全光网

一、全光网的概念自从光纤被引入通信网以来，它已为通信的发展作出了重要的贡献。随着通信网传输容量的增加，光纤通信技术也发展到了一个新的高度。光的复用技术如波分复用（WDM）、时分复用（TDM）、空分复用（SDM）越来越来受到人们的重视，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，而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，它是指用户…     

光纤通信技术的新发展

通过对光纤通信技术及其关键器件技术（诸如波分复用、带宽光放大、可调谐光源、偏振模色散补偿等技术）、量子保密通信技术近期新发展的全面介绍；指出光纤通信特别是密集波分复用（ＤＷＤＭ）系统向高速率、大容量、性能价格比合理的全光网络的发展趋势。     

全光通信网及其发展

文章从基于波分复用（ＷＤＭ）技术的全光网（ＡＯＮ）所具有的优点出发，论述了全光网的基本概念、提供的业务、应用及其三级体系结构，系统地分析了构成全光网的关键技术及其最新进展和光纤通信向全光通信网发展的两个阶段，重点介绍了ＡＲＰＡ计划和欧洲ＡＣＴＳ计划中有关全光联网的试验现状。     

光纤通信技术的新发展

通过对光纤通信技术及其关键器件技术（诸如波分复用、带宽光放大、可调谐光源、偏振模色散补偿等技术）、量子保密通信技术近期新发展的全面介绍，指出光纤通信特别是密集波分复用（DWDM）系统向高速率、大容量、性能价格比合理的全光网络的发展趋势。     

全光光孤子WDM到OTDM转换的概念系统

提出了在未来的光孤子波分复／时分复用网络中由ＷＤＭ到ＯＴＤＭ节点处的转换复用的概念系统，主要的模块是完成波长转换的基于交叉增益调制的半导体光放大器，同步和延时及时分复用模块。通过ＳＯＡ可以实现全光的ＷＤＭ到ＯＴＤＭ的波长转换复用，是ＷＤＭ／ＯＴＤＭ网络实用化的一个关键部分。     

全光通信及其关键技术

自从光纤被引入通信网以来，它已为通信网的发展作出了重要的贡献。随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一个新的高度。但是，在目前的光纤通信系统中，网络的各个节点要经过多次的光－电、电－光变换，而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上存在诸多缺点，如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等，由此产生通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这一问题，充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁干扰、保密性强、传输损耗低等优点，于是提出了全光通信。 一、全光通信及其特点 全光通信是指用户与用户之间的信号传输与…     

全光通信网──未来宽带网的发展目标

十多年前光纤通信就被肯定为未来通信建设发展的主体，特别是在提出“信息高速公路”以来，光技术开始渗透于整个通信网，光纤通信有向全光网（AON）推进的趋势。一、为什么要全光联网光纤有近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。现阶段采用时分复用，其单波长的光纤传输系统容量已达10Gbps，再提高系统速率就会产生技术和经济上的问题。而波分复用则充分利用光纤低损耗区30THZ带宽的一种可行技术，可以打破单个波长系统带宽的限制，也是提高光纤容量的一种有效途径。预计未来十年中，光纤传输系…     

OTDM／OTDMA在SDV接入网中的应用

在光纤接入网中,为了提高传输容量、降低成本,充分实现光纤传输媒质和传输设备资源共享,在下行方向,采用多路信号可同时传输的复用技术;而上行方向,由于ＯＬＴ（光纤线路终端）需与多个位置不同的ＯＮＵ（光网络单元）相连,故采用可区分不同用户的多址技术。目前存在着多种复用技术和多址技术,如波分复用（ＷＤＭ）、码分复用（ＣＤＭ）、频分复用（ＦＤＭ）。光时分复用（ＯＴＤＭ）等复用技术,及波分多址（ＷＤＭＡ）、码分多址（ＣＤＭＡ）、光时分多址（ＯＴＤＭＡ）等多址技术。其中ＯＴＤＭ／ＯＴＤＭＡ以其较高的系统容量而…     

