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(zhǎng)最重要的技術(shù),在超高速傳輸網(wǎng)絡(luò)中,為了達(dá)到對(duì)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(fù)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(fù)用、光交叉連接、光放大等網(wǎng)元設(shè)備組成,具有超大傳送容量,對(duì)承載信號(hào)語(yǔ)義透明性及在光層面上實(shí)現(xiàn)保護(hù)和路由的功能,是光互連網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
OTN的出現(xiàn)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(zhǎng)、多光纖網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),具有極其廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。
光傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
分層結(jié)構(gòu)
目前所知的光傳送網(wǎng)都是基于波分復(fù)用(WDM)技術(shù) 。WDM與光時(shí)分復(fù)用(OTDM)相比,不僅具有升級(jí)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(shì)。不同格式、速率的信號(hào)能夠方便地接入到WDM系統(tǒng)中進(jìn)行混合傳輸。WDM信號(hào)的復(fù)用和解復(fù)用也很容易由無(wú)源器件完成。當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)所有的光纖傳輸鏈路都升級(jí)為WDM傳輸時(shí),在這些WDM鏈路的交叉處設(shè)置以波長(zhǎng)為標(biāo)志對(duì)光信號(hào)進(jìn)行交叉連接的光交叉連接設(shè)備(OXC),那么就可以構(gòu)成一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò)。
WDM光傳送網(wǎng)是用光波長(zhǎng)作為最基本交換單元的交換技術(shù),來(lái)替代傳統(tǒng)交換節(jié)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WDM技術(shù)的發(fā)展,在SDH網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)引入光節(jié)點(diǎn),在原有的分層結(jié)構(gòu)中將引入光層,光層負(fù)責(zé)傳送電層適配到物理媒質(zhì)層的信息,它可以細(xì)分為3個(gè)子層:從上到下依次為光信道層網(wǎng)絡(luò)、光復(fù)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/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(fù)責(zé)為來(lái)自電復(fù)用段層的不同格式的客戶信息選擇路由和分配波長(zhǎng),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(cè)、管理功能,提供端到端的連接。
(2)光復(fù)用段層
光復(fù)用段層保證兩個(gè)相鄰波長(zhǎng)服用傳輸設(shè)備間多波長(zhǎng)復(fù)用光信號(hào)的完整傳輸,為多波長(zhǎng)信號(hào)提供網(wǎng)絡(luò)功能。
3)光傳輸斷層
光傳輸段層為光信號(hào)在不同類(lèi)型的光媒質(zhì)上提供傳輸功能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)光放大器或中繼器的檢測(cè)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(qū)別于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的特征有
(1)波長(zhǎng)路由
通過(guò)光波長(zhǎng)選擇性器件實(shí)現(xiàn)路由選擇,目前,光包交換尚不具備應(yīng)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(hào)傳輸全部在光域進(jìn)行,因此具有對(duì)信號(hào)的透明性。透明性有兩個(gè)含義,即數(shù)據(jù)速率透明和信號(hào)格式透明。
(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓展性
WDM光傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具有擴(kuò)展性,即無(wú)需改動(dòng)原有結(jié)構(gòu),只要升級(jí)網(wǎng)絡(luò)連接,就能夠增添網(wǎng)絡(luò)單元。
(4)可重構(gòu)性
WDM光傳送網(wǎng)的可重構(gòu)性是指光波長(zhǎng)層次上的重構(gòu),包括直接在光域里對(duì)光纖折斷或節(jié)點(diǎn)損壞做出反應(yīng),實(shí)現(xiàn)恢復(fù);建立和拆除光波長(zhǎng)連接;自動(dòng)為突發(fā)業(yè)務(wù)提供臨時(shí)連接。
(5)可擴(kuò)容性
考慮到通信業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)和建設(shè)成本,全光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很好的可擴(kuò)容性。
(6)可操作性
(7)可靠性和可維護(hù)性
WDM光傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(chǔ)。網(wǎng)中許多光器件都是無(wú)源的,不易出故障,比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可靠性更高,更易于維護(hù)。