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全光通信网，全光通信网是什么意思？

全光纤通信网络是新一代网络，是信息社会的神经系统。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。本书阐述了打破现有网络的“电子瓶颈”，在光域进行传输和交换的新型网络及其关键单元技术。

通信网络传输容量的增加推动了光纤通信技术的发展。光纤近30THz的巨大潜在带宽容量，使得光纤通信成为支撑通信业务增长的最重要技术。——波分复用(WDM)、时分复用(TDM)和空分复用(SDM)等光复用技术越来越受到人们的关注。然而，在基于这些技术的现有通信网络中，网络的每个节点都要完成光/电/光转换，其中的电子设备存在带宽受限、时钟偏移、串扰严重、功耗高等缺点。导致通信网络出现“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题，人们提出了全光网络(AON)的概念。

一、全光网络的概念

所谓全光网络，是指网络与最终用户节点之间的信号通道仍然保持光的形式，即一条端到端的完整光路，没有电转换的介入。数据从源节点到目的节点的传输过程是在光域中进行的，其交换在每个网络节点中使用高可靠性、大容量和高灵活性的光交叉连接设备(OXC)。在全光网络中，由于光电转换没有障碍，允许各种协议和编码形式存在，信息传输透明，无需面对电子设备信息处理速率难以提高的困难。

二，全光网络的优势

基于波分复用(WDM)的全光通信网络可以提供比传统电信网络更大的通信容量，并使通信网络更加可管理、灵活和透明。

整个光网络具有以前的通信网络和现在的光通信系统所不具备的优点：

1.全光网络通过波长选择器实现路由选择，即按波长选择路由，对传输码率、数据格式和调制方式透明，可以提供多种协议服务，可以不受限制地提供端到端的服务。透明意味着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扰。全光网络对信号是透明的，因为全光网络中信号的传输发生在光域，信号的速率和格式只受接收端和发送端的限制。

2.全光网络不仅可以兼容现有的通信网络，还可以支持未来的宽带综合业务数字网和网络升级。

3.全光网络具有可扩展性。当增加新的网络节点时，原有的网络结构和设备不会受到影响，网络成本会降低。

4.它可以根据通信业务量的需求动态改变网络结构，充分利用网络资源，具有网络的可重构性。

5.全光网络结构简单，通过透明光路端到端连接，沿途无需转换和存储，网络中很多光器件都是无源的，可靠性高，可维护性好。

全光网络具有上述优点，因此成为未来宽带通信网络的发展目标。

三。全光网络的体系结构和基本结构

图一。全光通信网络的结构

采用波分复用技术的全光通信网络将采用三级结构。最低层(0层)是许多单位拥有的局域网(LAN ),它们连接到几个用户的光端机(OT)。每个0级网络内部使用一组波长，但每个0级网络的大部分也可以使用同一组波长，即波长或频率复用。中间的l

光网络层是光链路的连接部分。采用WDM技术使光网络能够传输多种波长的光信号，网络节点之间采用OXC实现多路光信号的交叉连接。光网络层通过光链路与宽带网络用户接口和局域网相连。光网络层的拓扑可以是环形、星形和网状，交换方式可以是空分、时分或波分。

电网络层的ADM是电子分插复用器，可以直接将高速STM-N光信号拆分成各种PDH分支信号或作为STM-1信号的复用器，其速率可选自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，可以可控地连接和重新连接各种端口速率(PDH或SDH)。所谓交叉连接也是一种“交换功能”，所以网络层有各种各样的电子交换，从程控交换(如PABX)、ATM交换(如视频、数据信号)到未来的一些交换(如图像、多媒体信号)。

四。全光网络的关键技术

为了实现全光网络中信号的透明和可重构传输，有必要对全光传输的关键技术进行研究。以下是一些关键技术：

1.光交叉连接(OXC)。OXC是全光网络中的核心器件，它与光纤组成全光网络。OXC交换全光信号，在网络节点上互连指定的波长，从而有效利用波长资源，实现波长复用，即以更少的波长互连更多的网络节点。当光纤中断或业务出现故障时，OXC可以自动完成故障隔离、重路由和网络重配置等操作，使业务不中断，即具有高速光信号路由和网络恢复功能。OXC不仅提供光路由，还允许光信号插入电网络层或从电网络层分离，这就像SDH中的DXC。

