光网络现状及发展趋势PPT课件
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光纤通信发展的历史和现状幻灯片
光纤通信发明家高锟(左) 1998年在英国接受IEE授予的奖章
1970年，光纤研制取得了重大突破
•
1970 年 ， 美 国 康 宁 (Corning) 公 司 研 制 成 功 损 耗
20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
• 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质，光纤通信系统 将成为未来国家信息基础设施的支柱。
在许多发达国家，生产光纤通信产品的行业已在国民经济 中占重要地位。
光纤通信整体发展时间表
(Gb/s•Km
10000 系0 统 性 能 10000
1000
） 100
1.55μm 相干检测 1.55μm 直接检测
1.3μm 0.8μm 单模 多模
光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：
• 第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业
应用的开发时期。
• 第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和
增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。
• 第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距
离为目标、全面深入开展新技术研究的时期。
突变型多模光纤通信系统， 以及速率为100 Mb/s的渐变型多模 光纤通信系统的试验。
• 1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。
•
随后，由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋
TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。
• 第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统于
1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开， 促进了全球通信网的发展。
由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年成为光纤通信发展的一个重要里程碑
光传输第10章 光纤通信新技术(光网络产品发展趋势及产品介绍)PPT课件
实现快速端到端电路。
I-NNI 信令：RSVP-TE
I-NNI 路由：OSPF-TE
运营商内部不同控制域间 E-NNI 信令：RSVP-TE E-NNI 路由： DDRP
数据传送－城域WDM迅速发展
GE、POS
λ
λ
λ
IP OVER DWDM
光传输网管系统 GE、POS
… 波长 1~32
•5G / 波长 •10G / 波长
； 降低升级和运营成本； 支持广播、组播，并内置光功率均衡功能。
DWDM+OCS-长途网智能端到端业务调度方案
ODF/DDF
跨环业务需要 多次人工转接
维护成本增加 故障率增加
骨干层多 点失效后业务 中断
单套设备调度、组网能力有限， 需要多套设备解决
占用机房资源
占用维护资源
OSN9500智能光网络设
ATM交换
PSTN/2G交换
SDH专线
ESCON/FICON/FC
DVB
OptiX BWS1600G长途波分系统
高效大颗粒 IP业务接入: ➢ GE ➢ 10GE ➢ 2.5G POS ➢ 10G POS
3G交换
NGN 软交换
GSR
数据大客户专线
长途波分传输网能够提供全业务接入，实现对SDH业务、ATM业务、 SAN业务、DVB业 务以及宽带数据IP等业务综合承载和长途传送；
GMPLS信令逐步实施到VC、波长和MPLS，在控制的层 次上形成完整的端到端体系；ASON标准逐渐成熟，在网 络间协议上业界逐步统一，不同管理域的ASON网络能够 对端到端电路实现相应的配置和管理。
数据业务的大颗粒化使城域WDM发展迅速，基于子波长 的调度能力成为城域WDM的重要需求，可配置波长调度 也将逐渐成熟并得到应用；OTN为光电层波长业务的端到 端提供设备支撑，成为下一代支持数据互连的传输设备之 一。
光网络技术与发展趋势
光网络技术与发展趋势1 光网络的基本特点、结构与发展趋势1.1 基本特点现有网络由光传输系统和电子节点组成，光技术用于两个电子节点间的点对点传输，在每个电子节点中光信号都要转换成电信号由电子节点进行电处理，两个网络边缘节点之间的连接通常为多跳连接，这将会增大传输延迟，使电子节点的处理负担过重，限制网络节点的吞吐量。
20世纪90年代以来，随着光纤通信技术的迅速发展，许多学者提出了“全光网络”的概念，其本意是信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生和交换/选路，中间不经过任何光电转换，以达到全光透明性，实现在任意时间、任意地点、传送任意格式信号的理想目标。
