全光网络技术及其发展前景(doc5)(1)
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全光网调研报告全光网调研报告全光网是指利用光纤作为主要的传输媒介,实现信息传输和通信的网络系统。
随着技术的不断进步,全光网在各个领域的应用越来越广泛。
为了更好地了解全光网的发展和应用情况,我们进行了相关调研。
一、全光网的发展现状和趋势全光网作为一种高速、大容量、低延迟的传输方式,已经在通信、数据中心、智能交通等领域得到广泛应用。
全光网可以提供更快的数据传输速度和更大的带宽,能够满足不断增长的数据需求。
未来,随着5G网络的普及和云计算的发展,全光网将进一步提升传输速度和带宽,并拥有更广泛的应用前景。
二、全光网的应用领域1. 通信领域:全光网可以提供更快的传输速度和更大的带宽,满足不断增长的通信需求。
在光通信网络中,全光网可以实现海量数据的传输和分发,为用户提供高品质的通信服务。
2. 数据中心领域:全光网可以实现数据中心之间的高速连接,提供更快速的数据传输和更高效的数据处理能力。
全光网可以支持大规模的数据存储和处理,满足云计算和大数据分析的需求。
3. 智能交通领域:全光网可以实现智能交通系统中的高速数据传输和精确控制。
通过全光网,智能交通系统可以实现实时监控、智能调度和智能控制,提高交通的安全性和效率。
4. 公共安全领域:全光网可以提供高速、高可靠的通信支持,为公共安全系统提供稳定可靠的通信服务。
全光网可以实现视频监控、数据传输和指挥调度等功能,提高应急响应和管理效率。
三、全光网的优势和挑战1. 优势:a. 高速传输:全光网可以提供更快的传输速度,满足高速数据传输的需求。
b. 大带宽:全光网可以提供更大的带宽,支持海量数据的传输和存储。
c. 低延迟:全光网的传输延迟低,能够实现实时传输和精确控制。
d. 高安全性:全光网可以提供高度安全的通信环境,保护用户的数据安全和隐私。
2. 挑战:a. 技术难题:全光网的建设和维护需要专业的技术和设备支持,成本较高。
b. 基础设施建设:全光网需要大规模的光纤网络建设,对基础设施提出了更高的要求。
世界全光网络发展趋势分析报告20世纪90年代以来,随着光纤通信技术的迅速发展,许多学者提出了“全光网络”的概念,其本意是信号以光的形式穿过整个网络,直接在光域内进行信号的传输、再生和交换/选路,中间不经过任何光电转换,以达到全光透明性,实现在任意时间、任意地点、传送任意格式信号的理想目标。
全光网络由光传输系统和在光域内进行交换/选路的光节点组成,光传输系统的容量和光节点的处理能力非常大,电子处理通常在边缘网络进行,边缘网络中的节点或节点系统可采用光通道通过光网络进行直接连接。
光节点不进行按信元或按数据包的电子处理,因而具有很大的吞吐量,可大大地降低传输延迟。
不同类型的信号可以直接接入光网络。
光网络具有光通道的保护能力,以保证网络传输的可靠性。
为了提高传输效率,也可以简化或去掉SDH和ATM等中有关网络保护的功能,避免各个层次的功能重复。
由于光器件技术的局限性,目前全光网络的覆盖范围还很小,要扩大网络覆盖范围,必须要通过光电转换来消除光信号在传输过程中积累的损伤(色散、衰减、非线性效应等),进行网络维护、控制和管理。
因此,目前所说的“光网络”是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合,是ITU-T有关“光传送网”概念的通俗说法。
ITU-T在G.872建议中定义光传送网为一组可为客户层信号提供主要在光域上进行传送复用、选路、监控和生存性处理的功能实体,它能够支持各种上层技术,是适应公用通信网络演进的理想基础传送网络。
2.光传送技术大容量光传送技术是最先应用于光网络中的技术,技术的发展主要围绕以下几点展开:2.1提高单信道速率主要有ETDM和OTDM方式,ETDM应用最广泛,目前40Gb/s 的ETDM系统即将进入实用,更高速率的系统也处在研发之中,其中的关键技术是色散补偿和偏振模色散补偿。
此外,受“电子瓶颈”的限制,纯粹的ETDM方式发展潜力已不太大,今后的发展将是“ETDM+OTDM”方式。
对光纤通信技术未来发展的展望作者:陈永泉来源:《数字化用户》2013年第04期【摘要】光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台,具备容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、传输频带宽、不易串音等优点,在各个领域得到了广泛的应用。
科技的不断更新与进步,会促使光纤通信技术的发展越来越快。
本文通过简要分析光纤通信技术的概念以及应用范围,并阐述了未来发展前景。
【关键词】光纤通信特点发展展望通信业务的迅猛增长,主要体现为对传输带宽要求的增高。
光纤通信以其独特的优越性,巨大的传输带宽成为当今最主流的信息传输方式,在所有信息传输领域得到广泛应用。
