光通信技术现状及其发展趋势

时间：2021-02-09 09:07:32 电大毕业论文我要投稿

光通信技术现状及其发展趋势

　　光通信技术现状及其发展趋势

　　摘要光通信技术在现代电信网建设中发挥着巨大作用，不断改变着人们的通讯生活，它是世界新技术革命的重要标志，更是未来通讯必不可少的工具。

　　本文对光通信技术现状进行概述，并探讨了其未来的发展趋势。

　　【关键词】光通信技术现状发展趋势

　　1 光通信技术现状

　　1.2 DWDM技术

　　宽带城域网的建目前正成为电信建设的热点。

　　由于DWDM技术的巨大带宽以及传输数据的透明性，人们一直希望能把DWDM作为城域网中的传输平台。

　　在长途传输时，由于DWDM采用了EDFA将光信号直接放大，节省了许多的电中继设备，从而在很大程度上节约了成本。

　　再者由于电中继传输距离加长，对激光器的色散容限以及啁啾特性也提出了较高要求。

　　这些技术的应用又提高了系统成本。

　　尽管这些高性能的器件和部件价格不菲，但是由于广域网传输距离很长，DWDM系统中很多波长通道共用光纤和放大器，所以依然可大幅降低成本。

　　1.2 光纤宽带接入技术

　　在各种宽带接入技术中，光纤宽带接入的技术是最有潜力发展的。

　　在光纤宽带接入时，因为光纤所到达的位置不同，有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等不同的应用(统称FTTx)。

　　在FTTx中，除了FTTH是光纤已经到达最终用户之外，另外几种光纤离最终和用户都还差一段距离，光信号终接后，还需要采用金属线或者无线接入的技术，才能达到最终接入。

　　FTTH是光纤宽带接入最终方式，它可以提供全光的接入，因此它能充分利用光纤的宽带特性，为更多用户提供所需要不受限制的带宽，充分满足了宽带接入的.需求。

　　在FTTH应用中，主要采用点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，也可以称作是光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。

　　1.3 走进电信基础网络的城域光以太网技术

　　光以太网技术在光城域网构建中最为主流技术之一，它使得以太网的优越性扩展到了城域网范围，并且也是具有很好的扩展性，它能非常方便地扩展用户的数量。

　　达到提高光以太网的可运营、可管理能力，该技术一直是主要发展方向。

　　为了提高以太网的可运营和可管理能力，人们通过附加各种技术对传统以太网进行改造，试图提高其智能化的程度，具体包括一下四点：利用MPLSoE、带宽控制等技术实现对以太网的控制和分等级的QoS，利用VLAN、策略路由、Web认证等技术增强以太网的安全性和可管理性;利用AAA等技术实现对以太网接人用户的计费和行为审计;将CDN技术、L4-L7交换技术应用于以太网交换设备中，提供面向用户的个性化网络服务。

　　2 光通信技术发展趋势

　　对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，全光网络也是人们坚持不懈追求的梦想。

　　2.1 超大容量、超长距离传输技术

　　波分复用技术在很大程度上提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的前景应用。

　　近年来波分复用系统发展也很迅速，目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用，同时全光传输距离也在很快扩展。

　　提高传输容量的另一种方法是采用 OTDM技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来达到提高传输容量的，它实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

　　提高光通信系统的容量仅靠OTDM和WDM毕竟有限，所以能把多个OTDM信号进行波分复用，传输容量也能大幅提高。

　　偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。

　　由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空很小，对色散管理分布的要求也会降低，且RZ编码方式对光纤非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统大都采用了RZ编码传输方式。

　　WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

　　2.2 光孤子通信

　　光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，经过光纤长距离传输后，速度和波形都保持不变。

　　利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信这就是光孤子通信，在零错误码的情况下信息的传递可以达到万里之遥。

　　光孤子技术的发展前景：在传输速度上是采用超长距离的高速通信，频域和时域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现在行速率10～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用减少ASE、再生技术、重定时和整形等，光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。

　　2.3 全光网络

　　全光网将会成为未来的高速通信网。

　　全光网是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式，信号传输与交换也是全部采用光波技术，因为网络中不用光电转换器，也就允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输也就具有透明性。

　　全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用/去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。

　　2.3.1 全光网面临的挑战

　　(1)网络管理。

　　除了基本的功能之外，核心光网络的网络管理应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理。

　　(2)互连和互操作。

　　目前ITU和光互连网论坛(OIF)正致力于互操作和互连的研究并且已取得一些进展。

　　ITU的研究集中在开发光层内实现互操作的标准。

　　然而OIF更多的是关注光层和网络其他层之间的互操作性，并能集中进行客户层和光层之间接口定义的开发。

　　(3)光性能监视和测试。