全光波长转换器的研究进展

随着社会的发展,对通信的需求不断上升,通信技术也有了突飞猛进的发展,信息的传输和交换正由电光网络向全光网络发展。全光网络以光纤为传输媒介,采用光波分复用（WDM）技术提高网络的传输容量。在WDM网络中,波长数目决定了信道的容量,尽管光纤的通信窗口很宽,然而目前受诸多因素限制,可用的波长数仍然有限,不足以支持大量节点的应用。在这种情况下,当相同波长的两个信道争用同一输出端时,可能出现阻塞,解决这些问题的一种方法是进行波长转换。全光波长转换器（AOWC：All-optical Wavelength Converter）是光纤通信系统中…     

P比特光交换节点研究

光网络中引入全光交换技术可以无需进行光电光转换和电信号处理,使网络具备透明性,大大降低节点的复杂性和节点成本。多粒度交换节点减小了交换矩阵的规模,降低了交换矩阵的复杂性,是波分复用（WDM）网络节点发展的一个方向。随着正交频分复用（OFDM）技术的引入,带宽可变的节点技术得到了越来越广泛的关注。文章介绍了传统的基于波长的光交叉连接器（OXC）交换结构、多粒度交换结构,以及基于正交频分复用/单载波频分复用（OFDM/SCFDM）的节点交换结构,并通过实验对基于带宽可变的可重构的光分插复用器（ROADM）、OXC节点技术进行了验证。在实验中提出的基于子波带的交换结构中,节点容量达到了P比特量级。     

光时分复用技术

在目前的光纤通信系统中,网络的各个节点要经过多次的光一电、电一光变换,而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上存在诸多缺点,如带宽限制、肘种偏移、严重串话、高功耗等,由此产生通信网中的“电子瓶颈”现象。全光通信的特点全光通信是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术。全光通信与传统通信网络和现有的光纤通信系统相比,具有如下特点：解决了“电子瓶颈”问题。在目前的光纤系统中,影响系统容量提高的关键因素是电子器件速率的限制。如：电子交换速率大概为每秒几百兆位。采用CMOS技术及ECL技术的交换机…     

波分复用全光通信网

信息社会的发展需要采用高性能低价格的大容量,高速率传输网络,基于波分复用的全光网能充分利用光纤带宽,是光纤通信系统向大容量,高速率发展的有效途径。本文介绍了ＷＤＭ全光网的网络结构,相关设备和技术,并对几个典型的全光联网实例进行了描述,最后展望了ＷＤＭ全光网络的发展趋势。     

智能光开关——实现全光网的关键

在光纤传输系统中,应用ＤＷＤＭ技术的目的是为了满足Ｉｎｔｅｒｎｅｔ及其它电信业务对带宽的爆炸性需求。单根光纤可同时传输的波长数已从几年前普通ＷＤＭ的８个波长增长到国前ＤＷＤＭ的约１６０个波长,其增加的容量相当于数十万路电话的容量。 然而,人们对容量和带宽的需求是永无尽头的,最终的目标是建设一个能达到以Ｔｂ／ｓ速率传输的全光通信网。 全光网络的关键要素是“透明”,即网络中的光交叉连接与光分插复用器件应与所传输的数据格式、比特率以及所使用的协议无关。有几种类型的光开关提供了这种透明性。 这种光开关不需…     

全光网的展望

1 全光网技术概述从1980年以来,随着光器件的发展和光系统的演进,光传输系统的容量已从Mb/s发展到17b/s。光复用等技术的发展不但拓展了光通信系统的容量,而且丰富了光信号交换和控制的方式,开拓了全光网络的新篇章。光纤通信的优势之一是其巨大的潜在带宽。一般而言,一根光纤可提供的理论传输带宽约为50THz。然而,目前串行电信号传输速率的上限为40Gbps。即使用此速率在光纤上传输,也仅利用了光纤容量的千分之一。在现有通信网中,虽然应用了光复用、光放大等技术,而要进行信号处理,必须经过光-电-光的转换。这就带来了许多不利因素:如“电子瓶颈”(消耗资源、延缓传输、带宽受限、时钟偏移、严重串扰、高功耗等),且随着业务需求的增加,节点将变得庞大而复杂,超高速传输所带来的经济效益将会被昂贵的光- 电-光转换费用所抵消。全光网是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术,不再经传统的光-电-光转换,在整个光传输过程中直接对光信号进行处理,即数据从源节点到目的节点的传输过程中都在光域内进行。性能上比现有网络有了显著的改进, 从而成为通讯网络的发展方向。     

