光纤通信系统与网络（第5版）课件 第10章 现代全光网络 .pptx

第10章现代全光网络;内容提要;第10章现代全光网络

;全光通信的概念是20世纪90年代提出的，其本意是信号以光的形式在光层实现信号穿过整个网络，直接在光域进行信号的传输、复用、交换和选路功能，中间不经过任何光电转换，构成灵活、全光透明性、可动态重构、具有高度生存性、宽带通信网的理想目标的光网络。;10.1.1全光网络的概念及特点;图10-2全光网络的基本结构;2．全光网络的特点;（3）网络结构的扩展性

全光网络应当具有扩展性，而且是在尽量不影响已有通信的同时扩展用户数量、速率容量、信号种类等。因此，目前全光网络结构和网络单元都强调模块化的扩展能力，即无须改动原有结构，只要升级网络连接，就能够增添网络单元。

（4）可重构性

全光网络的可重构性是指在光波长层次上的重构，网络中使用了OXC，加入新的网络节点时，不影响原有的网络结构和设备，从而可降低成本。当用户通信量增加或网络出现故障时，可以改变OXC的连接方式，对网络进行可靠重构。

（5）可操作性

由于全光网络比现有的网络多了一个光路层，因此其管理表现出一些独有的特征。允许在各个不同管理层次上控制和管理全光网络。

;全光网络实现的进展取决于光路由技术和光交换技术、光交叉连接技术、光中继技术、光分插复用技术、管理控制和操作技术、智能光网络（AutomaticSwitchedOpticalNetwork，ASON）等发展，以及全光器件的开发和网络管理的实现。;1．光路由和光交换技术

在全光网络中，由于用光节点取代了电节点，节点间的路由选择必须在光域上完成。

光交换技术可以分为光电路交换和光分组交换。在光交换节点不经过O/E/O转换，不受检测器、调制器等光电器件响应速度的限制，对比特率和调制方式透明，可实现宽带的信号交换。

;2．光交叉连接技术

光交叉连接设备（OXC）是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接，能够灵活有效地管理光纤传输网络，是实现网络保护/恢复及自动配线和监控的重要手段。

OXC除了提供光路由选择外，还允许光信号插入或分离出电网络层，它好像SDH中的DXC。;3．光中继技术;4．管理控制与???作技术

;10.1.3全光网络的结构;10.2智能光网络（ASON）

;10.2.1ASON的概念及体系结构

;2．ASON的的体系结构

ITU-T的G.8080和G.807定义了一个与具体实现技术无关的ASON的体系结构，整个网络包括3个独立逻辑功能平面，即传输平面TP（TransportPlane）、控制平面CP（ControlPlane）和管理平面MP（ManagementPlane），如图10-3所示。;图10-3ASON的三个逻辑功能平面;(1)传输平面

传送平面由一系列的传送实体组成，是业务传送的通道，为用户提供从一个端点到另一个端点双向或单向信息传输，同时，还要传送部分网络控制和管理信息。ASON传送网络基于网格状结构，光网元节点主要有光交叉连接或交换（选路）实体和传输设备。按ITU-TG.805建议进行分层，有两种承载方式，可以通过ITU-TG.803规范的SDH来承载，也适用于G.872定义的光传输网（OTN）。为了能够实现ASON的各项功能，传送平面要具有较强的信号质量检测功能及多粒度光交叉连接功能。;(2)控制平面;(3)管理平面;10.2.2ASON的连接类型;;1.永久连接;2.交换连接;3.软永久连接;10.2.3ASON的结构;;1.层叠模型;;2.对等模型;10.3光分组交换网络;10.3.1光分组交换的概念

;10.3.2光分组交换技术的原理;;10.3.3光分组交换网络;10.4光突发交换网络;10.4.2光突发交换技术的原理;光突发的分组为可变长度，突发数据包含两种光分组：承载路由信息的控制分组和承载业务的数据分组，两者在时间上和信道上分离传输与处理。

在OBS中，在网络的边缘处抵达的IP包将被封装成突发数据，然后首先在控制波长上发送（连接建立）控制分组，而在另一个不同波长上发送数据分组，如图10-8所示，在OBS网络中，突发数据从源网络节点到目的网络节点始终在光域内传输，而控制信息在每个网络节点都需要进行光-电-光的变换及电处理。控制信道与突发数据信道的速率可以相同，也可以不同。;图10-8光突发交换原理示意图;;数据信道与控制信道的隔离简化了突发数据交换的处理，而且控制分组长度十分短，因此可以实现高速处理。OCS、OBS、OPS之间的特性比较如表10.1所示。;10.4.3光突发交换网络