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全光通信：商用仍有距離

訊石光通訊網(wǎng)   發(fā)布時(shí)間:2004/6/28 9:13:52   編者:ICCSZ    
摘要： 近日，美國科學(xué)家表示他們已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)用一束激光控制另一束激光，為全光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)創(chuàng)造了條件。根據(jù)Ｓｔｅｖｅｎｓ科研機(jī)構(gòu)的研究員的介紹，該技術(shù)的形式上可稱為帶內(nèi)轉(zhuǎn)
    近日，美國科學(xué)家表示他們已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)用一束激光控制另一束激光，為全光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)創(chuàng)造了條件。根據(jù)Ｓｔｅｖｅｎｓ科研機(jī)構(gòu)的研究員的介紹，該技術(shù)的形式上可稱為帶內(nèi)轉(zhuǎn)換控制內(nèi)部子帶轉(zhuǎn)換，或者ＩＴＣＩＴ，通過光有效地控制光。全光網(wǎng)一直是光纖通信技術(shù)的推進(jìn)趨勢，這種通過光有效控制光的技術(shù)無疑又對全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展助了一臂之力。

　?。粒希危何磥淼膶拵Оl(fā)展方向

　　光通信技術(shù)的出現(xiàn)給通信領(lǐng)域帶來了蓬勃發(fā)展的機(jī)遇。特別是在提出信息高速公路以來，光技術(shù)開始滲透于整個(gè)通信網(wǎng)，光纖通信有向全光網(wǎng)（ＡＯＮ）推進(jìn)的趨勢。光纖通信的優(yōu)勢之一是其近３０ＴＨＺ的巨大潛在帶寬容量。貝爾實(shí)驗(yàn)室于１９９９年推出了一項(xiàng)突破性的技術(shù)，就是允許在單報(bào)光纖上傳輸相當(dāng)于整個(gè)Ｉｎｔｅｒｅｎｔ上每秒傳輸總量的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　全光網(wǎng)，原理上講就是網(wǎng)中直到端用戶節(jié)點(diǎn)之間的信號通道仍然保持著光的形式，即端到端的全光路，中間沒有光電轉(zhuǎn)換器。這樣，網(wǎng)內(nèi)光信號的流動就沒有光電轉(zhuǎn)換的障礙，信息傳遞過程無需面對電子器件處理信息速率難以提高的困難。

　　全光網(wǎng)是通信網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)，分兩個(gè)階段完成。第一個(gè)階段為全光傳送網(wǎng)，即在點(diǎn)對點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)中，全程不需要任何光電和電光的轉(zhuǎn)換。長距離傳輸完全靠光波沿光纖傳播，稱為發(fā)端與收端間點(diǎn)對點(diǎn)全光傳輸。第二個(gè)階段為完整的全光網(wǎng)。在完成上述用戶間全程光傳送網(wǎng)后，有不少的信號處理、儲存、交換以及多路復(fù)用分用、進(jìn)網(wǎng)出網(wǎng)等功能都要由光子技術(shù)完成。完成端到瑞的光傳輸。交換和處理等功能，這是全光網(wǎng)發(fā)展的第二階段，即完整的全光網(wǎng)。

　　光網(wǎng)絡(luò)（ＯＮ）可以在用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ＵＮＩ）處提供電路、分組和信元模式３種業(yè)務(wù)，另外還可以把光業(yè)務(wù)分成模擬或數(shù)字式。具體地說，全光網(wǎng)提供寬帶信息業(yè)務(wù)，包括數(shù)據(jù)、音頻和視頻通信，可以把全光網(wǎng)支持的業(yè)務(wù)及應(yīng)用分為３類：１．傳統(tǒng)數(shù)字信號業(yè)務(wù)２．模擬信號業(yè)務(wù)３．用戶需要光接口業(yè)務(wù)。

　　這當(dāng)中，基于波分復(fù)用的全光通信網(wǎng)具備以往通信網(wǎng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：全光網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，端到端采用透明光通路連接，沿途沒有光電轉(zhuǎn)換與存儲，網(wǎng)中許多光器件都是無源的，便于維護(hù)、可靠性高；加入新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，不影響原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備，降低成本，具有網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性；全光網(wǎng)以波長選擇路由，對傳輸碼率、數(shù)據(jù)格式及調(diào)制方式均具有透明性，可提供多種協(xié)議業(yè)務(wù)，可不受限制地提供端到瑞業(yè)務(wù)；可根據(jù)通信業(yè)務(wù)量的需求，動態(tài)地改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，具有網(wǎng)絡(luò)可重組性。

