什麼是全光網路技術
?所謂全光網路，是指訊號只是在進出網路時才進行電/光和光/電的變換，而在網路中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。因為在整個傳輸過程中沒有電的處理，所以PDH、SDH、ATM等各種傳送方式均可使用，提高了網路資源的利用率。下面就由小編來給大家說說吧。
（全光網路示意圖）
1、首先小編要給大家介紹下什麼是全光網路先。
1.1、全光網路
所謂全光網路，是指訊號只是在進出網路時才進行電/光和光/電的變換，而在網路中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。因為在整個傳輸過程中沒有電的處理，所以PDH、SDH、ATM等各種傳送方式均可使用，提高了網路資源的利用率。
1.2、全光網路技術
全光網路的相關技術主要包括全光交換、光交叉連線、全光中繼和 光復用/去複用等。
全光網路技術承諾的美好前景很簡單: 資料將以更快的速度傳輸，因為資料僅以光的形式進行編碼。
“僅”是個關鍵字。目前，光網路裝置從光纜中接收光脈衝，將它轉換為電訊號進行處理，然後將電訊號還原為光進行傳輸。即使處理時間為零，這種轉換也會增加時延。
光技術鼓吹者說，消除光電轉換將使資料傳輸速率達到萬億位級。一個經常引用的統計資料說光纖具有25萬億到75萬億位/秒的理論容量，並把這個資料與資料速率通常以百萬位計的銅線進行比較，體現其優勢。
但是，這種論點沒有涉及全光網路的兩個基本要求：路由和緩衝。
現在全光網路中沒有路由協議這類東西。目前，光網路裝置執行在點到點或環路拓撲結構中。點到點是指，光脈衝要麼由裝置A傳送到裝置B，要麼不傳送。如果電纜出現中斷，點到點方式沒有後備連線。像SONET的自動保護交換這樣的環路技術提供了略好一些的冗餘性：一旦電纜出現中斷，環路可以繞過去。
而任何更復雜的拓撲結構都需要路由技術。
一些光網路技術鼓吹者說，路由決策屬於光網路的邊緣。的確如此，只要全光網路很小並且簡單。如果交換機制造商真正想增加銷售量，他們就需要在他們的裝置中提供更多的智慧。
全光網路的另一主要障礙是找到一種緩衝光的方式。沒有一種光裝置可以像電子裝置緩衝資料包那樣減緩光的傳播速度或儲存光。
無法緩衝光使得全光網路裝置在任何存在擁塞的環境中不具有實用性。假設有一臺光網路交換機，兩個發向同一目的地的光脈衝同時到達到這臺裝置。這臺交換機無法緩衝光則將只有拋棄其中一個脈衝。
無法緩衝光的情況可能會改變。但是也有人估計，將需要10到50年時間，這項研究才能投入實際應用。
1.3、總結
光網路裝置已經發揮著重要的作用。但是，到業界克服一些關鍵挑戰前，全光網路仍是一種純粹的想法和可疑的銷售宣傳。
2、全光網的優點
基於波分複用的全光通訊網可使通訊網具備更強的可管理性、靈活性、透明性。它具備如下以往通訊網和現行光通訊系統所不具備的優點：
1省掉了大量電子器件。全光網中光訊號的流動不再有光電轉換的障礙，克服了途中由於電子器件處理訊號速率難以提高的困難，省掉了大量電子器件，大大提高了傳輸速率。
2提供多種協議的業務。全光網採用波分複用技術，以波長選擇路由，可方便地提供多種協議的業務。
3組網靈活性高。全光網組網極具靈活性，在任何節點可以抽出或加入某個波長。
4可靠性高。由於沿途沒有變換和儲存，全光網中許多光器件都是無源的，因而可靠性高。
3、全光網中的關鍵技術
3.1 光交換技術
光交換技術可以分成光路交換技術和分組交換技術。光路交換又可分成3種類型，即空分SD、時分TD和波分/頻分WD/FD光交換，以及由這些交換形式組合而成的結合型。其中空分交換按光矩陣開關所使用的技術又分成兩類，一是基於波導技術的波導空分，另一個是使用自由空間光傳播技術的自由空分光交換。光分組交換中，非同步傳送模式是近年來廣泛研究的一種方式。
3.2 光交叉連線OXC技術