WDM技术回顾与展望

随着以ＩＰ为代表的数据业务的爆炸增长,新的高速率大容量传输技术应运而生,以满足网络不断增长的带宽需求。近年来以波分复用（ＷＤＭ）技术为代表的高速大容量传输系统发展非常迅速,并在世界范围内得到非常广泛的应用,在北美的骨干网上大量地装备了波分复用系统,我国的干线网上波分复用系统也占有相当大的比重。相信未来随着全光网技术的进一步发展,会更加带动ＷＤＭ技术的进一步发展。ＷＤＭ技术及其特点ＷＤＭ技术是指将多个波长复用在一根光纤上进行传输的技术。ＷＤＭ系统的参考配置如图１所示,它在发送端用合波器,将各个特定波长的光载波信号复用在一起,送到一根光纤上进行传输,在接收端用分波器,将这些不同波长承载不同信号的光载波分离开来,送到相应的接收端,在光纤上传输的过程中用掺铒光纤放大器进行无再生的光放大。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时）,因而只需将两个方向的信号分别安排在不同波长传输,也可实现双向传输。图１所示的ＷＤＭ系统具有下列参考点：Ｓ１…Ｓｎ：是通路１…ｎ在发射机光输出连接器处的光纤上的参考点;ＲＭ１…ＲＭｎ：是通路１…ｎ在ＯＭ／ＯＡ的光输入连接器处的光纤上的参考点;ＭＰＩ—Ｓ：是ＯＭ／ＯＡ的光输出...     

全光网络适配层技术分析

据统计,国前互联网骨干网上的业务且每６－９个月左右就翻一番。ＩＰ业务正在成为通信网络上的主导业务,ＩＰ ｏｖｅｒ ＤＷＤＭ（ＤｅｎｓｅＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ－Ｄｉｔｒｉ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）的全光网络应运而生,随着密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术的日趋成熟,全光网技术已经成为国际上的研究热点。 １９９８年４月成立的光互联网论坛（ＯＩＦ, ＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｆｏｒｕｍ）正在研究解决数据网和光网之间的接口,其目标是实现低成本且坚实的光互联网;ＯＩＦ给出了光互联网的分层模型,包括…     

全光网络与光子器件

光纤通信系统的发展史实际上就是光电子器件的发展史。从２０世纪７０年代出现的低损耗光纤到９０年代初开发的第一代高密度波分复用（ＤＷＤＭ）系统,实现了大容量和宽带传输。目前１６信道和３２信道的系统已进入市场。１００乃至更多信道的系统也正在研究之中。在２０世纪最后的２０年里,光纤系统的容量以１００倍／１０年的速度增长,超过了当初集成电路的发展速度。这一切离不开光电子器件。 近几年来,光放大器的发明给网络带来了革命,带来了ＤＷＤＭ和光网络的概念。过去只有长途运营商才要求ＤＷＤＭ系统。但是,这一市场将很快…     

OXC及OADM网络节点的研究

分析了光交叉连接（ＯＸＣ）设备和光分插复用（ＯＡＤＭ）设备在ＷＤＭ全光网络中的作用。说明了它们是克服网络节点瓶颈问题的有效方法。设计了一种有一个ＯＸＣ节点及六个ＯＡＤＭ节点的网络结构。提出了它的四个关键技术问题的解决方案。     

密集波分复用技术及应用

长途电信传输网正在朝着光传送网方向发展,未来的传输网将是一个全光的网络。在未来的光传送网中,密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术将得到广泛的应用。从ＤＷＤＭ系统的组成以及关键技术出发,来讨论ＤＷＤＭ技术及应用。     

光纤通信技术展望

在介绍目前广泛使用的光纤通信的基础上，针对波分复用的特点，分析提高光纤带宽资源的途径和影响通路数的因素，指出大量带宽资源有待于开发利用和利用有效带宽的途径，以适应未来更大容量和可持续升级的传输网络；同时对影响光通路光纤的非线性效应进行了理论分析和解决措施。未来的第三代光纤通信网络是要实现全光网络，对其中的关键单元进行了一些分析。