　　除此而外，全光交換減少了網(wǎng)絡(luò)中的光－電－光轉(zhuǎn)換，節(jié)省了大量的投資，透明的光交換使得用戶速率更容易升級到未來的更高的傳輸速率。到目前為止，實(shí)現(xiàn)全光交換的技術(shù)有很多種，例如：微光機(jī)電技術(shù)（ＭＥＭＳ）、液晶技術(shù)、氣泡技術(shù)、熱光技術(shù)、全息技術(shù)和聲光技術(shù)等等。評價(jià)這些技術(shù)的參數(shù)主要有：交換矩陣規(guī)模、可擴(kuò)展性、交換速度、損耗、功耗、可靠性、性能價(jià)格比等等。綜合這些參數(shù)，ＭＥＭＳ是目前最有前途的一項(xiàng)技術(shù)。ＭＥＭＳ光交換矩陣由一個(gè)傾斜的微鏡陣列構(gòu)成，這些微鏡可以是二維的或三維的。二維微鏡陣列等效于ｃｒｏｓｓ－ｂａｒ開關(guān)，是第一代的ＭＥＭＳ光交換矩陣。三維微鏡陣列通常由一對組成，光線從輸入端口射入后被微鏡反射兩次，到達(dá)期望的輸出端口，每一塊微鏡的傾斜位置兩軸可調(diào)，可以精確控制在千分之幾度以內(nèi)。

　　全光網(wǎng)中的光器件

　　信息的傳輸和交換正由電光網(wǎng)絡(luò)向全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。全光網(wǎng)絡(luò)以光纖為傳輸媒介，采用光波分復(fù)用（ＷＤＭ）技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。然而，ＷＤＭ技術(shù)的進(jìn)步主要依賴光器件的進(jìn)步。光纖通信網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)與光器件方面的發(fā)展是相輔相成的。光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展既受限于光器件的發(fā)展，同時(shí)又對光器件的發(fā)展提出更新更高的要求；而光器件的發(fā)展又必將推動光通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展。

　　在目前技術(shù)狀況下，構(gòu)成全光網(wǎng)的光器件大致可分為三大類，即：有源光器件、無源光器件和光子集成器件。隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，光網(wǎng)絡(luò)市場的需求，據(jù)預(yù)測，光交換系統(tǒng)在全球遠(yuǎn)程通信市場中將具有長期需求。在光纖網(wǎng)絡(luò)得到廣泛應(yīng)用的北美和歐洲地區(qū)，光交換系統(tǒng)的市場需求在未來５年中，將為設(shè)備提供商創(chuàng)造總共１０億美元的市場機(jī)會。北美地區(qū)的光交換系統(tǒng)市場，在２０００年將達(dá)到４．２７億美元，到２００４年，預(yù)計(jì)會超過１００億美元。歐洲的光交換系統(tǒng)市場也將從２０００年的ｌ．１６億美元增長至２００４年的４０億美元。

　　根據(jù)光纖市場研究機(jī)構(gòu)ＫＭＩ公司的一份研究報(bào)告，到２００５年光纜的鋪設(shè)量將增加４０％，傳輸設(shè)備的安裝量將增長近一倍，相應(yīng)的光連接硬件市場將會達(dá)到６０億美元。從２００１年起到２００５年，單模連接器的復(fù)合年增長率將達(dá)到４５％。新型光器件的出現(xiàn)將促進(jìn)全光網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，而全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用化又將給光器件的發(fā)展帶來機(jī)遇。

　　全光網(wǎng)商用仍有距離

　　在今年的光通信十大熱點(diǎn)排名中，全光網(wǎng)名列其中。２００４年年初，在成功地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試后，美國ＡＴ＆Ｔ公司宣布將在２００４年第二季度部署首個(gè)全光交換網(wǎng)，該公司將使用西門子的ＳＵＲＰＡＳＳ ｈｉＴ ７５００實(shí)現(xiàn)在ｌｏｎｇ－ｈａｕｌ和ｕｌｔｒａｌｏｎｇ－ｈａｕｌ網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，雖然全光交換可以帶來諸如覆蓋距離和成本等很多優(yōu)勢，但其他美國運(yùn)營商卻對此反應(yīng)冷淡。這樣看來，全光網(wǎng)據(jù)商用仍有距離。

　　
----《通信世界報(bào)》
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