《光纤通信网》课件第1章.pptVIP

信令系统是光纤通信网的神经系统。比如，电话要接通，必须传递和交换必要的信令以完成各种呼叫处理、接续、控制与维护管理等功能。信令系统可使网络作为一个整体而正常运行，有效完成任何用户之间的通信。

协议是光纤通信网中用户与用户及用户与网络资源间完成通信或服务所必须遵循的原则和约定的共同“语言”。这种语言使通信网能够合理运行，正确控制。而标准则是由权威机构所制定的规范。1.2.2光纤通信网络的技术特点

光纤通信技术已渗透到了电信网的接入网、本地网（接入中继网）和长途干线网（骨干网）之中。由于价格和用户所需带宽的问题，短时间内完全实现光纤接入到户还不现实。在这些典型的网络应用中，光纤只用来代替各类电缆，主要用做传输媒质连接业务节点，即实现了节点之间链路传输的光信号格式化，而节点对信号的处理、队列和交换等还是采用电子技术。这类网络称为第一代光网络，即光电混合网。典型的第一代光网络有SONET（同步光网络）和SDH（同步数字体系），还有各类企业网如光纤分布数据接口（FDDI）等。当数据速率越来越高时，采用电子技术处理交换节点的数据速率是相当困难的。考虑到节点处理的数据不仅有到达自身的，还有通过该节点到达其他节点的，如果到达其他节点的数据能在光域选路，则电子技术处理的数据速率就下降了，其负担就小得多了，这使得第二代光网络即全光网络诞生了。第二代光网络以在光域完成节点数据的选路与交换为标志，实现了节点的部分光化。第二代光网络中的代表技术包括波分复用（WDM）、光时分复用（OTDM）和光码分复用（OCDMA）等。下面简单介绍一下第二代光网络的主要特点。1.新型业务提供

为了更好地理解第二代光网络，了解它提供给用户的服务类型是很重要的。任一网络可看成由许多层构成，每一层完成相应的功能。第二代光网络可看成是一个光层，借助于低层（如物理层）为其高层(如SDH层、ATM层、IP层等)提供服务，服务类型包括：

(1)光通道服务。光通道是网络中任意两节点之间的连接，通过给其通道上的每一个链路分配一个特定波长来建立。(2)虚电路服务。光层提供网络两节点之间的电路连接，但连接的带宽可以小于链路或波长上的总带宽，如用户需1Mb/s的带宽连接，而网络链路可工作于10Gb/s，则网络必须采用复用技术（如时分复用）来复用许多虚电路到单个波长上去。

(3)数据报业务。允许两个节点之间传送短的分组或消息，而无须建立希望连接的额外开销（如占用信息带宽）。2.信息的透明性

第二代光网络的又一主要特点是光通道一旦建立起来，提供的电路交换业务对所传数据是透明的，除了最大的数据速率或带宽是规定的外，对数据采用的格式是没有要求的，甚至可以是模拟数据信号。

第二代光网络的透明程度取决于其物理层的参数，如带宽和信噪比等。如果信号从源节点到达其目的节点的通信过程全在光域，则透明程度最高。在这种情况下，模拟信号比数据需更高的光信噪比。然而在某些情况下，两点之间的信号不能一直在光域，需要中继，这意味着信号需由光域变换到电域，然后再反过来由电域变换到光域。在光通道上使用中继器降低了网络的透明程度。3.电分组与光分组交换

考虑到第一代光网络在实际通信网络中的保有量非常大，因此在第二代光网络快速发展的同时第一代光网络仍然在继续开发之中，这意味着要进一步增加光纤中的传输容量以及提高电子交换开关的处理能力和端口数目。尽管电子交换技术是最成熟的技术且易于集成，但是当传输速率增加到数十吉比特每秒乃至更高时，采用电子技术完成所有的交换和处理功能是相当困难的。另一方面，光交换和选路技术还不是非常成熟，在网络中光开关只能实现电路交换或交叉连接功能，还不能提供像电分组交换那样实现完全意义的分组交换，因此第二代光网络一开始只能提供电路交换型光通道业务。随着技术的不断改进，可以预见未来的分组交换网络提供越来越多的虚电路业务和数据报业务将会变成现实。4.光层

光层这一术语现在普遍用来表示第二代WDM光网络层的功能，它能够为其光层的用户提供光通道。光层位于现存的网络层，如SDH的下层。光通道代替了SDH网络节点之间的光纤。现存的SDH网络有许多功能，这些功能包括点到点连接以及分插功能。分插功能意味着节点不但可以分出业务，同时也可以让业务直接通过该节点。由于每个节点只能终结经过它们的业务总量的一小部分，因而这个功能是很重要的。SDH网络同样包括交叉连接功能，它可以完成多业务流之间的交换。SDH网络还能在不中断业务的情况下处理设备和链路故障。

光层可以执行与SDH层相同的功能，它可以支持点到点WDM链路以及分插功能，即节点可以分出某些波长，也能让某些波长直接通过。1.2.3光纤通信网络的发展方向

光纤通信从一开始就是为传输基于