分析光纤通信的优势,将有利于把握其未来发展趋势。
一、光纤通信的优势以光波作为信号载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式即为光纤通信光纤具有独特的优越性,拥有着巨大的传输带宽。
目前在全球约有85%以上的信息包括语音、数据、图像都通过光纤传输。
我国各通信运营商、各行业部门的专用网建设的光缆骨干网、城域网以及用户接入网总长度已达到680万公里以上。
纤通信的基本物质由光源、光纤和光检测器构成。
在光纤通信系统中,光波频率的频率高,光纤的损耗低,故光纤通信的容量要非常大。
光纤的芯很细,传输系统所占空间小,节省空间。
光纤之间基本没有串绕现象,信息传输安全性保密性好;光纤是用玻璃材料构造的光导纤维,绝缘体性非常好,不会有接地回路的问题。
二、光纤通信未来的发展趋势目前,光纤通信技术得到了迅猛发展,在数据传输能力方面得到了大幅提升,优势日益明显。
光纤通信在所有信息传输领域例如:公共服务通信系统、多媒体领域、网络领域、商业、医疗等各领域都得到了广泛的应用,深刻地影响到了人们的生活。
21世纪是一个信息爆炸的时代,人们对信息的需求也越来越广泛。
超高速度和超长距离传输以及超大容量的传输技术是实现人们迫切信息需求的基础。
因此,研究光纤通信未来的发展趋势具有极为重要的现实意义。
在未来,光纤通信技术将主要围绕提高传输容量与增大传输距离发展。
光纤通信技术的应用与前景摘要:光纤通信是目前常用的一种信息传输技术,他可以快速、准确的将信息利用光波传输到指定的位置,有极高的传播效率而且传输过程不易受到外界的干扰。
因此,光纤通信传输技术可以有效提升信息传播的时效性、安全性和稳定性。
本文就光纤技术及其目前的应用做了一个简单的分析,并对其今后的发展前景进行了展望。
关键词:光纤通信;传输技术;发展趋势光纤通信技术的发现和使用对科学、社会和经济的进步起到了不可忽略的作用,可以说是一次科技的变革。
目前,现代通信网络的主要框架就是基于光纤通信技术而进行的搭建的,它可以看作是现在信息网络的构成和传输的最重要的一种技术实现方式,同时,光纤通信技术也是现如今互联网发展过程中最重要的基础技术之一。
光纤通信技术由三个重要的组成部分,分别是光源、光纤和光电微波探测器(PD)。
光纤通信具有极高的传输效率,它是目前所有波导传输通信方式中传输损耗最低的传输方式。
其中光源是由光源器件所产生,光波的接收主要靠光电微波探测器(PD)。
信息数据的产生和交换是通过通信网络进行的,而光纤正是将这些通信网络进行连接的重要载体,起到的是桥梁的作用。
通信网络主要包括:城域网、蜂窝网、局域网、接入网、核心网、数据中心网,卫星通信网等,这些通信网络之间的通信目前绝大多数的实现形式都是通过光纤实现的。
由此可见,由光纤通信技术作为基础所构成的传输网络是目前最重要的承载网络。
信息时代的来临,各种新技术层出不穷,例如:物联网、大数据、AI、6G等,这些新技术对于信息传输的要求更高,光纤通信作为信息传输的主要方式,面临的压力可想而知,需要进行优化和升级。
如何使传输的延时更低,如何有效增大信道的容量,如何搭建一个更加智能化的光纤通信系统,是未来光纤通信技术进行发展的重要趋势。
一、光纤通信技术概述我国光纤通信的发展虽然时间不长,但是十分迅速,从目前的实际应用中,其发展主要可以分为如下几个部分:单模光纤、室内光缆、接入网光缆、塑料光缆以及通信光缆。
什么是全光网络技术什么是全光网络技术?所谓全光网络,是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换,而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理,所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用,提高了网络资源的利用率。
下面就由小编来给大家说说什么是全光网络技术吧。
什么是全光网络技术(全光网络示意图)1、首先小编要给大家介绍下什么是全光网络先。
1.1、全光网络所谓全光网络,是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换,而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理,所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用,提高了网络资源的利用率。
1.2、全光网络技术全光网络的相关技术主要包括全光交换、光交叉连接、全光中继和光复用/去复用等。
全光网络技术承诺的美好前景很简单: 数据将以更快的速度传输,因为数据仅以光的形式进行编码。
“仅”是个关键字。
目前,光网络设备从光缆中接收光脉冲,将它转换为电信号进行处理,然后将电信号还原为光进行传输。
即使处理时间为零,这种转换也会增加时延。
