導(dǎo)語(yǔ)：全光網(wǎng)絡(luò)光開(kāi)關(guān)技術(shù)運(yùn)用研究論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

[關(guān)鍵詞]全光網(wǎng)絡(luò)光開(kāi)關(guān)通信設(shè)備發(fā)展

[摘要]光通信就是以光波為載波的通信，是將光信號(hào)先轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，經(jīng)傳輸后再還原成光信號(hào)。隨著近年來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)及光開(kāi)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到飛速發(fā)展。

一、全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

全光通信網(wǎng)絡(luò)是指信息流在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換時(shí)始終以光的形式存在，而不需要經(jīng)過(guò)光/電、電/光變換。因此，全光網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)信號(hào)的透明性。它通過(guò)波長(zhǎng)選擇器件實(shí)現(xiàn)路由選擇。全光網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)具有擴(kuò)展性，可重構(gòu)性和可操作性。

(一)密集波分復(fù)用設(shè)備(DWDM)

光波分復(fù)用是用多個(gè)信源的電信號(hào)調(diào)制各自的光載波，經(jīng)復(fù)用后。在一根光纖上傳輸，在接收端實(shí)現(xiàn)信道的選擇，DWDM技術(shù)實(shí)質(zhì)上是在頻域?qū)Ω咚傩盘?hào)復(fù)用，從而達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)容量的目的。

WDM系統(tǒng)除了波長(zhǎng)數(shù)和傳輸總?cè)萘坎粩嗤黄埔酝?，全光傳輸距離(即無(wú)電中繼傳輸距離)也在大幅度擴(kuò)展。而隨著技術(shù)的進(jìn)展和業(yè)務(wù)的發(fā)展，WDM技術(shù)正在從長(zhǎng)途傳輸領(lǐng)域向本地網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。首先，低成本是本地網(wǎng)WDM系統(tǒng)的最重要的特點(diǎn)，特別是按每波長(zhǎng)成本必須明顯低于長(zhǎng)途網(wǎng)用的WDM系統(tǒng)。本地網(wǎng)WDM系統(tǒng)能提供透明的以波長(zhǎng)為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)，這樣用戶可以靈活的傳送任何格式的信號(hào)而不必受限于SDH的結(jié)構(gòu)和格式。包括SDH、ATM、IP、FDDI、千兆比以太網(wǎng)和光纖通路等。而對(duì)于應(yīng)用在本地網(wǎng)核心的系統(tǒng)，可能要求支持10Gb/s的SDH信號(hào)和10Gb/s的以太網(wǎng)信號(hào)。

(二)光分插復(fù)用設(shè)備(OADM)

除了使用WDM系統(tǒng)之外，另一個(gè)能提高網(wǎng)絡(luò)效率的選擇是在網(wǎng)絡(luò)中使用OADM，其優(yōu)勢(shì)在于：更加經(jīng)濟(jì)，對(duì)通過(guò)在線光放大器的業(yè)務(wù)可靈活地分插?？商峁┩ǖ拦鈱拥谋Ｗo(hù)。光分插復(fù)用(OADM)設(shè)備的基本功能是在波數(shù)為4、8、16或32渡的復(fù)用波長(zhǎng)中插入或從其中取出單個(gè)或多個(gè)作為信道的波長(zhǎng)。根據(jù)OADM設(shè)備上下波長(zhǎng)的方式，OADM設(shè)備可分為信道固定型(POQDM)和信道靈活型(DOADM)。信道固定型OADM設(shè)備能夠上下一個(gè)或N個(gè)固定信道，而信道靈活型OADM設(shè)備能夠靈活地選擇上下指定的一個(gè)或N個(gè)信道。目前具有固定波長(zhǎng)上下的POADM已經(jīng)商用，具有軟件可配置的DOADM也即將商用。

(三)光交叉連接設(shè)備(OXC)

光交叉連接設(shè)備(OXC)是提供端到端光連接及在全光層提高網(wǎng)絡(luò)效率的最關(guān)鍵急需的設(shè)備之一。光交叉連接(OXC)設(shè)備的基本功能是以波長(zhǎng)為信道的基本單位完成信道的交叉連接;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)話務(wù)量的變化或者網(wǎng)絡(luò)失效需要恢復(fù)時(shí)，依靠OXC設(shè)備能夠根據(jù)需要對(duì)光傳送網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重組。

