光通信技术发展趋势课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光通信技术发展趋势,光通信技术发展趋势,1,光通信技术发展趋势,OVERIEW,光通信技术发展趋势OVERIEW,2,网络和技术的发展,1980,1990,2000,Digital Voice,Analog Data,X.25,T1 Networks,SDH,Frame Relay,Internet,/,IP,ATM,Broadband Technologies,电话,数据,Data,ATM,IP,Time,Traffic,Volume,Data,Voice,Voice Centric,Data Centric,电话,1970,网络和技术的发展198019902000Digital Vo,3,骨干网的变化,骨干网传输链路数目,骨干网的带宽,窄带,宽带,SDH TDM,提供电路,复用,越来越少的协议,通过,IP and ATM,复用各种服务,提供公众服务,越来越少,的传输链路,WDM,实现,宽带网络,带宽越来越大，网络越来越简单,骨干网的变化骨干网传输链路数目骨干网的带宽窄带宽带SDH T,4,光网络的目标,开放的全光网络,（,WDM,和,OTN）,异步网元,SDH,网元,ATM SW,STM SW,Router,发展灵活、可靠、低成本、具有开放结构的光网络,光网络的目标开放的全光网络异步网元SDH网元ATM SWST,5,未来的光网络,OXC,IP,WDM,OXC,OXC,OXC,WDM,WDM,WDM,WDM,WDM,WDM,WDM,WDM,WDM,SDH,WDM,WDM,OADM,OADM,WDM,WDM,OADM,OADM,ATM,SDH,IP,ATM,SDH,ATM,IP,ATM,IP,SDH,SDH,IP,SDH,IP,ATM,IP,OXC:,光交叉连接设备,未来的光网络OXCIPWDMOXCOXCOXCWDMWDMW,6,光通信技术发展趋势,新技术和新系统,光通信技术发展趋势新技术和新系统,7,新型光纤的发展,WDM,的特性（1550,nm,窗口多信道传输）造成普遍使用光纤换代。,常规光纤,G652,色散过大，在1550,nm,为20/,ps/km。,色散位移光纤,G653,在1550,nm,色散为零，整个1550,nm,频段色散太小，容易形成非线性光信号损伤。,理想的传送,WDM,信号的光纤：色散较小可以保证信号传送相当远的距离，但又满足不形成非线性效应的较大色散的要求。,新型光纤的发展WDM的特性（1550nm窗口多信道传输）造成,8,新型光纤G655光纤,G.655,光纤（,非零色散位移光纤,NZDSF,）,1）ITU-T,色散(,1530-1565,nm),0.,1 D 6ps/nm.km,模场直径 8-11,m,2）,康宁(,LEAF-,大等效面积光纤）,陆缆：,零,色散波长(1510,nm),模场直径 9.6,m,A,eff,72,m,2,色散(,1530-1565,nm)1 D 6ps/nm.km,海缆：零,色散波长(1585,nm),模场直径 9.6,m,A,eff,72,m,2,3）,朗讯（真波光纤）,A,eff,55,m,2,新型光纤G655光纤G.655光纤（非零色散位移光纤 NZ,9,新型光学器件的发展,光放大器的发展：,EDFA,的增益带宽将来不够用，需要更宽频带的增益范围。发展方向是利用拉曼效应的光纤放大器、具有红带和蓝带的,EDFA,光纤放大器和半导体光放大器（,SOA）。,合波器,SOA,滤波器,S,信号,P,泵浦,0,信号,S,P,0,利用四波混频实现光信号在,SOA,中的放大，没有带宽限制,新型光学器件的发展光放大器的发展：EDFA的增益带宽将来不够,10,光分插连接器（OADM）的出现,点对点,WDM,中间节点需要背对背光终端设备上下光信号。,光信号直接上下,WDM,链路提高效率和降低费用。,提供,WDM,组网和保护机制。,推进,WDM,系统的发展。,利用,OADM,的点对点系统。,光分插连接器（OADM）的出现点对点WDM中间节点需要背对背,11,光交叉连接器的研究,利用空分交换和,SOA,等技术实现光信号的交叉连接理论上可行的。,一些设备研制厂商已经研制出设备原型。,对于共同波长交叉，可以采用光学手段，非共同波长目前需要波长转换设备。,未来是全光转换和波长路由。,T1,T2,Tn,T3,利用空分交换和,SOA,等技术实现光信号的交叉连接理论上可行的。,一些设备研制厂商已经研制出设备原型。,对于共同波长交叉，可以采用光学手段，非共同波长目前需要波长转换设备。,未来是全光转换和波长路由。,T1,T2,Tn,T3,T1,T2,T3,Tn,基于,TDM,的电交叉连接器,1,2,n,3,1,2,n,3,1,2,3,n,基于光学手段的光交叉连接器,光交叉连接器的研究利用空分交换和SOA等技术实现光信号的交叉,12,DWDM在长途干线的应用,目前大量利用，主要是点对点形式。,未来将普遍使用，网络拓扑主要为环网和格形网。