淺析有線電視全光網(wǎng)絡關鍵技術

殷亞男

摘 要：本文首先對介紹了全光網(wǎng)絡的概況，后又對全光網(wǎng)絡的發(fā)展進行了詳細分析，其中又分為兩大部分，全光網(wǎng)絡關鍵性技術及全光網(wǎng)絡在現(xiàn)代社會發(fā)展中所面臨的挑戰(zhàn)，最后在現(xiàn)有基礎上對全光網(wǎng)絡未來發(fā)展進行了展望。

關鍵詞：通信網(wǎng) 全光網(wǎng)絡 信息

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0019-01

社會的進步，科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的通訊手段已遠遠不能滿足現(xiàn)在社會對信息質量的要求，在此基礎上，光纖通訊應運而生。現(xiàn)有的通信網(wǎng)以光的復用技術為基礎，以電信號處理信息，網(wǎng)絡的各個節(jié)點要完成光/電/光的轉換最終獲得信息，這就導致其中的電子件難以適應高速、大容量的需求，致使通信網(wǎng)極易產(chǎn)生“電子瓶頸”現(xiàn)象，諸如帶寬限制、串話加劇、功能消耗過高等。有爭議就有進步，人們提出了全光網(wǎng)（AON）的概念，光纖通信逐漸開始向全光網(wǎng)絡的方向發(fā)展。

1 全光網(wǎng)絡概況

“全光網(wǎng)絡”又稱“全光通信網(wǎng)絡”，它是指光信息流在網(wǎng)絡傳輸及交換時以光的形式存在，而不需要經(jīng)過光/電、電/光之間的轉換。全光網(wǎng)絡使用光纖作為傳輸介質組建網(wǎng)絡，傳統(tǒng)的有線電視用戶與用戶之間采用電信號的傳輸方式，而全光網(wǎng)絡利用光波在光纖中傳播產(chǎn)生的信號進行信息交換，通過波長選擇器件實現(xiàn)路由選擇。傳輸過程中直接對光信號進行處理，使數(shù)據(jù)從節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程都在光域內進行，中間沒有電信號的介入，使信號具有透明性。全光網(wǎng)絡有星形網(wǎng)、總線網(wǎng)和樹形網(wǎng)三種基本類型。

2 全光網(wǎng)絡的發(fā)展

2.1 全光網(wǎng)的關鍵技術

全光網(wǎng)絡具有良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性，是下一代高速寬帶網(wǎng)絡的不二選擇，其良好的特性取決于全光網(wǎng)絡關鍵的技術，目前全光網(wǎng)絡技術主要有光交換技術、光交叉連接（OXC）技術、全光中繼、光復用/去復用技術等類型。

光交換技術有空分光交換、時分光交換、波分/頻分光交換以及由它們結合組成的各種交換形式。傳統(tǒng)的光交換利用光變電、電變光之間的轉換，對交換容量的電子器件有很高的要求，現(xiàn)有的電子器件往往受到工作速度的限制，從而導致整個光通信系統(tǒng)的寬帶受到限制。直接光交換可充分利用光通信的寬帶特性，省去光/電、電/光的交換過程，能切實保障信息的傳播，因此，光交換被認為是未來寬帶通信網(wǎng)最具潛力的新一代交換技術。

光交叉連接（OpticalCrossConnection）技術，簡稱OXC。OXC是具有多個標準的光纖接口，由光交叉連接矩陣、管理控制單元、輸入單元、輸出單元等模塊組成。光交叉連接技術，是在光域中實現(xiàn)高速信息傳播的有力保障。OXC也有空分、十分和波分三種類型。波分復用技術和空分技術相結合，能使交叉連接矩陣的容量和靈活性大大提高，目前波分復用和空分技術的應用比較成熟，時分技術還有待提高，光交叉連接技術是未來光技術的關鍵。

全光中繼技術，為了時信號有更遠的傳輸距離，就需要放大光信號，這就需要信號放大器。傳統(tǒng)的光纖傳輸系統(tǒng)采用光—電—光再生中繼器，這種中繼設備十分復雜，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都不能得到保證。經(jīng)過多年努力，傳統(tǒng)的再生中繼器已經(jīng)被全光傳輸中繼器所代替，實現(xiàn)了在光路中對信號的直接放大。目前半導體光放大器（SOA）和光纖放大器（摻鉺光纖放大器——EDFA、摻鐠光纖放大器—PDFA、摻鈮光纖放大器—NDFA）也已經(jīng)研發(fā)并相繼投入使用。由于SOA尚未能克服噪聲、偏振相關性等的影響，目前采用的光放大技術主要是EDFA。