建立交叉連接是為了提供比特率及規(guī)程的透明，并無(wú)阻塞，在光網(wǎng)絡(luò)中使用的交叉連接設(shè)備的關(guān)鍵要求包括:模塊化結(jié)構(gòu)的擴(kuò)容能力；高速連接切換；低插人損耗(與通道無(wú)關(guān))；集成式OAM功能如光故障檢測(cè)，光通道跟蹤及Q值監(jiān)視；高速光通道恢復(fù)。

二、光開(kāi)關(guān)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

光開(kāi)關(guān)和光開(kāi)關(guān)陣列是OADM和OXC的關(guān)鍵器件，也是影響光網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素之一。光開(kāi)關(guān)作為新一代全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)光層面上的路由波長(zhǎng)選擇等功能。與電開(kāi)關(guān)相比，光開(kāi)關(guān)省去了光/電、電/光的轉(zhuǎn)換過(guò)程，設(shè)備相應(yīng)簡(jiǎn)化，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和提供靈活的信號(hào)路由平臺(tái)。盡管目前通信系統(tǒng)中均采用光電交換，但未來(lái)的光網(wǎng)絡(luò)卻需要純光開(kāi)關(guān)消除光電轉(zhuǎn)換，完成信號(hào)路由功能，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高速率和協(xié)議的透明性。因此光開(kāi)關(guān)技術(shù)對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)就變得日益重要了。

光開(kāi)關(guān)采用的主要技術(shù)有機(jī)械式、MEMS、鐵電液晶、氣泡、熱光、全息、聲光、熱毛細(xì)管等。在光開(kāi)關(guān)的性能上，主要指標(biāo)有插損、隔離度、消光比、偏振敏感性、開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)關(guān)規(guī)模及開(kāi)關(guān)尺寸等。

(一)光模式檢測(cè)

光模式檢測(cè)是光信號(hào)處理的關(guān)鍵功能，適用于光信息包辨認(rèn)、錯(cuò)誤控制、波長(zhǎng)分配和路由。同步或異步的數(shù)據(jù)幀根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式化，比如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)等。幀由幀頭和數(shù)據(jù)體組成。幀頭非常重要，它包括同步模式、路由信息字段、維護(hù)、保護(hù)、錯(cuò)誤控制、補(bǔ)償，還包括了目標(biāo)地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、生存時(shí)間。幀頭中的一個(gè)或多個(gè)這樣的字節(jié)/字必須被實(shí)時(shí)的檢測(cè)和解碼，現(xiàn)在的實(shí)現(xiàn)方法需要OEO轉(zhuǎn)換。以下是一種光模式檢測(cè)器(OPD)在光的形式下通過(guò)一步簡(jiǎn)單的操作對(duì)8位字節(jié)或字進(jìn)行識(shí)別。OPD檢測(cè)器不只適用于信息包或幀頭檢測(cè)、錯(cuò)誤控制和保護(hù)還適用于直接數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換。

(二)0PD

二進(jìn)制編碼信息通過(guò)光的形式在固定比特速率和一定比特周期T下以幀/信息包的形式傳輸。假設(shè)幀模式如下:...01010|11111111|O0001111|000...這里的分隔符“|”表示按時(shí)間順序從左到右的二進(jìn)制或八進(jìn)制字節(jié)的分界。模式11111111(全1)定義了幀開(kāi)始的八位字節(jié)，它后面跟著八位字節(jié)00001111(非全1)，這種模式每一幀重復(fù)(在SONET/SDH下幀模式每隔125us重復(fù))。模式檢測(cè)器由N個(gè)分流器排成一串組成。假設(shè)輸入的串行信號(hào)在第一個(gè)分流器上的光功率是Pin。在第一個(gè)分流器上，兩個(gè)輸出是PO1和P1，其中P1是PO1的一部分。第二個(gè)分流器和其他后面的分流器一樣由短的光波導(dǎo)相互連接，對(duì)于穿過(guò)它的每一位有延時(shí)T。第二個(gè)分流器把輸入的功率PO1分離為功率P02和P2，其中P2又是P02的一部分，以此類(lèi)推，第j個(gè)分流器的輸出就是POJ和PJ。這樣，通過(guò)八個(gè)光分流器隊(duì)列，每8T的時(shí)間讀出一個(gè)完整的八比特字節(jié)。公務(wù)員之家

三、結(jié)束語(yǔ)

從上述全光網(wǎng)絡(luò)及光開(kāi)關(guān)技術(shù)分析及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，光通信發(fā)展涉及的范圍、技術(shù)和影響面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其本身，勢(shì)必對(duì)整個(gè)電信網(wǎng)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。它的演變和發(fā)展結(jié)果將在很大程度上決定著電信網(wǎng)和信息業(yè)的未來(lái)格局，同時(shí)也將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。