传送网光纤通信技术研究

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摘要:光纤通信技术的研究在我国始于1974年，光纤通信具有频带宽、容量大、衰耗小、保密性强、抗干扰能力强等优点，目前它已经成为最主要的传送网信息传输技术。介绍光纤通信技术的发展，总结传送网的几种主要光纤通信技术，并对传送网中光纤通信技术的发展趋势进行探讨。

关键词:光纤通信技术;传送网;发展趋势

现代通信的特点是数字化、远距离、大容量、高效率、保密性、可靠性，光纤通信具有大容量、宽频带、低损耗、高保密性、强抗干扰能力等优点，通信技术正在向全光网通信演进。

1光纤通信技术的发展

现代光通信概念是在1880年提出的，美国的贝尔发明了“光电话”。原理是用振动的语音声波调制阳光，将已调光波通过镜面反射入大气传输至终端，终端接收机将连续语音光信号通过光电池还原。此技术不能实用的原因有二:一是没有可靠的、高强度的光源，二是没有稳定的、低损耗的传输介质。1960年，红宝石激光器由梅曼(T．H．Maiman)发明，它可产生波长大约694nm的单色相干光。1970年，损耗20dB/km的石英光纤由康宁(Corning)公司用改进型化学相沉积法(MCVD法)研制成功。这两个科研成果光纤和激光器的问世，启动了光纤通信的序幕，所以1970年被我们称为光纤通信的“元年”。光纤通信技术的研究在我国始于1974年，标志性事件是武汉邮电科学研究院光通信研究室的组建。光纤通信技术的发展进程:开发阶段-从基础研究到商业应用，大发展阶段-提高传输速率和增加传输距离，新技术研究阶段-以超大容量和超长距离为目标。第四阶段主要研究光纤通信新技术，如DWDM技术使速率达到256×40Gbit/s=10Tbit/s，和超长距离的光孤子通信技术等。［1］第五阶段光纤通信系统的研究和开发具备四大特征:超宽带宽(单根光纤传输容量Tbit/s以上)，超长距离(光放大距离可达数千km)，光交换(克服电交换瓶颈)，智能化(智能光网络技术)。随着光复用(OTDM、OFDM、OWDM)技术和光交换技术的发展和成熟，光纤通信系统的速率更高、容量更大，逐步向信源到信宿之间全部采用光交换与传输演进。

2传送网的光纤通信技术

2.1从DWDM到OTN密集波分复用(DWDM)是通过把光纤的1550nm低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道，在发送端通过光合波器将多路信号合成1路，再在光纤中传输，在接收端通过光分波器把光载波再进行分离。DWDM的发展趋势:更高的通道速率，基于40Gbit/s速率的系统已进入商用;更多的波长复用数量，最高可提供160波的复用;超长的全光传输距离，目前扩展到2000km以上;从点到点WDM走向全光网络(OTN)，通过光分差复用器(OADM)可构成链形、环形全光网络。光传送网(OTN)是继SDH和WDM之后基于更大带宽粒度的光网络传送和组网技术，具有两个明显优势，首先统一传送网的传送层标准，其次提供更强的管理功能。2.2从ASON到WSON自动交换光网络(ASON)的核心内容是在光传送网络原有的传输平面和管理平面中引入控制平面，控制平面负责传输链路保护方式的决策、不同传输链路带宽的优化配置，转发平面负责决策的实施，实现光网络的智能化。我国智能光网络设备包括OTN设备(基于ASON功能的OTN技术)、ASON设备(基于ASON功能的SDH技术)。ASON结合了IP传输网的智能特性和WDM光网络的宽带特性，可以提供超大传输的容量，单位比特信息的传输成本实现极大降低，另外还可以无缝连接电层面的设备。波长交换光网络(WSON)主要关注控制技术，包括信令、路由、光层损伤控制、链路管理等内容。信令技术主要对GMPLS协议进行扩展，完成波长层面连接管理;路由广播机制对OSPF协议进行扩展，路由计算机制采用PCE机制实现以及RWA波长分配算法。2.3从PTN到IPRAN分组传送网(PTN)是以分组为传送单位，基于分组架构融合MSTP和MPLS的双重优点，兼容TDM、ATM和IP等业务，主要承载电信级的以太网业务。超带宽、单端口可实现100GE和400GE;分组软硬管道技术采用QoS技术实现;高可靠性，50ms保护功能，保证了高等级数据业务的微时延、弱抖动和高带宽，通过流分类、带宽管理、优先级调度和拥塞控制等能力对宽带突发数据业务赋能。IP化的无线接入网(IPRAN)是在城域网内针对基站回传场景优化定制的IP/MPLS技术为核心路由器的解决方案［2］，主要关注路由技术，如路由协议报文交换技术，并关注QoS技术，如标记技术、监控技术、调度技术、拥塞控制技术。

3结语

光纤通信技术作为现代信息传输技术之一，必将在光网络沿着超高速、智能化和分组化三个方向服务IP层和更高层业务形态的演进中发挥更大作用。

参考文献:

［1］陈海燕，陈聪，罗江华，等．光纤通信技术［M］．北京:国防工业出版社，2016．

［2］曹畅，唐雄燕，王光全．光传送网—前沿技术与应用［M］．北京:电子工业出版社，2014．

作者:贺松树 单位:中国通信建设第四工程局有限公司