光网络-全光网.ppt

全光网 全光网是指网络中用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术，即端到端保持全光路，中间没有光电转换器。 全光网应具有透明性、可扩展性、可重构性和可靠性的特点。 ① 可提供更大的带宽，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； ② 具有传输透明性，因为采用的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； ③ 具有更高的处理速度和更低的误码率；  ④ 具有良好的兼容性，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字网以及网络的升级； ⑤ 具备良好的扩展性能，网络可同时扩展用户、容量和种类，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； ⑥ 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，可进行恢复、建立、拆除光波长的连接；  ⑦ 由于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。  1．光交换技术 (1) 空分光交换 (2) 时分光交换 (3) 波分/频分光交换 (4) ATM光交换 1．光交换技术 空分光交换原理示意图 1．光交换技术 时分复用原理图 1．光交换技术 时隙互换原理示意图 1．光交换技术 光时分交换网络示意图 1．光交换技术 波分/频分光交换原理 1．光交换技术 ATM光交换原理示意图 2. 光交叉连接设备OXC 光交换/光路由属于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，它所完成的最关健工作就是波长变换。 空分交换OXC技术  由输入输出光纤、星形耦合器(Star Coupler，SC)、可调光滤波器、空间开关矩阵(Space Switching Matrix，SSM)等模块组成。 分送耦合交换OXC结构 分送耦合交换OXC的基本单元是星形耦合器和光开关，图中的波长变换器具有波长选择功能，也可以起到滤波的功能。 波长交换OXC结构 交换机制主要是在频域进行的，交换通过波长来完成。该结构具有严格的无阻塞特性，如果在设计星形耦合器(SC)数量的时候，留够足够的冗余。该结构还具有波长和链路模块性，便于网络的升级扩容。 3 波长变换技术 全光网在干线网的交叉点引入光交叉连接和波长变换器，从而形成端到端的虚波长通道，只要各段链路分别存在未被占用的空闲波长，就可以通过波长变换建立通信路由，大大提高了波长利用率。 光/电/光波长变换技术  采用该技术进行波长变换，先用光电检测器接收该光信号，将光信号变成电信号，然后将信号调制到所需波长的激光器发射出去，实现电/光(E/O)转换，从而实现波长变换。 全光波长变换技术 全光波长变换技术不需要经过光/电处理，而是直接在光域内将某一波长的光信号直接转换到另外的一个波长上。 SOA技术实现波长变换主要有以下几种原理： ① 基于光混频原理的波长变换器主要包括差频和四波混频。 ② 基于光调制原理的波长变换器。 * * * 由于受限于电子器件工作上限频率40GHz，难以完成高速带宽综合业务的传送和交换处理，网络中出现带宽“瓶颈”，为了克服电子器件“瓶颈”，提出全光网络的概念。 * 1 全光网概念 2 全光网关键技术 * 全光网概述 全光网优点 * 1 全光网概念 2 全光网关键技术 不含波长变换器OXC SOA——交叉增益调制波长变换器结构简单、与偏振无关、转换速率快(40Gbit/s左右)，缺点首先是输出的信号与输入信号的极性正好相反，向短波长方向变换容易获得较高的消光比，信号向长波长方向变换时消光比明显下降，一般只有8dB左右。 采用SOA——交叉相位调制波长变换器可以克服交叉增益调制波长转换中消光比降低的缺点。