2.光分插复用(OADM)。OADM是有选择性的。你可以从传输设备中选择下行信号或者上行信号，或者只通过某个波长的信号，但不要影响其他。

3.掺饵光纤放大器(EDFA)。在光纤通信中采用WDM技术能实现超大容量、超高速的光传输。而EDFA的商用可以使全光中继成为现实。EDFA是80年代末发展起来的一种新型光放大器件，它具有高增益、低噪声、宽频带，以及对数据速率与格式透明等特点。它可以对波长在1530～1575mm的光信号同时放大。在1550mm波段，EDFA的放大增益可达30～40dB。EDFA不但结构简单，与光纤耦合方便，而且连接损耗小。EDFA可用于100个信道以上的密集波分复用传输系统、接入网中的光图像信号分配系统、空间光通信，以及用于研究非线性现象等。EDFA是目前光放大技术的主流，它能简化系统，降低传输成本，增加中继距离，提高光信号传输的透明性，是实现全光网的关键器件。

4.全光网的管理、控制和运作。全光网对管理和控制提出了新的问题：①现行的传输系统(SDH)有自定义的表示故障状态监控的协议，这就存在着要求网络层必须与传输层一致的问题;②由于表示网络状况的正常数字信号不能从透明的光网络中取得，所以存在着必须使用新的监控方法的问题;③在透明的全光网中，有可能不同的传输系统共享相同的传输媒质，而每一不同的传输系统会有自己定义的处理故障的方法，这便产生了如何协调处理好不同系统、不同传输层之间关系的问题。对于以上每一种问题都要有相应的处理方案。从现阶段的WDM全光网发展来看，网络的控制和管理要比网络的实现技术更具挑战性，网络的配置管理、波长的分配管理、管理控制协议、网络的性能测试等都是网络管理方面需解决的技术。若没有行之有效的网管控制系统，则全光网是无法商用的。

五、全光网的两个发展阶段

全光通信网是通信网发展的目标。这一目标的实现分两个阶段完成。

1.全光传送网。在点到点光纤传输系统中，整条线路中间不需要作任何光/电和电/光的转换。这样的长距离传输完全靠光波沿光纤传播，称为发端与收端间点到点全光传输。那么整个光纤通信网任一用户地点应该可以设法做到与任一其它用户地点实现全光传输，这样就组成全光传送网。

2.完整的全光网。在完成上述用户间全程光传送网后，有不少的信号处理、储存、交换，以及多路复用/分接、进网/出网等功能都要由电子技术转变成光子技术完成，整个通信网将由光实现传输以外的许多重要功能，完成端到端的光传输、交换和处理等，这就形成了全光网发展的第二阶段，将是更完整的全光网。

六、目前全光网的发展状况

现阶段全光通信网的研究与试验明显地以波分复用技术为核心，即主要对波分复用传输、交换和联网技术进行研究与试验，构成波分复用全光通信试验网。在传输方面，掺铒光纤放大器加波分复用，再加上光纤色散补偿技术是走向全光通信网的合理途径。带光放大的波分复用技术已经成熟，并已投入商用。在交换技术方面，波长路由选择的引入使波分复用全光网在交换节点上具有独特的优势：可以实现光层上的信息交换，克服了电子交换瓶颈现象，且结构简单灵活，易于网络升级。预计在全光通信网中，波分复用光交换技术将会得到广泛应用。

在联网技术方面，近几年波分复用传输技术已经进入实用化和商用阶段，世界许多国家已经开始利用波分复用技术和现有的、以及即将铺设的光纤联网进行全光通信网试验，以寻求一个具有透明性、可扩性、可重构性的全光通信网的全面解决方案，为实现未来的宽带通信网奠定坚实的基础。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。