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光通信技术发展趋势

光通信技术发展趋势. 光通信技术发展趋势. OVERIEW. 网络和技术的发展. 1980. 1990. 2000. 1970. Digital Voice Analog Data. X.25 T1 Networks SDH. Frame Relay Internet / IP ATM. Broadband Technologies. Voice Centric Data Centric. Data. Traffic Volume. Data ATM, IP. 电话. Voice. 数据. 电话. Time. 骨干网的变化.

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光通信技术发展趋势

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  1. 光通信技术发展趋势

  2. 光通信技术发展趋势 OVERIEW

  3. 网络和技术的发展 1980 1990 2000 1970 • Digital Voice • Analog Data • X.25 • T1 Networks • SDH • Frame Relay • Internet / IP • ATM • Broadband Technologies Voice CentricData Centric Data Traffic Volume Data ATM, IP 电话 Voice 数据 电话 Time

  4. 骨干网的变化 带宽越来越大，网络越来越简单 SDH TDM 提供电路 复用 越来越少的协议 提供公众服务 通过IP and ATM复用各种服务 骨干网传输链路数目 越来越少 的传输链路 WDM 实现 宽带网络 窄带 宽带 骨干网的带宽

  5. ATM SW STM SW SDH网元 开放的全光网络 （WDM和OTN） Router 异步网元 光网络的目标 • 发展灵活、可靠、低成本、具有开放结构的光网络

  6. OADM SDH WDM OXC OXC ATM IP WDM WDM WDM SDH OADM WDM WDM WDM ATM IP SDH IP IP ATM WDM WDM WDM OADM OXC OXC WDM WDM WDM WDM OADM SDH ATM IP ATM IP IP SDH SDH 未来的光网络 OXC:光交叉连接设备

  7. 光通信技术发展趋势 新技术和新系统

  8. 新型光纤的发展 • WDM的特性（1550nm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1550nm为20/ps/km。 • 色散位移光纤G653在1550nm色散为零，整个1550nm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。

  9. 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 mAeff 72 m2 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 Aeff 72 m2 3）朗讯 （真波光纤） Aeff 55 m2

  10. 滤波器 S信号 合波器 SOA 0信号 P泵浦 0 S P 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）。 • 利用四波混频实现光信号在SOA中的放大，没有带宽限制

  11. 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。

  12. 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。 • 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。 基于光学手段的光交叉连接器 基于TDM的电交叉连接器 1 T1 1 T1 2 2 T2 T2 3 3 T3 T3 n n Tn Tn 1 2 3 n T1 T2 T3 Tn

  13. 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。 OXC SDH Router ATM Router OADM环 OXC ATM SDH 目前WDM网络 发展中的WDM网络 未来的光传送网

  14. 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。

  15. TERM TERM WDM在本地网应用示例（1） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 24 EMS STM－4 and STM－16 Interfaces 65 km 38 miles 19 dB • 无线路放大器、功率放大器、前置放大器 • 局间光接口

  16. WDM在本地网应用示例（2） Working Route OTERM OTERM P O P H O T E L Protect Route OTERM OTERM 旅店 局端

  17. 本地网多色环

  18. 光通信技术发展趋势 未来光传送网结构

  19. 光传送网（OTN）参考点

  20. OTN光接口

  21. OTN网络结构和参考模型

  22. OTN网络拓扑

  23. OTN具有3R/2R的OADM环网

  24. OTN节点模型

  25. 光传送网中的再生器

  26. 光通信技术发展趋势 光传送网支持数据业务发展

  27. Data Traffic Volume Voice Time 传送主要业务由话音向数据变化 Data-OptimizedOptical Internetworking Voice-Optimized TDM Voice, Leased Line MultiserviceFrame Relay, ATM IP SONET/SDH Optical 减少电路交换投资； 增加高速数据包/信元交换投资。

  28. IP IP IP ATM IP ATM SONET/SDH SONET/SDH WDM Optical Network 支持数据传送网的结构 • 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 Intelligent Layer Internetworking Improved efficiency and control

  29. IP IP ATM ATM SONET/SDH Optical Network 已定义 未定义 正在研究 光接口定义

  30. ATM ATM ATM ATM业务通过WDM环传送 • Capacity without ring upgrade • Costs are driven by tributaries • Independent topologies • Independent protection STM－16 n x Lambda DWDM technology enables broadband ATM and IP

  31. 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 O-UNI 运营者 Y Optical Network O-UNI Data 运营者 Z

  32. 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

  33. Data Network Optical Network 动态带宽管理 BW Setup Request BW Setup Acknowledge Parameter Negotiation BW Provision Complete BW Provision Ack Data Networking Element Optical Networking Element

  34. 光网络和世界标准化组织 ANSI T1X1 ITU-T Optical InternetworkingForum IETF ATM Forum IEEE ITU-T

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