為運營商提供帶寬和業務的瓶頸,同時,城域網也將成為最大的市場機遇。目前基於SDH的MSTP技術成熟、兼容性好,特別是採用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新標准之後,已經可以靈活有效地支持各種數據業務。
對接入網來說,FTTH(光纖到戶)是一個長遠的理想解決方案。FTTx的演進路線將是逐漸將光纖向用戶推近的過程,即從FTTN(光纖到小區)到FTTC(光纖到路邊)和FTTB(光纖到公寓小樓)乃至最後到FTTP(光纖到駐地)。當然這將是一個很長的過渡時期,在這個過程中,光纖接入方式還將與ADSL/ADSL2+並存。
基於上述全光網路構架有很多核心技術,它們將引領光通信的未來發展。ASON、FTTH、DWM、RPR這四項目前是光通信行業最重要的技術。
【光通信技術】
1、ASON
無論從國內研發進展、試商用情況,還是從國外的發展經驗來看,國內運營商在傳送網中大規模引入ASON技術將是必然的趨勢。ASON(,智能光網路)是一種光傳送網技術。目前的產品和市場狀況表明,ASON技術已經達到可商用的成熟程度,隨著3G、NGN的大規模部署,業務需求將進一步帶動傳送網技術的發展,預計2007年ASON將得到更加廣泛的商用。
2006年各大主要設備提供商華為、中興、烽火、Lucent等已經推出了其可商用的ASON產品。中國電信、中國網通、中國移動、中國聯通和中國鐵通陸續開展了ASON的應用測試和小規模商用。
ASON在國外成功商用的經驗表明,ASON將在骨幹傳送網發揮不可替代的作用。例如,AT&T的140個節點覆蓋美國的骨幹傳送網;BT組建21CN網,目前已建40個ASON節點;Vodafone的131個節點覆蓋英國的ASON骨幹傳送網,等等。
然而,目前ASON在路由、自動發現、ENNI介面等幾方面的標准化工作還不完善,這成為制約ASON技術發展和商用的重要因素。未來我國將參與更多的ASON標准化工作,同時,ASON的標准化,尤其是其中ENNI的標准化,將在近年內取得突破性進展。
2、FTTH
FTTH(FiberToTheHome,光纖到戶)是下一代寬頻接入的最終目標。目前,實現FTTH的技術中,EPON將成為未來我國的主流技術,而GPON最具發展潛力。
EPON採用Ethernet封裝方式,所以非常適於承載IP業務,符合IP網路迅猛發展的趨勢。目前,國家已經將EPON作為「863」計劃重大項目,並在商業化運作中取得了主動權。
GPON比EPON更注重對多業務的支持能力,因此更適合未來融合網路和融合業務的發展。但是它目前還不夠成熟並且價格偏高,還無法在我國大規模推廣。
我國的FTTH還處於市場啟動階段,離大規模的商業部署還有一段距離。在未來的產業化發展中,運營商對本地網「最後一公里」的壟斷是制約FTTH發展的重要因素,採取「用戶駐地網運營商與房地產開發商合作實施」的形式,更有利於FTTH產業的健康發展。從日本、美國、歐洲和韓國等國家的FTTH發展經驗來看,FTTH的核心推動力在於網路所提供的豐富內容,而政府對應用和內容的監控和管理政策也會制約FTTH的發展。
3、WDM
WDM突破了傳統SDH網路容量的極限,將成為未來光網路的核心傳輸技術。 按照通道間隔的不同,WDM(,波分復用)可以分為DWDM(密集波分復用)和CWDM(稀疏波分復用)這兩種技術。DWDM是當今光纖傳輸領域的首選技術,但CWDM也有其用武之地。
2006年,烽火、華為等設備廠商都推出了自己的DWDM系統,國內運營商也開展了相關的測試和小規模商用。未來DWDM將在對傳輸速率要求苛刻的網路中發揮不可替代的作用,如利用DWDM來建設骨幹網等。