全光网络由光传输系统和在光域内进行交换/选路的光节点组成，光传输系统的容量和光节点的处理能力非常大，电子处理通常在边缘网络进行，边缘网络中的节点或节点系统可采用光通道通过光网络进行直接连接，如图1所示。
光节点不进行按信元或按数据包的电子处理，因而具有很大的吞吐量，可大大地降低传输延迟。
不同类型的信号可以直接接入光网络。
光网络具有光通道的保护能力，以保证网络传输的可靠性。
为了提高传输效率，也可以简化或去掉SDH和ATM等中有关网络保护的功能，避免各个层次的功能重复。
由于光器件技术的局限性，目前全光网络的覆盖范围还很小，要扩大网络覆盖范围，必须要通过光电转换来消除光信号在传输过程中积累的损伤（色散、衰减、非线性效应等），进行网络维护、控制和管理。
因此，目前所说的“光网络”是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合，是ITU－T有关“光传送网”概念的通俗说法。
ITU－T在G.872建议中定义光传送网为一组可为客户层信号提供主要在光域上进行传送、复用、选路、监控和生存性处理的功能实体，它能够支持各种上层技术，是适应公用通信网络演进的理想基础传送网络。
最近提出的自动交换光网络也属于光传送网的范畴。
1.2 光网络的结构光网络的基本结构类型有星形、总线形（含环形）和树形等3种，可组合成各种复杂的网络结构。
光网络的发展韦乐平ChinaTelecom
中国电信FTTH的发展预测
12000 FTTH覆盖数(全部)
10000 （万）
11000
8600
8000
FTTH覆
6000
盖
6300
FTTH用
4000
4000
户 3000
2000 0
870 80
700 500
13010000 18010500
2500
2010 2011 2012 2013 2015
到至少（120－155）Tb/s，甚至200Tb/s以上。
❖主要流量驱动是P2P和网络视频，其中确知P2P
占
骨干网的55%，考虑未知P2P后可能达到70%。
❖确知P2P中UDP占65%，TCP占35%，与2年前
相反。
❖P2P增速逐渐减慢，视频将是主要驱动力，其中
PC
网络视频流量将主导，占比将从23%攀升到2015
光缆特性：京广线以东的多数光缆符合100G传输
要求，至少有部分光纤可以符合要求。西部？
市场需求：2013年干线最大段落容量需求
10Tb/s,需要100Gb/s系统,预计2015年规模应用
We。i 5/30/2011
4
100Gps的技术挑战及对 策
技术挑战：在现Biblioteka 10Gps传输架构上容纳100Gps。 为此，要求OSNR、PMD容限、频谱效率改进10倍， 同时CD容限改进100倍才有可能。其次，高速ADC 突破。 技术对策： －用相干DP-QPSK可使OSNR比调幅的10Gps改进 6dB。 －100G相位匹配难，XPM减少，发送功率高1.5dB。 －EDC减少DCM积累带来噪声和非线性代价1.5dB左 右 －用软判决前向纠错SD FEC,可进一步改进2dB左右。 －52602G1/5速/22率的ADC突破，促使真正单频100G系统可用5 。
光纤通信发展的历史和现状00325-PPT精选文档27页
• 在这个时期，美国麻省理工学院利用He - Ne激光器和
CO2激光器进行了大气激光通信试验。
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质， 对光通信的研究 曾一度走入了低潮。
1.1.2 现代光纤通信
1966 年 ， 英 籍 华 裔 学 者 高 锟 (C.K.Kao) 和 霍 克 哈 姆 (C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用 光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了 现代光通信——光纤通信的基础。
第1章 概论
1·1 光纤通信发展的历史和现状
1.1.1 探索时期的光通信 1.1.2 现代光纤通信 1.1.3 国内外光纤通信发展的现状
1·2
1.2.1 光通信与电通信 1.2.2 光纤通信的优点 1.2.3 光纤通信的应用
1·3 光纤通信系统的基本组成
1.3.1 发射和接收 1.3.2 基本光纤传输系统 1.3.3 数字通信系统和模拟通信系统
1.2.3 光纤通信的应用
光纤可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。光纤在通 信网、广播电视网与计算机网，以及在其它数据传输系统中， 都得到了广泛应用。光纤宽带干线传送网和接入网发展迅速， 是当前研究开发应用的主要目标。
光纤通信的各种应用可概括如下：
① 通信网
② 构成因特网的计算机局域网和广域网
③ 有线电视网的干线和分配网
电信号输入
激光源 调制器
光纤
驱动和控制
光信号输出
(b)
图 1.5 (a) 直接调制； (b) 间接调制(外调制)
2.
