全光网络的技术架构及其优缺点VIP免费

全光网络的技术架构及其优缺点全光网络的概念全光通信网就是信号传输与交换等主要功能均在光状态下进行而不经过光电转换变成电信号的通信网络。在全光网络中，由于没有光电转换的障碍，所以允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性，且无需面对电子器件处理信息速率难以提高的困难。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。全光网络(AONAllOpticalNetwork)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。全光网络相关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。（1）全光交换目前在研究开发热光、液晶光和声光交换机。热光交换机采用可调节热量的聚合物波导，其交换机制是由分布在聚合物中的薄膜加热元素控制。当电流通过加热器时改变波导分支内的热量分布，从而改变了折射率，将光从主波导耦合至分支波导中。它的优点是体积小、交换速度快；缺点是介入损耗高、串光大，且要求有良好的散热器。液晶光交换机包含液晶片、极化光束分离器或光束调相器。液晶片的作用是旋转入射光的极化角，而角度受电极上的电压控制。极化光束分离器或光束调相器起引导光信号到目的端口的作用。用此技术可构造多光路矩阵交换机，但接入损耗大，串光严重，驱动电路也较昂贵。声光交换机以声光技术为基础，可实现微秒级的交换速度，但不适合矩阵交换机，因需要复杂的控制系统并需要通过改变波长来控制交换机。此外，介入损耗随波长变化较大，驱动电路昂贵。由于在网络的边界，例如骨干网与城域网，它们所传输的波长是不一样的，光路的交换必须改变波长，而不仅是改变光的传输方向或光纤，所以，开发技术成熟、商用的全光交换机好有很长的一段路程。(2)光交叉连接OXCOXC设备是光网络的关键设备，用于光层上的保护、回复和分布式网管，实现光网络中光波之间的交换。1998年年底贝尔实验室宣布一项专利成果微电子机械系统(MEMS)。MEMS技术可以在极小的精片上排列大规模的机械阵列，其相应速度和可靠性很高。利用MEMS实现的OXC实际是一个二维的镜片阵，当需要将入射的光波进行改变时，可通过改变镜片的角度，将光波反射到相应得光纤中，如图1所示，用这种结构得OXC可以组成大型光交叉矩阵，具有极好的光学特性。当组成一个256*256的OXC时，其体积仅有25*50*50mm3大小，光路转换时间小于5ms，串光优于-50dB，介入损耗为6dB。由于采用半导体光放大器阵列构成的OXC，随阵列扩大接入损耗增加很多，从而在向容量大型化发展上遇到难于克服的障碍。(3)光复用与解复用有光时分复用与解复用技术(同一波长但不同的时间间隔复用，目前仍处于实验室研发阶段),广播分复用与解复用技术，光空间复用与解复用技术，光空间复用与解复用技术，例如用不同的光纤传输。上下光路(波长)复用(OADM)技术。因为在WDM光网络中人们的兴趣越来越集中到OADM上。它用于网络节点仅上下所需的波长(光路)信号，而让其他波长信号光学透明地通过，实现动态灵活、经济地重构配置网络。OADM有固定波长型和可变波长型。前者仅上下固定波长的光路，节点的路由是固定的；优点是性能可靠、延时小，缺点是缺乏组网灵活性。后者可在网络节点任意上下光路，可实现光网络的动态重构与配置，使网络的波长资源得到最佳分配利用，其核心光器件是光开关与波长可调谐激光器。构成OADM的方案有体光栅(BulkGrating)，法布里泊罗(Fabry-Perot)、光纤光栅、平面波导InP或硅沉积二氧化硅(SilicaonSilicon)，声光等技术。最近倾向于采用贝尔实验室的MEMS和可变波长变换器实现可变波长OADM。它作为光传送网节点时多用于环状网拓扑，实现单向或双向自愈环功能。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...