光技术鼓吹者说,消除光电转换将使数据传输速率达到万亿位级。
一个经常引用的统计数据说光纤具有25万亿到75万亿位/秒的理论容量,并把这个数据与数据速率通常以百万位计的铜线进行比较,体现其优势。
但是,这种论点没有涉及全光网络的两个基本要求:路由和缓冲。
现在全光网络中没有路由协议这类东西。
目前,光网络设备运行在点到点或环路拓扑结构中。
点到点是指,光脉冲要么由设备A 传送到设备B,要么不传送。
如果电缆出现中断,点到点方式没有后备连接。
像SONET的自动保护交换这样的环路技术提供了略好一些的冗余性:一旦电缆出现中断,环路可以绕过去。
而任何更复杂的拓扑结构都需要路由技术。
一些光网络技术鼓吹者说,路由决策属于光网络的边缘。
的确如此,只要全光网络很小并且简单。
如果交换机制造商真正想增加销售量,他们就需要在他们的设备中提供更多的智能。
宽带网的未来发展方向——全光网
刘严
【期刊名称】《经济技术协作信息》
【年(卷),期】2007(000)008
【摘要】介绍了先通信技术的发展及其在宽带通信网中的应用.阐述了全光网的主要技术,网络结构及全光网的优点厦发展前景.
【总页数】1页(P46)
【作者】刘严
【作者单位】渤海大学信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.小区宽带网接入技术及宽带网络布线工程特点 [J], 应芳琴;张靖飞
2.广东省人民政府办公厅转发省通信管理局关于加快推进我省宽带网络建设发展意见的通知粤府办[2012]102号关于加快推进我省宽带网络建设发展的意见 [J],
3.全光网络覆盖天府互联网+惠及城乡——全光网发展应用推进峰会专题调研组入川市县乡村行 [J], 新会
4.营造新一代宽带网络接入管理环境——RetiCorp兆圣科技多应用服务宽带网络接入管理解决方案 [J],
5.建设“全光网城市”提升宽带网络能力 [J],
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全光网络技术及其发展前景
摘要
随着光纤通信的飞速发展,光纤通信有向全光网发展的趋势。
文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术,展望了未来光通信的发展前景。
在以光的复用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,仍以电信号处理信息的速度进行交换,而其中的电子件在适应高速、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。
为了解决这个问题,人们提出了全光网(AON)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,已成为下一代高速宽带网络的首选。
1、全光网的概念
所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行,即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。
全光网的结构示意如图1所示。
图1 全光网的结构示意图
2、全光网的优点
基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。
它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点:
(1)省掉了大量电子器件。
全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍,克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输速率。
(2)提供多种协议的业务。
全光网采用波分复用技术,以波长选择路由,可方便地提供多种协议的业务。
(3)组网灵活性高。
全光网组网极具灵活性,在任何节点可以抽出或加入某个波长。
(4)可靠性高。
由于沿途没有变换和存储,全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。
3、全光网中的关键技术
3.1光交换技术
光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。
光路交换又可分成3种类型,即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。
其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的波导空分,另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。
光分组交换中,异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。
3.2光交叉连接(OXC)技术
