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全光通信：商用仍有距離
訊石光通訊網 發布時間:2004/6/28 9:13:52 編者:ICCSZ
摘要： 近日，美國科學家表示他們已經成功實現用一束激光控制另一束激光，為全光通信網絡的建設創造了條件。根據Ｓｔｅｖｅｎｓ科研機構的研究員的介紹，該技術的形式上可稱為帶內轉
近日，美國科學家表示他們已經成功實現用一束激光控制另一束激光，為全光通信網絡的建設創造了條件。根據Ｓｔｅｖｅｎｓ科研機構的研究員的介紹，該技術的形式上可稱為帶內轉換控制內部子帶轉換，或者ＩＴＣＩＴ，通過光有效地控制光。全光網一直是光纖通信技術的推進趨勢，這種通過光有效控制光的技術無疑又對全光網絡的發展助了一臂之力。
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光通信技術的出現給通信領域帶來了蓬勃發展的機遇。特別是在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透于整個通信網，光纖通信有向全光網（ＡＯＮ）推進的趨勢。光纖通信的優勢之一是其近３０ＴＨＺ的巨大潛在帶寬容量。貝爾實驗室于１９９９年推出了一項突破性的技術，就是允許在單報光纖上傳輸相當于整個Ｉｎｔｅｒｅｎｔ上每秒傳輸總量的光網絡技術。
全光網，原理上講就是網中直到端用戶節點之間的信號通道仍然保持著光的形式，即端到端的全光路，中間沒有光電轉換器。這樣，網內光信號的流動就沒有光電轉換的障礙，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。
全光網是通信網發展的目標，分兩個階段完成。第一個階段為全光傳送網，即在點對點光纖傳輸系統中，全程不需要任何光電和電光的轉換。長距離傳輸完全靠光波沿光纖傳播，稱為發端與收端間點對點全光傳輸。第二個階段為完整的全光網。在完成上述用戶間全程光傳送網后，有不少的信號處理、儲存、交換以及多路復用分用、進網出網等功能都要由光子技術完成。完成端到瑞的光傳輸。交換和處理等功能，這是全光網發展的第二階段，即完整的全光網。
光網絡（ＯＮ）可以在用戶網絡接口（ＵＮＩ）處提供電路、分組和信元模式３種業務，另外還可以把光業務分成模擬或數字式。具體地說，全光網提供寬帶信息業務，包括數據、音頻和視頻通信，可以把全光網支持的業務及應用分為３類：１．傳統數字信號業務２．模擬信號業務３．用戶需要光接口業務。
這當中，基于波分復用的全光通信網具備以往通信網所不具備的優點：全光網結構簡單，端到端采用透明光通路連接，沿途沒有光電轉換與存儲，網中許多光器件都是無源的，便于維護、可靠性高；加入新的網絡節點時，不影響原有的網絡結構和設備，降低成本，具有網絡可擴展性；全光網以波長選擇路由，對傳輸碼率、數據格式及調制方式均具有透明性，可提供多種協議業務，可不受限制地提供端到瑞業務；可根據通信業務量的需求，動態地改變網絡結構，充分利用網絡資源，具有網絡可重組性。
除此而外，全光交換減少了網絡中的光－電－光轉換，節省了大量的投資，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，實現全光交換的技術有很多種，例如：微光機電技術（ＭＥＭＳ）、液晶技術、氣泡技術、熱光技術、全息技術和聲光技術等等。評價這些技術的參數主要有：交換矩陣規模、可擴展性、交換速度、損耗、功耗、可靠性、性能價格比等等。綜合這些參數，ＭＥＭＳ是目前最有前途的一項技術。ＭＥＭＳ光交換矩陣由一個傾斜的微鏡陣列構成，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，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，到達期望的輸出端口，每一塊微鏡的傾斜位置兩軸可調，可以精確控制在千分之幾度以內。
全光網中的光器件
信息的傳輸和交換正由電光網絡向全光網絡發展。全光網絡以光纖為傳輸媒介，采用光波分復用（ＷＤＭ）技術提高網絡的傳輸容量。然而，ＷＤＭ技術的進步主要依賴光器件的進步。光纖通信網絡方面的技術與光器件方面的發展是相輔相成的。光通信網絡的發展既受限于光器件的發展，同時又對光器件的發展提出更新更高的要求；而光器件的發展又必將推動光通信網絡快速發展。
在目前技術狀況下，構成全光網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。隨著信息產業的飛速發展，光網絡市場的需求，據預測，光交換系統在全球遠程通信市場中將具有長期需求。在光纖網絡得到廣泛應用的北美和歐洲地區，光交換系統的市場需求在未來５年中，將為設備提供商創造總共１０億美元的市場機會。北美地區的光交換系統市場，在２０００年將達到４．２７億美元，到２００４年，預計會超過１００億美元。歐洲的光交換系統市場也將從２０００年的ｌ．１６億美元增長至２００４年的４０億美元。
根據光纖市場研究機構ＫＭＩ公司的一份研究報告，到２００５年光纜的鋪設量將增加４０％，傳輸設備的安裝量將增長近一倍，相應的光連接硬件市場將會達到６０億美元。從２００１年起到２００５年，單模連接器的復合年增長率將達到４５％。新型光器件的出現將促進全光網絡的快速發展，而全光網絡的實用化又將給光器件的發展帶來機遇。
全光網商用仍有距離