相對於DWDM,CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、對光纖要求低等優點。未來幾年,電信運營商將會嚴格控制網路建設成本,這時CWDM技術就有了自己的生存空間,它適合快速、低成本多業務網路建設,如應用於城域和本地接入網、中小城市的城域核心網等。
4、RPR
彈性分組環(ResilientPacketRing,RPR)將成為未來重要的光城域網技術。近年來許多國內外傳輸設備廠商都開發了內嵌RPR功能的MSTP設備,RPR技術得到了大量晶元製造商、設備製造商和運營商的支持和參與。
在標准化方面,IEEE802.17的RPR標准已經被整個業界認可,而國內的相關標准化工作還在進行中。未來RPR將主要應用於城域網骨乾和接入方面,同時也可以在分散的政務網、企業網和校園網中應用,還可應用於IDC和ISP之中。
B. 什麼是光網路 ,通俗具體點,謝謝
光網路指使用光纖傳輸的網路結構,不只是乙太網可以通過光纖傳輸,部分非乙太網-象令牌環網、令牌匯流排網、FDDI等也可以使用光纖傳輸數據。 因此,光網路一般指使用光纖作為主要傳輸介質的廣域網、城域網或者新建的大范圍的區域網。
光網路
Optical Network -- 光網路
近幾年,隨著IP業務的快速增長,對網路帶寬的需求不僅變得越來越高,而且由於IP業務量本身的不確定性和不可預見性,對網路帶寬的動態分配要求也越來越迫切。傳統的方法主要靠人工配置網路連接,耗時費力易出錯,不僅難以適應現代網路和新業務提供拓展的需要,也難以適應市場競爭的需要。一種能夠自動完成網路連接的新型網路概念——自動交換傳送網(ITU-TSG13命名為ASTN,主要從高層描述)或自動交換光網路(ITU-TSG15命名為ASON,主要從相對細節的結構描述)應運而生。這是一種利用獨立的ASTN/ASON控制面,通過各種傳送網(包括SDH或OTN)來實施自動連接管理的網路,這種具有獨立控制面的光網路稱為智能光傳送網。
在網路中,引入ASTN/ASON的好處主要有:允許將網路資源動態地分配給路由,縮短了業務層升級擴容時間,明顯增加了業務層節點的業務量負荷;具有可擴展的信令能力集;快速的業務提供和拓展;降低了維護管理運營費用;快速的光層業務恢復能力;降低了對用於新技術配置管理的運行支持系統軟體的要求,只須維護一個動態資料庫,減少了人工出錯機會;還可以引入新的業務類型,如按需帶寬業務、波長批發、波長出租、分級的帶寬業務、動態波長分配租用業務、帶寬交易、光撥號業務、動態路由分配、光層虛擬專用網(VPN)等,使傳統的傳送網向業務網方向演進。
作為網路敷設實例,美國AT&T公司已經率先在全國范圍內敷設了連接約100個城市的智能光網路,由約100台智能光交換機和800多台SONET多業務平台構成。前者主要完成以45Mbit/s為基礎帶寬顆粒的實時交換和動態指配,後者主要在網路邊緣匯聚低速業務至2.5Gbit/s或10Gbit/s速率,再經光交換選路通過網路,基於實時的信令和選路演算法。新網路不僅降低了成本減少了指配出錯機會,使運作流暢、容量增加,也簡化了網路結構層次,極大地縮短了企事業用戶的高速電路指配時間,能有效對付網路大故障,快速恢復業務。恢復時間僅為數百毫秒。
按照Frost&Sullivan公司最近的預測,盡管全球電信設備市場總體呈低迷狀態,但為了降低成本、增加收入,全球光交換的市場將仍然從2001年的3.36億美元增加到2006年的60億美元,智能光網路將成為未來幾年傳送網發展的重要方向和市場機遇。