OXC是用于光纤网络节点的设备,通过对光信号进行交叉连接,能够灵活有效地管理光纤传输网络,是实现可靠的网络保护/恢复以及自动配线和监控的重要手段。
OXC 主要由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。
为增加OXC 的可靠性,每个模块都具有主用和备用的冗余结构,OXC自动进行主备倒换。
输入输出接口直接与光纤链路相连,分别对输入输出信号进行适配、放大。
管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵、输入输出接口模块进行监测和控制、光交叉连接矩阵是OXC的核心,它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠,并且要具有单向、双向和广播形式的功能。
OXC也有空分、时分和波分3种类型。
3.3光分插复用
在波分复用(WDM)光网络领域,人们的兴趣越来越集中到光分插复用器上。
这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器(SDHADM)在时域内的功能。
特别是OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道(分出功能),并且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息(插入功能)。
对于OADM,在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的隔离度,以最大限度地减少同波长干涉效应,否则将严重影响传输性能。
已经提出了实现OADM的几种技术:WDMDE-MUX和MUX的组合;光
循环器或在Mach-Zehnder结构中的光纤光栅;用集成光学技术实现的串联Mach-Zehnder 结构中的干涉滤波器。
前两种方式使隔离度达到最高,但需要昂贵的设备如WDMMUX /DE MUX或光循环器。
Mach-Zehnder结构(用光纤光栅或光集成技术)还在开发之中,并需要进一步改进以达到所要求的隔离度。
上面几种OADM都被设计成以固定的波长工作。
3.4光放大技术
光纤放大器是建立全光通信网的核心技术之一,也是密集波分复用(DWDM)系统发展的关键要素。
DWDM系统的传统基础是掺饵光纤放大器(EDFA)。
光纤在1550nm 窗口有一较宽的低损耗带宽,可以容纳DWDM的光信号同时在一根光纤上传输。
采用这种放大器的多路传输系统可以扩展,经济合理。
EDFA出现以后,迅速取代了电的信号再生放大器,大大简化了整个光传输网。
但随着系统带宽需求的不断上升,EDFA也开始显示出它的局限性。
由于可用的带宽只有30nm,同时又希望传输尽可能多的信道,故每个信道间的距离非常小,一般只有O.8~1.6nm,这很容易造成相邻信道间的串话。
因此,实际上EDFA的带宽限制了DWDM系统的容量。
最近研究表明,1590nm宽波段光纤放大器能够把DWDM系统的工作窗口扩展到1600nm以上。
贝尔实验室和NH 的研究人员已研制成功实验性的DBFA。
这是一种基于二氧化硅和饵的双波段光纤放大器。
它由两个单独的子带放大器组成:传统1550nmEDFA(1530nm~1560nm);1590nm 的扩展波段光纤放大器EBFA。
EBFA和EDFA的结合使用,可使DWDM系统的带宽增加一倍以上(75nm),为信道提供更大的空间,从而减少甚至消除了串话。
因此,1590nmEBFA对满足不断增长的高容量光纤系统的需求迈出了重要的一步。
4、全光网面临的挑战及发展前景
4.1面临的挑战
(1)网络管理。
除了基本的功能外,核心光网络的网络管理应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理。
(2)互连和互操作。
ITU和光互连网论坛(OIF)正致力于互操作和互连的研究,已取得了一些进展。
ITU的研究集中在开发光层内实现互操作的标准。
OIF则更多的关注光层和网络其他层之间的互操作,集中进行客户层和光层之间接口定义的开发。
(3)光性能监视和测试。
目前光层的性能监视和性能管理大部分还没有标准定义,但正在开发之中。
4.2发展前景
全光网是通信网发展的目标,分两个阶段完成。
第一个阶段为全光传送网,即在点对点光纤传输系统中,全程不需要任何光电转换。
长距离传输完全靠光波沿光纤传播,称为发端与收端间点对点全光传输。
第二个阶段为完整的全光网。
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/分用、进网/出网等功能都要由光子技术完成。
完成端到瑞的光传输、交换和处理等功能,这是全光网发展的第二阶段,即完整的全光网
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