光纖約30THz的巨大潛在帶寬容量使得光纖通信稱(chēng)為支撐通信業(yè)務(wù)量增長(cháng)最重要的技術(shù),在超高速傳輸網(wǎng)絡(luò )中,為了達到對通信容量的巨大要求,科技人員提出了光傳送網(wǎng)(OTN:optical transport network)的概念。
概念
光傳送網(wǎng)(OTN)是一種以波分復用與光信道技術(shù)為核心的新星通信網(wǎng)絡(luò )傳送體系,它由光分插復用、光交叉連接、光放大等網(wǎng)元設備組成,具有超大傳送容量,對承載信號語(yǔ)義透明性及在光層面上實(shí)現保護和路由的功能,是光互連網(wǎng)絡(luò )的基礎結構。
OTN的出現解決了由于電學(xué)器件處理能力的限制造成的“瓶頸”問(wèn)題,而且提供了一種用于管理多波長(cháng)、多光纖網(wǎng)絡(luò )帶寬資源的經(jīng)濟有效的技術(shù)手段。OTN還具有吞吐量大、透明度高、兼容性好和生存能力強等優(yōu)點(diǎn),具有極其廣闊的應用前景和市場(chǎng)潛力。
光傳送網(wǎng)結構與特點(diǎn)
分層結構
目前所知的光傳送網(wǎng)都是基于波分復用(WDM)技術(shù) 。WDM與光時(shí)分復用(OTDM)相比,不僅具有升級容易、投資小的優(yōu)點(diǎn),在組網(wǎng)中更具有TDM無(wú)法比擬的優(yōu)勢。不同格式、速率的信號能夠方便地接入到WDM系統中進(jìn)行混合傳輸。WDM信號的復用和解復用也很容易由無(wú)源器件完成。當一個(gè)區域內所有的光纖傳輸鏈路都升級為WDM傳輸時(shí),在這些WDM鏈路的交叉處設置以波長(cháng)為標志對光信號進(jìn)行交叉連接的光交叉連接設備(OXC),那么就可以構成一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò )。
WDM光傳送網(wǎng)是用光波長(cháng)作為最基本交換單元的交換技術(shù),來(lái)替代傳統交換節點(diǎn)中以時(shí)隙為交換單位的時(shí)隙交換技術(shù)。WDM光傳送網(wǎng)是隨著(zhù)WDM技術(shù)的發(fā)展,在SDH網(wǎng)絡(luò )的基礎上發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)引入光節點(diǎn),在原有的分層結構中將引入光層,光層負責傳送電層適配到物理媒質(zhì)層的信息,它可以細分為3個(gè)子層:從上到下依次為光信道層網(wǎng)絡(luò )、光復用段層網(wǎng)絡(luò )、光傳輸段層網(wǎng)絡(luò )。相鄰的層網(wǎng)絡(luò )形成所謂的客戶(hù)/服務(wù)者關(guān)系,每一層網(wǎng)絡(luò )為相鄰上一層網(wǎng)絡(luò )提供傳送服務(wù),同時(shí)又使用相鄰的下一層網(wǎng)絡(luò )所提供的傳送服務(wù)。
光傳送網(wǎng)的各子層功能如下
(1)光信道層
光信道層負責為來(lái)自電復用段層的不同格式的客戶(hù)信息選擇路由和分配波長(cháng),為靈活的網(wǎng)絡(luò )選路安排光信道連接,處理光信道開(kāi)銷(xiāo),提供光信道層的檢測、管理功能,提供端到端的連接。
(2)光復用段層
光復用段層保證兩個(gè)相鄰波長(cháng)服用傳輸設備間多波長(cháng)復用光信號的完整傳輸,為多波長(cháng)信號提供網(wǎng)絡(luò )功能。
3)光傳輸斷層
光傳輸段層為光信號在不同類(lèi)型的光媒質(zhì)上提供傳輸功能,同時(shí)實(shí)現對光放大器或中繼器的檢測和控制功能等。
光傳送網(wǎng)特點(diǎn)
WDM光傳送網(wǎng)作為一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò ),其區別于現有網(wǎng)絡(luò )的特征有
(1)波長(cháng)路由
通過(guò)光波長(cháng)選擇性器件實(shí)現路由選擇,目前,光包交換尚不具備應用條件,缺乏光記憶和光邏輯器件。
(2)透明性
由于WDM光傳送網(wǎng)中的信號傳輸全部在光域進(jìn)行,因此具有對信號的透明性。透明性有兩個(gè)含義,即數據速率透明和信號格式透明。
(3)網(wǎng)絡(luò )結構的拓展性
WDM光傳送網(wǎng)應當具有擴展性,即無(wú)需改動(dòng)原有結構,只要升級網(wǎng)絡(luò )連接,就能夠增添網(wǎng)絡(luò )單元。
(4)可重構性
WDM光傳送網(wǎng)的可重構性是指光波長(cháng)層次上的重構,包括直接在光域里對光纖折斷或節點(diǎn)損壞做出反應,實(shí)現恢復;建立和拆除光波長(cháng)連接;自動(dòng)為突發(fā)業(yè)務(wù)提供臨時(shí)連接。
(5)可擴容性
考慮到通信業(yè)務(wù)量的增長(cháng)和建設成本,全光網(wǎng)絡(luò )應該具有很好的可擴容性。
(6)可操作性
(7)可靠性和可維護性
WDM光傳送網(wǎng)結構簡(jiǎn)單,端到端采用透明光通路連接,沿途沒(méi)有邏輯與存儲。網(wǎng)中許多光器件都是無(wú)源的,不易出故障,比傳統網(wǎng)絡(luò )可靠性更高,更易于維護。