自動交換光網路(ASON)是智能光網路的主要模式之一,一般由DWDM(密集波分復用)組成的光傳送網組成的光傳送網(OTN)加上光交換機組成;在有DWDM組成的網狀主要節點,設置具有數百Gbit/s交換能力的光交換機,組成ASON的核心層。按照我國光纖通信的技術體系,光交換機最小顆粒度可以設定為155Mbit/s,網路節點介面(NNI)可以任選STM-1/STM-4/STM-16/STM-64,用戶網路介面(UNI)用於連接SDH(同步數字系列)、ATM(非同步轉移模式)、乙太網路由器等。
在接入業務較多的網路中,應該在核心層和接入層之間,加入匯接層。匯接層採用多業務交換平台,匯聚DXC(數字交叉連接設備)、SDH的TM(終端復用器)和ADM(分插復用器)、ATM交換、乙太網交換等功能,上接核心層,下接接入層。這種三層結構的組網方式能夠充分體現ASON的技術和經濟優勢。
ASON模式能夠充分利用既有的網路資源,降低智能光網路的成本,為較多的電信運營商所採用。
智能光網路與目前國內電信運營商廣泛運用的SDH組網方式相比,有許多技術上和經濟上的優點:
1. 超大容量和豐富的介面,為電信業務發展奠定了基礎利用超大容量的DWDM技術,可以在一根光纖上傳送96個以上的波長,以每一個波長承載19G信號計算,傳輸網的容量將達到960G。光分插節點採用大容量的光交換機,交換機容量可以達到640G以上。
智能光網路可提供各類標准介面,能完成波長的交換和波長子速率的交換,粗交叉顆粒為單個波長,細交叉顆粒為STM-1信道。這樣的配置使網路的容量發生幾何倍數的增長,隨著技術的升級,交換容量會更大,能夠滿足將來信息流量爆炸型增長的需求。
2.高效的網路管理和保護技術,使網路運行高效、安全、穩定智能光網路通過多種網路保護方案,包括傳統的環網和鏈路1:1、1:N、1+1的線路自動倒換,在環網和鏈路光纖發生故障時,能提供快速的恢復。
智能光網路通過OSRP協方議,使網路的每一個網元都能夠主動和其他網元交流鏈路和容量信息,掌握整個網路的拓補結構。當鏈路發生故障或增加新途徑時,網元向網路的所有節點發出事件廣播,各個網路節點收到信息後,重新計算達到各個節點發出事件廣播,各個網路節點收到信息後,重新計算達到各個節點的最佳路由,進行路由表的更新,保持了信息資料庫的實時動態、可擴展性和可收斂性。
智能光網路的網路管理系統能夠把用戶分成不同的等級,用戶優先順序低的可以採用保護帶寬通信,優先順序高的用戶隨時可以佔用優先順序低的用戶的帶寬。通過實現VLSR(虛擬線路交換環)、FASTMEST(快速格狀網恢復)保護以及系統容量機制,在兩點之間實現高性能的電路級保護和快速的通路恢復,大大提高了網路的生存能力。
3.降低運營成本,增加了利潤增長點
硬體方面:智能光網路的單機集成了多種ADM和DCS設備的功能,簡化了網路。光網路完成粗顆粒的整個波長交叉和細顆粒的交換,使帶寬利用度達到了最大,並且擁有各種業務介面,適用於各種網路環境,能夠提供用戶所要求的任何服務。
智能光網路的靈活組網和擴展能力也能夠為電信運營商節約網路擴展的費用。
軟體方面:通過控制面功能,實現自動化的快速的點對點的配置能力,增強了運營商快速提供優質服務的能力,並且能夠根據時間段和需求安排,及時高速網路帶寬的利用度,能夠適應互聯網業務或相類似的突發性要求,從而降低了網路的操作費用,提高了經濟效益。
智能光網路能夠提供波長批發,波長出租、帶寬交易(包括超帶寬服務和非標准帶寬服務)、動態路由分配、OVPN(光虛擬專用網)等新的業務類型,為電信運營商提供了新的利潤增長點
C. ASON是什麼
ASON是指一種具有靈活性、高可擴展性的能直接在光層上按需提供服務的光網路。