光通信網絡簡介

所謂光通信，顧名思義，即利用光波進行通信信號傳遞的通信方式稱為光波通信，簡稱光通信。既然光通信是利用光波進行通信，而光波是一種波長在0.76到0.4微米左右的電磁波，那么可以利用它作為有線通信，也可以利用它作為無線通信。因此請通信人務必注意：現在大家日常經常提到的光通信多是指光的有線通信，嚴格意義上應稱之為光纖通信。

光通信是隨著通信技術的不斷發展、是為了不斷滿足人們對綜合通信業務、多媒體通信業務等寬帶業務的日益增長的需求而發展的，它解決了通信網絡中的傳輸系統的傳輸帶寬的制約瓶頸。

縱觀通信網絡中的傳輸系統的發展經歷，為了滿足日益增長的傳輸帶寬需求，傳輸系統總體上經歷了一個由無線通信→有線通信→無線通信→有線通信的周而復始的過程，而這個周而復始的過程正好反映了，傳輸帶寬在不斷的、快速的增加的過程。第一個無線通信時代的代表就是電報通信技術，已是多世紀之前的事情，它的傳輸帶寬只有幾百波特，業務非常單純。到第一個有線通信時代的代表就是載波通信技術，那是上個世紀的事情，那時的明線（鐵、鋁、銅）載波和電纜（同軸）載波設備是長途傳輸的主力軍，明線載波可以提供幾十個話路，電纜載波最多可以提供近萬個話路，提供的業務主要是以話音為主，也可以提供低波特數據業務。到第二個無線通信時代的代表就是微波通信技術，應該是上個世紀中后期的事情，微波通信的傳輸帶寬得到了極大的提高，它的一個無線信道可以傳送近200Mbit/s（PDH的四次群），它不但可以提供話音、數據通信業務，也可以提供廣播級的電視信號的傳輸。到第二個有線通信時代的代表就是光纖通信技術了，進入大規模的應用應該是在20與21新舊世紀交替之時，光通信所提供的帶寬容量是不可想象（目前一對光纖的信息傳輸總速率可達數千Gbit/s，還有望提高），所提供的業務可以包括目前的所有通信業務。通信人應該注意，當通信傳輸技術發展到光纖通信技術的時候，它不僅僅是一個傳輸帶寬寬、傳輸容量大，提供的通信業務的全包括，而在于光纖通信的組網能力和應用能力。前面提到的無論是載波通信也好，微波通信也好，他們主要是用以點到點的長距離傳輸，組網簡單、用途簡單，而光纖通信不但可以形成鏈型網，還可以組成環型網（自愈環）等。光通信中的自愈環技術是一個非常重要且很有用的技術。另外，從應用上來講，光通信可以用以用戶駐地網（CPN）、局域網（LAN）、城域網（MAN）、接入網（AN）、長距離骨干傳輸網等。可以預見，將來的光通信網絡不僅用于光傳輸，而且可以實現光交換，進而形成全光網絡。

光波通信以其極大的帶寬資源、海量的信息傳送、良好的組網能力、較強的抗干擾能力、優質的誤碼特性，以及低廉的成本等特點，將作為下一代寬帶通信網的基礎之一。光纖通信應主要包括如下的有關技術：光電子器件技術和光纖光纜技術是光通信得以實現的基礎；光復用技術和光網絡技術是光通信得以廣泛應用的前提。

光電器件分為用電驅動工作的有源器件和靠光學信號處理工作的無源器件兩類。如激光器、光濾波器、光衰減器、光放大器等；及各種應用的光模塊及光組件；集成光電子器件等。

光纖通信之所以屬于有線通信，是因為光波信號傳輸是在一種特殊的介質中，就是光纖。現在常使用的光纖是一種摻合了特殊雜質的玻璃纖維。分為多模光纖和單模光纖，多模光纖（如G.651）常使用于局域網中，不適宜長距離傳輸。現在網上使用較多的，用于長距離傳輸的單模光纖是符合ITU-T G.652標準的單模光纖；由于光學的色散特性而影響到光波的傳輸衰耗性能，因此出現了諸如G.652C、G.653、G.655等標準的光纖，以適應于不同傳輸距離和速率要求的場合。光纖必須成纜才能在各種場合下使用，如：中心管式、層絞式與光纖帶式；室內型與室外型；管道/架空/水下、氣吹/微槽等敷設類型；核心網與接入網用類型；等等。

對于光復用技術，僅有目前使用的波分復用（WDM）技術，才是真正意義上的光復用技術，它一般分為密集波分復用DWDM（一般用于超長距離、超大容量的系統）和稀疏波分復用CWDM（常用于低成本、中短距離、相當容量的系統，如城域網中）。而SDH/SONET則是以電時分復用為機理、定義了標準的光接口和豐富的開銷字節，才使其在光通信中，能夠實現光接口可橫向兼容、可靈活的分插電路、適用于光網絡管理等。

光網絡技術，是光纖通信技術的應用不斷進入的一個更高的層次。由剛開始的SDH自愈環技術和彈性分組環（RPR）技術，到后來是將點到點的波分復用系統，采用光交叉互連（OXC）和光分插復用（OADM）技術，而形成了以波長通道為單位的光傳送網絡（OTN）。進而在OTN的基礎上引入光波長自動交換（ASON）技術，而形成自動交換光網絡（ASTN），此時，真正形成了全光網絡（AOTN）。ASON與傳統的OTN不同，傳統的OTN只有傳送平面和管理平面，而ASON又引入了控制平面，由于控制平面的引入，使得ASON高度的智能化，實現光的交叉或交換。ASON/ASTN代表了下一代網絡（NGN）的傳送平臺的發展方向。

針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計的一種網絡，稱之為分組傳輸網絡（PTN）在城域網（或稱之為本地網）中得到了廣泛的應用。它以分組業務為核心，然而能提供多業務支持，具有更低的總體使用成本，同時秉承光傳輸的傳統優勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。它的組網架構分為和核心層、匯聚層和接入層。

在光纖通信網絡專業內主要介紹如下圖所示的內容：