功能：是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失 真)和衰减传输到光接收机
组成:光纤、光纤接头和光纤连接器
CO2激光器进行了大气激光通信试验。
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质， 对光通信的研究 曾一度走入了低潮。
1.1.2 现代光纤通信
1966 年 ， 英 籍 华 裔 学 者 高 锟 (C.K.Kao) 和 霍 克 哈 姆 (C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用 光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了 现代光通信——光纤通信的基础。
第1章 概论
1·1 光纤通信发展的历史和现状
1.1.1 探索时期的光通信 1.1.2 现代光纤通信 1.1.3 国内外光纤通信发展的现状
1·2
1.2.1 光通信与电通信 1.2.2 光纤通信的优点 1.2.3 光纤通信的应用
1·3 光纤通信系统的基本组成
1.3.1 发射和接收 1.3.2 基本光纤传输系统 1.3.3 数字通信系统和模拟通信系统
1.2.3 光纤通信的应用
光纤可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。光纤在通 信网、广播电视网与计算机网，以及在其它数据传输系统中， 都得到了广泛应用。光纤宽带干线传送网和接入网发展迅速， 是当前研究开发应用的主要目标。
光纤通信的各种应用可概括如下：
① 通信网
② 构成因特网的计算机局域网和广域网
③ 有线电视网的干线和分配网
电信号输入
激光源 调制器
光纤
驱动和控制
光信号输出
(b)
图 1.5 (a) 直接调制； (b) 间接调制(外调制)
2.
功能：是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失 真)和衰减传输到光接收机
组成:光纤、光纤接头和光纤连接器
光纤通信发展趋势—全光通信课件解析
光分组交换系统根据对控制包头处理及交换粒度
的不同，又可分为：光分组交换（OPS）技术 、 光突发交换（OBS）技术、光标记分组交换 （OMPLS）技术 。
13
光传输技术 光交叉连接(oxc)
全光通信
光交叉连接设备：输入和输出是光信号，交叉连接 用全光实现，消除电子瓶颈。
输入光信号
光交叉
连接
输出光信号
8
光传输技术
全光通信
电子瓶颈的来源
电子转换设备 的障碍
处理、储存、交换 、复用、解复用等 功能的电子 技术造成的瓶颈
电子器件在适应 高速、大容量的 需求上存在 诸多缺点，
全光通信
9
光传输技术 全光网络系统通信图
光源 光调制解调器
全光通信
光传送
信号输入
光交换
光调制解调器
光传送
信号输出
10
光传输技术 全光网络关键技术
网络OAM需要 进一步完善
南京信息职业技术学院 通信学院
16
光传输技术
全光通信
全光通信发展未来
超长距离
超大容量
网络效率更高 实用化
17
光传输技术
全光通信有哪些优点？
18
光传输技术
19
（4）向G.655光纤发展 （5）向宽带光纤接入网方向发展
6
光传输技术
光纤通信的发展概况
全光通信
7
光传输技术
第一代：
20世纪90年代以前， 光纤通信系统主要 采用点对点的传输， PDH
全光通信
第二代： 自90年代初逐渐被同步 数字体系(SDH)所取代， SDH是基于网络的 传送体制。
第三代： 近十年来，波分复用 、智能光网络、分组 传送网和光传送网等 涌现
光网络现状及发展趋势PPT课件
高QOS 保障、良好的统计复用能力、全面的OAM管理、 端到端的可视化、网络的灵活扩展以及可靠性等优点能 让传统的IP业务得到充分的保障，实现运营商对业务的 精细化运作，制定有差别的服务。
PTN既能为整个电信网络向IP化、宽带化演进提供支持， 又可以有效降低全网IP化、宽带化的建设和运维成本。
为什么要引入分组传送技术
在电信业务IP化趋势推动下，传输网承载业务从以 TDM为主向以IP为主转变，面向TDM业务设计的SDH 传输网技术已不能很好地支撑数据IP业务的传送需求， 主要体现在： 基于固定的VC容器作为传送单位，粒度大、种类少， 适配分组业务的效率低，难以动态共享； 基于电路连接传送业务，配置复杂，实现数据业务 所要求的全互联成本昂贵并难以维护； 业务种类简单，难以满足新型动态数据业务的要求。
