第10章光纤通信新技术new.ppt

§10.2 下一代光网络 §10.2 下一代光网络 光传送网络体系结构 SDH和OTN的分层结构 下一代光传送网提出 光传送网络的全光化和智能化 §10.3 光交换技术 空分光交换 时分光交换 波分光交换 码分光交换 光分组交换 10.4 自动交换光网络 什么是自动交换光网络？ 自动交换光网络提出 智能光网络的演进 ASON的目标 在OTN上实现光通道层的自动交换 动态建立波长通道或虚拟波长通道连接 光层流量控制、带宽管理和保护恢复 实时光域优化网络资源配置和性能 基于OXC的多层和多协议交换 为智能全光网络提供统一光网络平台 ASON特点 智能光网络体系结构 ASON网络接口 ASON网络接口规范了OTN不同子网、异构网、制造商、管理域等互联和互操作 外部网络网络接口E-NNI：位于不同管理域的ASON控制平面之间的接口； 内部网络网络接口I-NNI：信令网元之间的接口，例如在交换式光网络中的OCC； 用户网络接口UNI：光网客户端与网络之间运行的接口； 连接控制接口CCI：ASON信令网元(如OCC)与传输网元(如交叉连接)之间的接口； 物理接口PI：传送平面的传送网元(包括交换实体)之间的物理接口； 网络管理接口NMI：其中NMI-A是对ASON控制平面的网络管理接口，NMI-T是对送平面的网络管理接口。 ASON的结构层次 10.5 全光网络通信 全光网分类及结构 利用波分复用技术组建的全光网 全光通信的关键技术 全光通信的关键技术 §10.6 量子通信技术 量子光通信系统 量子光通信特点 量子通信研究进展及热点 三个平面： 控制平面、传送平面、管理平面 PI：物理接口 I-NNI：内部网络—网络接口 CCI：连接控制接口 NMI-T：网络管理接口T UNI：用户网络接口 E-NNI：外部网络—网络接口 ISI：内部信令接口 NMI-A：网络管理接口A 控制层面：利用实时信令和协议系统，动态控制OTN的端到端光通道连接（建立、拆除和修改等）。 控制平面的引入是ASON不同于传统OTN的一个根本点，它包括了一系列实时的信令及协议系统，负责快速有效地对网络中的端到端连接进行动态控制，如连接的建立、删除及修改等等。 管理层面：类似OTN网管系统，通过控制层面对ASON进行监测和管理。 与传统OTN中的网络管理系统、组成结构相当。 传送层面：—系列的传送实体组成，它是业务传送的通道，可提供端到端用户信息的单向或者双向传输。 光节点使用具有智能的光交叉连接(OXC)和光分插复用(OADM)等光交换设备 全光网络(AON) ：光信息流在通信网络中的传输及交换时始终以光的形式存在，即信息从源节点到目的节点的整个过程中都处在光域内，电光转换与光电转换仅仅存在于信源端(发送端)和接收端。 特点 带宽不再受制于电子器件的“瓶颈”极限，能提供更为巨大的带宽容量 所有信息处理都在光域进行，节省成本，提高了系统的可靠性和运行速度 具有业务和协议透明性，允许采用不同的速率和协议，网络灵活性高、可扩展性好。 分类（根据光纤信道上采用的光复用技术的不同) 光密集波分复用(DWDM)全光网络 光时分复用(OTDM)全光网络 光码分复用(OCDM)全光网络 基于WDM技术的全光网络结构（端到端 ） 光复用 充分利用光纤的传输带宽资源，完成各分层网络之间的分路、合路与组网。 从复用原理来划分，光复用方式可采用光波分复用、光时分复用和光码分复用等方式。 光交换和路由 全光网络中关键光节点技术，主要完成光节点处任意光纤端口之间的光信号交换及选路。 波分复用全光网络关键工作就是波长变换(WC) 从功能上划分OADM是OXC的特例，OXC是光交换/光路由的特例 高速、远距离传输 解决光纤线路衰减和光分路损耗导致的光功率下降问题（OA） 解决光纤色散和非线性效应导致的脉冲波形展宽问题（色散补偿） 光信息处理 光交换、光复用、光调制和光放大等 全光信息再生、全光时钟提取、光集成、光存储、光计算 全光器件 高功率、窄谱线、高调制速率的激光光源 低损耗、小色散、更宽传输窗口的光纤 高速率高灵敏度低噪声的探测器 高性能的光交换/光路由器和光放大器 全光通信的一个发展方向是器件的全光纤化 利用光在微观世界中的粒子特性，让一个个光子传输“0”和“1”的数字信息。 用量子态来表示信息是量子信息的出发点，有关信息的所有问题都采用量子力学理论来处理。 原理 量子态是信息的载体，量子信息的加工处理归根到底是一种量子态的操纵过程 信息传输就是量子态在量子通道中的传送， 信息处理（计算）是量子态的幺正变换， 信息提取便是对量子系统实行量子测量。 量子