在今年的光通信十大熱點排名中，全光網名列其中。２００４年年初，在成功地進行實驗室測試后，美國ＡＴ＆Ｔ公司宣布將在２００４年第二季度部署首個全光交換網，該公司將使用西門子的ＳＵＲＰＡＳＳ ｈｉＴ ７５００實現在ｌｏｎｇ－ｈａｕｌ和ｕｌｔｒａｌｏｎｇ－ｈａｕｌ網絡的應用，雖然全光交換可以帶來諸如覆蓋距離和成本等很多優勢，但其他美國運營商卻對此反應冷淡。這樣看來，全光網據商用仍有距離。
----《通信世界報》
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光通信技術的出現給通信領域帶來了蓬勃發展的機遇。特別是在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透于整個通信網，光纖通信有向全光網（ＡＯＮ）推進的趨勢。光纖通信的優勢之一是其近３０ＴＨＺ的巨大潛在帶寬容量。貝爾實驗室于１９９９年推出了一項突破性的技術，就是允許在單報光纖上傳輸相當于整個Ｉｎｔｅｒｅｎｔ上每秒傳輸總量的光網絡技術。
全光網，原理上講就是網中直到端用戶節點之間的信號通道仍然保持著光的形式，即端到端的全光路，中間沒有光電轉換器。這樣，網內光信號的流動就沒有光電轉換的障礙，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。
全光網是通信網發展的目標，分兩個階段完成。第一個階段為全光傳送網，即在點對點光纖傳輸系統中，全程不需要任何光電和電光的轉換。長距離傳輸完全靠光波沿光纖傳播，稱為發端與收端間點對點全光傳輸。第二個階段為完整的全光網。在完成上述用戶間全程光傳送網后，有不少的信號處理、儲存、交換以及多路復用分用、進網出網等功能都要由光子技術完成。完成端到瑞的光傳輸。交換和處理等功能，這是全光網發展的第二階段，即完整的全光網。
光網絡（ＯＮ）可以在用戶網絡接口（ＵＮＩ）處提供電路、分組和信元模式３種業務，另外還可以把光業務分成模擬或數字式。具體地說，全光網提供寬帶信息業務，包括數據、音頻和視頻通信，可以把全光網支持的業務及應用分為３類：１．傳統數字信號業務２．模擬信號業務３．用戶需要光接口業務。
這當中，基于波分復用的全光通信網具備以往通信網所不具備的優點：全光網結構簡單，端到端采用透明光通路連接，沿途沒有光電轉換與存儲，網中許多光器件都是無源的，便于維護、可靠性高；加入新的網絡節點時，不影響原有的網絡結構和設備，降低成本，具有網絡可擴展性；全光網以波長選擇路由，對傳輸碼率、數據格式及調制方式均具有透明性，可提供多種協議業務，可不受限制地提供端到瑞業務；可根據通信業務量的需求，動態地改變網絡結構，充分利用網絡資源，具有網絡可重組性。
除此而外，全光交換減少了網絡中的光－電－光轉換，節省了大量的投資，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，實現全光交換的技術有很多種，例如：微光機電技術（ＭＥＭＳ）、液晶技術、氣泡技術、熱光技術、全息技術和聲光技術等等。評價這些技術的參數主要有：交換矩陣規模、可擴展性、交換速度、損耗、功耗、可靠性、性能價格比等等。綜合這些參數，ＭＥＭＳ是目前最有前途的一項技術。ＭＥＭＳ光交換矩陣由一個傾斜的微鏡陣列構成，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，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，到達期望的輸出端口，每一塊微鏡的傾斜位置兩軸可調，可以精確控制在千分之幾度以內。
全光網中的光器件
信息的傳輸和交換正由電光網絡向全光網絡發展。全光網絡以光纖為傳輸媒介，采用光波分復用（ＷＤＭ）技術提高網絡的傳輸容量。然而，ＷＤＭ技術的進步主要依賴光器件的進步。光纖通信網絡方面的技術與光器件方面的發展是相輔相成的。光通信網絡的發展既受限于光器件的發展，同時又對光器件的發展提出更新更高的要求；而光器件的發展又必將推動光通信網絡快速發展。
在目前技術狀況下，構成全光網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。隨著信息產業的飛速發展，光網絡市場的需求，據預測，光交換系統在全球遠程通信市場中將具有長期需求。在光纖網絡得到廣泛應用的北美和歐洲地區，光交換系統的市場需求在未來５年中，將為設備提供商創造總共１０億美元的市場機會。北美地區的光交換系統市場，在２０００年將達到４．２７億美元，到２００４年，預計會超過１００億美元。歐洲的光交換系統市場也將從２０００年的ｌ．１６億美元增長至２００４年的４０億美元。
根據光纖市場研究機構ＫＭＩ公司的一份研究報告，到２００５年光纜的鋪設量將增加４０％，傳輸設備的安裝量將增長近一倍，相應的光連接硬件市場將會達到６０億美元。從２００１年起到２００５年，單模連接器的復合年增長率將達到４５％。新型光器件的出現將促進全光網絡的快速發展，而全光網絡的實用化又將給光器件的發展帶來機遇。
全光網商用仍有距離
在今年的光通信十大熱點排名中，全光網名列其中。２００４年年初，在成功地進行實驗室測試后，美國ＡＴ＆Ｔ公司宣布將在２００４年第二季度部署首個全光交換網，該公司將使用西門子的ＳＵＲＰＡＳＳ ｈｉＴ ７５００實現在ｌｏｎｇ－ｈａｕｌ和ｕｌｔｒａｌｏｎｇ－ｈａｕｌ網絡的應用，雖然全光交換可以帶來諸如覆蓋距離和成本等很多優勢，但其他美國運營商卻對此反應冷淡。這樣看來，全光網據商用仍有距離。
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