数据通信计算机网络-全光网.pptVIP

背景 光通信 石英光纤、塑包光纤、单模光纤、多模光纤、全波光纤 实验室的容量可达10.9Tbps（波长数为273，40Gb/波长） 传输特性：距离长、延时小、抗干扰性强 WDM/DWDM/OTDM/OCDMA 波分复用技术（WDM） 密集波分复用技术（DWDM） 光时分复用技术（OTDM) (可达200Gpbs以上） 光码分多址技术（OCDMA）（扩频技术，信号用互为正交的码序列） 全光网络(AON All Optical Network) 　　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。 ● 全光网≠网络全光化 ● 新一代光网也要分层次 ● 光交换/光路由与OXC/OADM的关系 ● “全光网+IP”是必由之路 1.全光网的特点 　　 1.1全光网络能够提供巨大的带宽。因为全光网对信号的交换都在光域内进行，可最大限度地利用光纤的传输容量。 　　1.2全光网络具有传输透明性。因为采用光路交换，以波长来选择路由，因此对传输码率、数据格式以及调制方式具有透明性，即对信号形式无限制，允许采用不同的速率和协议。 　　1.3全光网比铜线或无线组成的网络具有更高的处理速度和更低的误码率。全光网具有良好的兼容性，它不仅可以与现有的通信网络兼容，而且还可以支持未来的宽带综合业务数据网以及网络的升级。 　　1.4全光网络具备可扩展性，新节点的加入并不会影响原来网络结构和原有各节点设备。  　1.5全光网具备可重构性，可以根据通信容量的需求，动态地改变网络结构，可对光波长的连接进行恢复、建立、拆除等。  1.6全光网中采用了较多无源光器件，省去了庞大的光/电/光转换的设备及工作，可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。 光交换 光分／插复用器OADM、光交叉连接OXC 全光网络的优点 传输容量大：电信号传输速率上限为40Gpbs，光纤理论传输带宽50THz 误码低 通过波长选择实现路由选择 可扩充性强 具有可重构型 全光网络结构简单，没有光电转换、存储等 光交换／光路由 光路交换：SD、TD、WD／FD IP over WDM 简化中间结构，让IP直接在光路上传输，形成简单的统一IP。 设备减少 光交换 光分／插复用器OADM、光交叉连接OXC 全光网络的优点 传输容量大：电信号传输速率上限为40Gpbs，光纤理论传输带宽50THz 误码低 通过波长选择实现路由选择 可扩充性强 具有可重构型 全光网络结构简单，没有光电转换、存储等 光交换／光路由 光路交换：SD、TD、WD／FD IP over WDM 简化中间结构，让IP直接在光路上传输，形成简单的统一IP。 设备减少 2.光开关技术 2.1 MEMS光开关技术 2.2 液晶光开关技术 2.3 声光光开关技术 2.4 Mach-Zehnder干涉仪型光开关 2.5 热光光开关 2.6 喷墨气泡光开关 2.7 全息光开关 2.8 液体光栅开关 2.9 半导体多量子阱超快光开关  一是IP与WDM集成技术，即以多协议标记交换(MPLS)和以光波长路由为基础的光标记交换(OLS) ，不但可以实现路由与交换一体化，而且还能够保证应用的QoS.与以前集成方式相比，它具有明显的优势：协议简化、数据速率/格式透明、网络可配置性强； 二是在数据处理效率、光缓存和数据同步等方面，目前光域数据交换与传输技术之一的光突发交换技术(OBS)的优势较突出，而且兼有分组交换和波长路由的优点.更重要的是它能与OLS无缝结合，即标签光突发交换(LOBS)是IP光网络实现路由与交换一体化的主要技术手段. 在IP光网络中，光分组的格式与光交换技术、光信号处理密切相关，并在很大程度上决定了光分组的传输效率.然而目前还没有统一的定义.在我们的实验系统中，突发数据由两个部分组成：净荷（BP，Burst Payload）和报头（BH，Burst Header），数据格式如图1所示.在一个光突发数据中，BP由多个长度不定的IP分组组成；BH包含BP的描述信息域：源和目的地址域、控制分组对应的波长标号域、数据的突发长度和持续时间域、一些可选的QoS信息域、存活时间TTL域和差错控制域等，一般较短. 一般BH先于BP一定时间（即：偏移时间）传输，以满足中间节点为突发数据选路由、建立光路所需的时间，而且偏移时间应随数据传输速率和报头处理速率而变化.在实验系统中，我们采用副载波复用(SCM，Subcarrier Multiplexing）方式,即先将BH进行射频调制后，再同基带BP一起进行光调制.