光通信网的组建技术和趋势

[摘 要]随着通信网业务重心的转移,组建新一代的光网（OpticalNetworking）是通信领域中一个重大的研究课题.对于现有的固定基础通信网,光纤光缆及波分多路系统正在点到点传输线上大量应用并继续存在,足见新一代光网已经成为一个必然趋势.

[关 键 词]光通信网；组建；发展

中图分类号：E963文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）33-0120-01

随着信息技术的发展,各种新业务正在迅速地进入人们的生活,特别是IP业务爆炸式的迅猛发展,不仅使人们的生活发生了很大变化,同时,也给电信网的各个方面带来了深刻的影响.光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用.虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势.从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流.人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来.

1光传送网的关健技术

1.1各种业务信号的映射方式

目前,在光传送网中,常用的映射方式有：SDHoverOTN,ATMoverOTN和ATMoverSDHoverOTN.对于SDHoverOTN方式来讲,它具有SDH本身所具备的OA&M功能,具有比较强的保护和恢复能力,可以在SDH的基础上实现各种业务的综合,可以按照波长根据发展需要进行扩容,缺点是各种业务信号在进人SDH后,缺乏像ATM那样的QoS保证.

对于ATMoverOTN方式来讲,虽然它具有ATM和OTN方式的优点,可以提供端到端QoS保证；但由于没有SDH,加之,OTN本身的限制,使得这种传送方式缺乏足够的保护和恢复能力及网管功能,进而使得这种方式和应用在现在受到了很大的限制.

此外,还可以将以太网（GE）信号直接映射到OTN,这种方式可以使广域网、城域网和局域网作到无缝连接,可大大简化设备、降低成本,在小范围内抖动与定时性能较好,但这种方式只有有限的故障检测和性能管理功能,没有保护倒换能力.

1.2光纤的选择

目前,光传送网中,使用的光纤主要有6.652光纤和6.655光纤.

1.3传输技术

对于光传送网,WDM传输技术是比较合适的选择.目前,扩展WDM传输系统容量的方法主要侧重于以下三个方面,一个是提高每个通道的基础速率,由2.5Gbids,lOGbit/s提高到40Gbit/s；另一方面,扩展使用波段,由C波段（1530-1565（nm））扩展至L波段（1565一1620（nm））；最后,减少通道间隔,增加复用通道数,通道间隔由200GHz,100GHz减少到50GH：乃至25GHz；复用通道数由16,32扩展至80,100甚至200个通道.

与lOGbitls速率相比,40Gbitls基础速率具有频谱效率高,降低设备成本,减少网管系统复杂性等优点,但在帧同步,特别是PMD补偿方面的技术问题有待于解决.光传送网使用两种再生中继方式,一种是全光再生中继,这种形式在光通道层、光复用段和光传输段层均可使用.另一种再生中继方式为光电变换再生中继,这种形式仅允许在光通道层中使用.

1.4OXC和OADM比较

它是光传送网的核心技术,也是光传送网中最难解决的瓶颈问题.与传统的电交叉连接相比,光交叉连接有以下优点：

（1）速度快,根据理论计算,光开关器件的速度（接合时间）可达到10-15（s）；

（2）具有良好的电磁兼容性；

（3）功耗低,串扰小；（4）传输信号频带宽；（5）光互连接能力强；（6）简单,可靠,成本低.

2未来发展趋势

既然电的通信网在容量上受到点的TDM的限制,那么就应考虑其它有效而实际可行的办法.光纤通信的传输线路在加大容量方面取得了显著的成功经验,参照过去几十年前通信线路的每对铜线利用频分多路FDM技术实现多路载波的成功经验,考虑在光纤上采用波分多路WDM技术,实现一跟光纤同时传输多路光载波的办法.传统的电通信应该引伸至光通信,尤其在考虑通信网扩大容量的问题,不能停留于电,而应着眼于光.依这样的思路进一步深入考虑光在通信网的实际应用可能性.电通信网受到TDM的限制,无法再扩大容量,如改用光通信网,WDM可以使用很多路数,以至光通信网可以扩大容量至很多倍.所以,随着通信业务量的快速增长,要求通信网扩大其容量,从电的通信网进化为光的通信网.电的TDM技术有较大难度,目前没有推广使用.

2.1网络单元ADM、DXC过渡至OADM、OXC

每个通信网由若干种和若干个网络单元分别组合而成.多路通信不论是电的时分多路TDM,或者是光的波分多路WDM,最基本的网络单元有multiplexer和demultiplexer,一般地称为复接器和分接器.

他们在TDM结点与用户接入线连接处,在一个网络结点,其他重要的网络单元有ADM（add―dorpmultiplexer）,简单译成插分复接器,实际上它是分群器与合群器的组合,或是分路器与合路的组合.当电通信网准备过渡为光通信网时,网络结点中的这些数字的ADM应该全部换成“波长的ADM”或“光的ADM”.它将是分波器与合波器的组合.光通信网不仅容量大,而且质量高,光网结点中的ADM（OADM）和光的XC（OXC）等网络单元都必须具备完善的结构和优良的性能,那就完全能够满足大容量通信网运行的需要.

2.2IP与ATM、WDM的配合

未来的通信网既已肯定以数据信息业务为重心,并普遍使用互联网规约IP,那么网上信息业务宜一律使用IP,在未来通信网中普遍使用IP是可行的.但是,通信网内部还有重要的叫交换机迄今尚未完全做成对应数据通信业务、具有分组交换功能的简便装备.而在现行宽带通信中使用较多、技术上比较成熟的异步转移模式ATM,受到国际上广大通信厂商重视和改进,在性能和怎么写作上为广大通信用户所接受.可以让IP和ATM配合使用称为IPOVERATM.在发展未来的以分组数据通信为重心的新型通信网以及从电通信网过渡至光通信网的前进道路上,很可能从IPOVERATM过渡至IPOVERWDM,总的来说就是IPOVEREVERYTHING.未来IPOVEREDM网络应方案,几个千兆比骨干网路由器间通过OADM系统和PWDM终端复用器互连.

3结束语

IP技术与WDM技术的结合,使IP数据流直接进入了粒度的光通道,有利于充分综合WDM技术大容量与IP技术统计复用的优势,真正达到IP优化的目的.但对于长期效应,需要规范一种新的最佳的IP对光路的适配功能,即开发一种全新的光线路接口.这方面尚无同意意见,需要重点考虑的问题包括恒定比特率和突发传输、适配协议和帧结构、物理接口特性、最佳网络结构、生存性策略和网管等.总之,IPOVERWDM适用于未来的城域网、高容量普通IP业务和未来大型IP骨干网的核心汇接.