OXC是用於光纖網路節點的裝置，通過對光訊號進行交叉連線，能夠靈活有效地管理光纖傳輸網路，是實現可靠的網路保護/恢復以及自動配線和監控的重要手段。OXC主要由光交叉連線矩陣、輸入介面、輸出介面、管理控制單元等模組組成。為增加OXC的可靠性，每個模組都具有主用和備用的冗餘結構，OXC自動進行主備倒換。輸入輸出介面直接與光纖鏈路相連，分別對輸入輸出訊號進行適配、放大。管理控制單元通過程式設計對光交叉連線矩陣、輸入輸出介面模組進行監測和控制、光交叉連線矩陣是OXC的核心，它要求無阻塞、低延遲、寬頻和高可靠，並且要具有單向、雙向和廣播形式的功能。OXC也有空分、時分和波分3種類型。
3.3 光分插複用
在波分複用WDM光網路領域，人們的興趣越來越集中到光分插複用器上。這些裝置在光波長領域內具有傳統SDH分插複用器SDH ADM在時域內的功能。特別是OADM可以從一個WDM光束中分出一個通道分出功能，並且一般是以相同波長往光載波上插入新的資訊插入功能。對於OADM，在分出口和插之間以及輸和輸出口之間必須有很高的隔離度，以最大限度地減少同波長干涉效應，否則將嚴重影響傳輸效能。
已經提出了實現OADM的幾種技術：WDM DE-MUX和MUX的組合;光迴圈器或在Mach-Zehnder結構中的光纖光柵;用整合光學技術實現的串聯Mach-Zehnder結構中的干涉濾波器。前兩種方式使隔離度達到最高，但需要昂貴的裝置如WDM MUX/DE MUX或光迴圈器。Mach-Zehnder結構用光纖光柵或光整合技術還在開發之中，並需要進一步改進以達到所要求的隔離度。上面幾種OADM都被設計成以固定的波長工作。
3.4 光放大技術
光纖放大器是建立全光通訊網的核心技術之一，也是密集波分複用DWDM系統發展的關鍵要素。DWDM系統的傳統基礎是摻餌光纖放大器EDFA。光纖在1550nm視窗有一較寬的低損耗頻寬，可以容納DWDM的光訊號同時在一根光纖上傳輸。採用這種放大器的多路傳輸系統可以擴充套件，經濟合理。EDFA出現以後，迅速取代了電的訊號再生放大器，大大簡化了整個光傳輸網。但隨著系統頻寬需求的不斷上升，EDFA也開始顯示出它的侷限性。由於可用的頻寬只有30nm，同時又希望傳輸儘可能多的通道，故每個通道間的距離非常小，一般只有O.8～1.6nm，這很容易造成相鄰通道間的串話。
因此，實際上EDFA的頻寬限制了DWDM系統的容量。最近研究表明，1590nm寬波段光纖放大器能夠把DWDM系統的工作視窗擴充套件到1600nm以上。貝爾實驗室和NH的研究化矽和餌的雙波段光纖放大器。它由兩個單獨的子帶放大器組成：傳統1550nm EDFA1530nm～1560nm;1590nm的擴充套件波段光纖放大器EBFA。EBFA和EDFA的結合使用，可使DWDM系統的頻寬增加一倍以上75nm，為通道提供更大的空間，從而減少甚至消除了串話。因此，1590nm EBFA對滿足不斷增長的高容量光纖系統的需求邁出了重要的一步。
4、全光網面臨的挑戰及發展前景
4.1 面臨的挑戰
1網路管理。除了基本的功能外，核心光網路的網路管理應包括光層波長路由管理、端到端效能監控、保護與恢復、疏導和資源分配策略管理。
2互連和互操作。ITU和光互連網論壇OIF正致力於互操作和互連的研究，已取得了一些進展。ITU的研究集中在開發光層內實現互操作的標準。OIF則更多的關注光層和網路其他層之間的互操作，集中進行客戶層和光層之間介面定義的開發。
3光效能監視和測試。目前光層的效能監視和效能管理大部分還沒有標準定義，但正在開發之中。
4.2 發展前景
全光網是通訊網發展的目標，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。在完成上述使用者間全程光傳送網後，有不少的訊號處理、儲存、交換以及多路複用/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。