,目前,WDM,网络,SDH,Router,ATM,OADM,环,发展中的,WDM,网络,OXC,OXC,Router,SDH,ATM,未来的光传送网,DWDM在长途干线的应用目前大量利用，主要是点对点形式。目前,13,WDM在本地网中的应用,本地网节点间距离较短，,WDM,的光中继的优势消失。,在城市建设费用增大条件下，光缆费用远小于工程费用。,在大城市、光缆较为紧张的本地网和用户需要利用光纤组建自己的虚拟专网（,VPN）,是，,WDM,可率先在本地网中应用。,虚拟光纤的出租是将来本地网提供业务的一个方向。,WDM在本地网中的应用本地网节点间距离较短，WDM的光中继的,14,WDM在本地网应用示例（1）,TERM,TERM,38,miles,1,2,3,4,5,6,7,8,9,24,1,2,3,4,5,6,7,8,9,24,EMS,STM4 and STM16 Interfaces,19,dB,65,km,无线路放大器、功率放大器、前置放大器,局间光接口,WDM在本地网应用示例（1）TERMTERM38 miles,15,WDM在本地网应用示例（2）,P,O,P,H,O,T,E,L,Working Route,Protect Route,OTERM,局端,旅店,OTERM,OTERM,OTERM,WDM在本地网应用示例（2）PHWorking RouteP,16,本地网多色环,本地网多色环,17,光通信技术发展趋势,未来光传送网结构,光通信技术发展趋势未来光传送网结构,18,光传送网（OTN）参考点,光传送网（OTN）参考点,19,OTN光接口,OTN光接口,20,OTN网络结构和参考模型,OTN网络结构和参考模型,21,OTN网络拓扑,OTN网络拓扑,22,OTN具有3R/2R的OADM环网,OTN具有3R/2R的OADM环网,23,OTN节点模型,OTN节点模型,24,光传送网中的再生器,光传送网中的再生器,25,光通信技术发展趋势,光传送网支持数据业务发展,光通信技术发展趋势光传送网支持数据业务发展,26,传送主要业务由话音向数据变化,SONET/SDH,TDM Voice,Leased Line,Voice-Optimized,MultiserviceFrame Relay,ATM,IP,Optical,Data-OptimizedOptical Internetworking,减少电路交换投资；,增加高速数据包/信元交换投资。,Time,Traffic,Volume,Data,Voice,传送主要业务由话音向数据变化SONET/SDHTDM Voi,27,支持数据传送网的结构,Improved efficiency,and control,面向通道的,WDM,光网络和数据网络,波分复用光网络利用物理通道,数据网络利用逻辑通道,产生和分配逻辑和物理通道,管理光接口和服务,WDM Optical Network,ATM,SONET/SDH,SONET/SDH,IP,IP,IP,ATM,IP,Intelligent Layer,Internetworking,支持数据传送网的结构Improved efficiency,28,光接口定义,Optical Network,ATM,IP,SONET/SDH,未定义,正在研究,已定义,ATM,IP,光接口定义Optical NetworkATMIPSONET,29,ATM业务通过WDM环传送,Capacity without ring upgrade,Costs are driven by tributaries,Independent topologies,Independent protection,ATM,ATM,STM16,ATM,n x Lambda,DWDM technology,enables broadband,ATM and IP,ATM业务通过WDM环传送Capacity without,30,用户网络光接口,数据是光网络的用户,开放的接口增强互通性,随着光网络的发展保持稳定,基于SDH接口,Data,运营者,X,Data,Optical Network,运营者,Z,运营者,Y,O-UNI,O-UNI,用户网络光接口数据是光网络的用户Data运营者 XDataO,31,对客户信号的适配,减小对客户层的依赖,对客户信号进行适配,对客户信号的适配减小对客户层的依赖,32,动态带宽管理,Data Networking Element,Optical Networking Element,BW Setup Request,BW Setup Acknowledge,BW Provision Complete,BW Provision Ack,Data Network,Optical Network,Parameter Negotiation,动态带宽管理Data Networking ElementO,33,光网络和世界标准化组织,ANSI,T1X1,ITU-T,ITU-T,ATM,Forum,IETF,Optical,InternetworkingForum,IEEE,光网络和世界标准化组织ANSIITU-TITU-TATMIE,34,