论光网络的发展现状以及未来趋势

目录

一、光网络概述 (2)

（一）通信网络的发展 (2)

1．电网络 (3)

2. 光电混合网络 (3)

3. 全光网络 (3)

（二）通信网络分层模型 (3)

二、光网络结构的演进 (3)

（一）业务的基本情况 (4)

（二）产业结构 (4)

1．城市之间新增加的互连光网络 (4)

2．新增加的本地网络 (5)

3．Web宿主和运营商酒店 (5)

（三）OTN技术的进步和发展 (5)

1．SONET/SDH最新动态 (5)

2. 光传送系统 (6)

3. 智能光网络 (8)

三、光网络的未来发展趋势和方向 (8)

四、结束语 (10)

论光网络的发展现状以及未来趋势摘要：鉴于光纤通信在近30年间的巨大发展，给人们的网络世界带来的巨大便利，本文探讨光网络的发展现状和未来趋势，通过对光网络技术和产业的分析，估计其未来的趋势，尽可能地为人类提供更加快捷的网络路径。

关键词：光网络；全光网络；WDM

引言：本文先阐释了光网络的基本概念，以便读者能对光网络有一个较为全面的认识，进而对其的发展现状进行分析，其中包括技术、相关业务、相关产业的发展。最后对光网络的未来的发展趋势——全光网络展开论述，预测和估计了全光网络的发展趋势和方向，对其作为未来通信网络的核心从理论和技术角度进行了较为透彻的剖析。

一、光网络概述

光网络是指以光纤为基础传输链路所组成的一种通信网络结构。换句话说，光网络是一种基于光纤的电信网。光网络并不仅仅是简单的光纤传输链路，它是在光纤提供的大容量、长距离、高可靠的传输线路的基础上，利用光和电子控制技术实现多结点网络的互连和灵活调度。

（一）通信网络的发展

通信网络的发展经历了现在已开始逐渐淘汰的电通信网络、目前正在广泛使用的光电混合网络，正朝着全光网络迈进。

1．电网络

电网络采用电缆将网络结点互连在一起，网络结点采用电子交换，是一种相当成熟的网络通信。作为电信号承载信道的电缆有同轴（大、中、小）电缆和对称电缆之分，是一种损耗较大、带宽较窄的传输信道，主要采用了频分复用（FMD）方式来提高传输容量。

2．光电混合网络

光电混合网在网络结点之间用光纤取代了传统的电缆，实现了结点之间的全光化。这是目前广泛采用的通信网络。

光电混合网采用了时分复用（TMD）来充分挖掘光纤的带宽资源实现信息的大容量传输，采用时分交换网络（结合空分）实现信息在网络结点上的交换。TMD

有两种复接体系即基于点到点准同步复接体系（PHD）和基于点到点、与网络同步的同步复接体系（SDH），由于SDH由于PHD，因而目前广泛用SDH取代PDH。

3．全光网络

全光网络以光结点取代电结点，并用光纤将光结点互连在一起，实现信息完全在光域的传送和交换，是未来信息网的核心。全光网络最突出的优点是它的开放性。全光网络本质上是完全透明的，即对不同速率、协议、调制频率和制式的信号兼容，并允许几代设备（PHD/SDH/ATM）共存于同一个光纤基础设施。全光网的结构非常灵活，因此可以随时增加一些新结点，包括增加一些无源分路/合路器和短光纤，而不必安装另外的交换结点或者光缆。全光网络与光电混合网络的显著不同之处在于它具有最少量的电光和光电转换，没有一个结点为其他结点传输和处理信息服务。

（二）通信网络分层模型

通信网络分层模型主要由业务应用层、电交换复用层、光传送网层和网络管理组成。业务应用层包括窄带业务（如电话，传真等）和宽带业务（如付费电视、数字图像、IP业务、高清晰度电视、可视电话等）。电交换包括数字电话程控交换、ATM交换、交叉连接和IP路由分组交换等，复用主要指TMD。光传送网为上层业务如PHD/SDH/ATM/IP等提供了统一的传输平台。

二、光网络结构的演进

经过一个多世纪的演进，电话网络已成为全球网络，由不同运营商向几亿用户提供可以信赖的话音业务连接。另一方面，数据网络以其独特的模式发展，其目的在于在能在最短的时间里以最低代价实现一些终端的连接进而满足一些需求，可靠性固然重要却还不是头等大事。电话运营商为适应城市间的应用而采用光传送网（OTN）。OTN由一系列网元（NE）连接而成，结合网关系统，为上层业务提供相应的服务。随着技术的不断进步，OTN的结构会不断发生变化。不过，对OTN的结构产生重大影响的因素还是OTN所传送的业务，尤其是因特网业务的增长和发展，以及通信产业商业模式的变化。

电信产业结构和服务融合过程的变化和趋势，决定了今后的OTN结构。（一）业务的基本情况

图 1

图1给出了美国主要电信运营商的长途业务分布情况。图中左边两条给出了1997年和1999年业务的分布情况，而右边那条是当时各种业务的增长情况。在1999年底，语音业务仍然占有绝对的份额。从图中可以明显看出，因特网业务增长迅猛，据估计语音业务量年平均增长约为10%，而因特网业务的年平均增长率为100%，专线业务的增长率为30%。注意到，在1991—1999期间，主要有因特网业务来驱动网络的增长。1999年以后，因特网的增长已经成为主导。从整体角度看，这意味着新的投资将不断增加以满足因特网业务的需要。

在大楼和校园网络中，以太网协议具有统治地位，且大部分数据业务由以太网承载。以太网的演进速度非常快，具有大容量的优势，光纤端口成本极低，并且不断向城域网甚至长途网络渗透，因此它可视为长途网潜在业务驱动因素的技术。甚至，对于某些长途应用它还具有一定的竞争优势。

（二）产业结构

美国电信产业的变化正深刻影响着OTN结构。

1．城市之间新增加的互连光网络

20世纪90年代中期，美国主要有三个全国规模的OTN网络，每个网络都可垂直归为某个主要的城间服务提供商（SP）如A T&T、MCI和Sprint。这三个OTN 网络占了所有城市之间光纤配置的3/4。到20世纪90年代末期，这个比例已经减少到不足1/3，而另外39个新兴的全国性运营商就占据了相等比例。据同一消息来源估计，1999年中，长途网总共包含40万英里的传输光纤，平均每根光缆中有46根光纤。从结构角度，这一趋势具有许多含义：

（1）对于没有设备的ISP以及其他SP，新兴的OTN运营商可以为他们提供基本条件。如果垂直集成SP要维持其OTN单位成本的竞争优势，这种服务竞争给