光復用/去復用技術包括：光時分復用（OTDM）、波分復用（WDM）、光分插復用（OADM），光時分復用技術又可分為超窄光脈沖的產(chǎn)生與調制技術、全光復用/去復用技術、光定時提取技術等。

各種關鍵性技術為全光網(wǎng)絡的發(fā)展提供了必要的技術支持，它們是人類文明的發(fā)展的產(chǎn)物，更助推人類文明向更高更強的方向發(fā)展。

2.2 面臨的挑戰(zhàn)

目前全光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡管理有待完善。完整的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是有效管理的關鍵，建設全光網(wǎng)絡管理系統(tǒng)應在充分了解現(xiàn)有光技術光系統(tǒng)，以此作為建立管理系統(tǒng)的基本依據(jù)，為全光網(wǎng)絡的發(fā)展奠定物質基礎，例如在有線電視發(fā)展方面，立足現(xiàn)有廣播電視傳播骨干網(wǎng)、三級光纖環(huán)網(wǎng)以及環(huán)形骨干網(wǎng)的各個光節(jié)點延伸的星形網(wǎng)絡，逐步地對全光網(wǎng)絡進行拓展，不斷完善全光網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)，有計劃有步驟的將整個廣播電視網(wǎng)絡連成一個整體；目前光性能監(jiān)視和測試仍處于初步發(fā)展階段，對光層的性能監(jiān)視和性能管理的定義還未規(guī)范化；目前在光層內實現(xiàn)互操作，以及光層和網(wǎng)絡其他層之間的互操作仍面臨著難關，ITU和光互連網(wǎng)論壇（OIF）正致力于兩者進行相關問題的攻克；目前利用單模光纖傳輸有線電視信號時，現(xiàn)有激光器尚不能獲取高質量的光源，反射機的輸出功率光尚不能滿足對光單色性、相干性的需求；全光網(wǎng)絡的發(fā)展需要完整的技術支持，現(xiàn)有技術在全光網(wǎng)絡發(fā)展中仍受到許多限制，不能更好更高效地促進其發(fā)展也是目前全光網(wǎng)絡發(fā)展的一大詬病。

2.3 發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡以光的復用技術為基礎，完成光/電/光的轉換，進行信號的轉換、信息的交流，為通信領域的發(fā)展做出了極大的貢獻。隨著時代的發(fā)展，通訊信息的高速發(fā)展與普及，通信技術也被廣泛應用與人們的生產(chǎn)生活。為了更好地適應社會活動、推動社會發(fā)展，全光網(wǎng)絡逐漸被人們發(fā)現(xiàn)、應用，成為今后通信網(wǎng)發(fā)展的目標。全光網(wǎng)的發(fā)展應分兩個階段進行，第一階段：全光網(wǎng)傳送。即使數(shù)據(jù)在從節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程都在光域內進行，完全靠光波沿光纖傳播實現(xiàn)信號的長距離傳播，中間沒有電信號的介入，達到傳輸過程中對光信號的直接處理。第二階段：實現(xiàn)完整的全光網(wǎng)絡。在完成全程光傳播的基礎上，后續(xù)進行的信號處理、儲存、交換以及多路復用/分用、進網(wǎng)/出網(wǎng)等都由光子技術完成，最終實現(xiàn)光在端到瑞的傳輸、交換和處理。

3 結語

信息化的發(fā)展對通信網(wǎng)的寬帶和容量都有了更高的要求，光波傳播在光纖通信的應用已得到初步發(fā)展，全光網(wǎng)絡在現(xiàn)代有線電視傳播領域也占據(jù)了不可取代的位置。雖然目前全光網(wǎng)絡的發(fā)展尚不完善，仍需要更多的探索和鉆研，但現(xiàn)今時代對通信網(wǎng)絡的高標準、高要求也決定了全光網(wǎng)絡必成為下一代高速寬帶網(wǎng)絡的首選。

參考文獻

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