光纤到户(FTTH)网络结构
Service Node
Internet
Leased Line
Frame/Cell Relay
OLT
Telephone
Interactive Video
Operating System
SNI (VB5)
Passive Optical Splitters
ONT FTTH
ONT FTTB
PTN技术发展现状
OAM G.8113.1在国际标准化中取得重大进展 基本完成G.8114向G.8113.1的设备升级
运维管理：运维效率与SDH持平 业务部署板块化 业务割接智能化 网络加减点向导化 版本升级远程批量化
时间同步：光纤不对称补偿，提高工程进度90%以上
FTTH的技术现状
光纤化进一步向用户延伸 ，表现形式主要有FTTH、 FTTN+DSL、FTTB+LAN等
PTN既能为整个电信网络向IP化、宽带化演进提供支持， 又可以有效降低全网IP化、宽带化的建设和运维成本。
为什么要引入分组传送技术
在电信业务IP化趋势推动下，传输网承载业务从以 TDM为主向以IP为主转变，面向TDM业务设计的SDH 传输网技术已不能很好地支撑数据IP业务的传送需求， 主要体现在： 基于固定的VC容器作为传送单位，粒度大、种类少， 适配分组业务的效率低，难以动态共享； 基于电路连接传送业务，配置复杂，实现数据业务 所要求的全互联成本昂贵并难以维护； 业务种类简单，难以满足新型动态数据业务的要求。
光纤到户(FTTH)网络结构
Service Node
Internet
Leased Line
Frame/Cell Relay
OLT
Telephone
Interactive Video
Operating System
SNI (VB5)
Passive Optical Splitters
ONT FTTH
ONT FTTB
PTN技术发展现状
OAM G.8113.1在国际标准化中取得重大进展 基本完成G.8114向G.8113.1的设备升级
运维管理：运维效率与SDH持平 业务部署板块化 业务割接智能化 网络加减点向导化 版本升级远程批量化
时间同步：光纤不对称补偿，提高工程进度90%以上
FTTH的技术现状
光纤化进一步向用户延伸 ，表现形式主要有FTTH、 FTTN+DSL、FTTB+LAN等
《光通信技术与网络》课件
特点
光通信技术具有高带宽、低损耗、抗 电磁干扰、传输距离远、保密性好等 优点，适用于各种通信需求，尤其适 用于宽带互联网、数据中心、云计算 等领域的信号传输。
光通信技术的应用场景
宽带互联网
数据中心
光通信技术是宽带互联网的基础设施，为 各类互联网应用提供高速、可靠的信息传 输服务。
数据中心内部和数据中心之间的连接大量 采用光通信技术，以满足云计算和大数据 处理对高速数据传输的需求。
VS
光接收机
将接收到的光信号转换为电信号，经过解 调和解码后恢复出原始的电信号。
光中继器与光放大器
光中继器
用于放大和处理传输中的光信号，补 偿光信号的衰减和失真，保证信号的 可靠传输。
光放大器
直接放大光信号，提高光信号的功率 ，扩展传输距离和覆盖范围。
光波分复用技术
• 光波分复用技术：利用不同波长的光信号在同一光纤中同 时传输，提高光纤的传输容量和利用率。
高速光传输系统的性能优化
链路优化
通过优化光放大器、色散补偿和光纤类型等参数，实现高速光信 号的长距离传输。
调制格式与编码方式优化
根据实际传输需求，选择合适的调制格式和编码方式，以提高频谱 效率和传输性能。
数字信号处理算法优化
采用先进的数字信号处理算法，如自适应均衡、信道估计与跟踪等 ，以减小噪声和误码率。
光通信技术在5G/6G网络中的应用前景
大容量、高速率传输
利用光通信技术实现5G/6G网络的大容量、高速率传输，满足不 断增长的数据传输需求。
低时延、高可靠性
通过光通信技术降低5G/6G网络的时延，提高网络的可靠性和稳定 性。
灵活组网和智能调度
利用光通信技术实现5G/6G网络的灵活组网和智能调度，提升网络 资源的利用率和网络性能。
光通信技术具有高带宽、低损耗、抗 电磁干扰、传输距离远、保密性好等 优点，适用于各种通信需求，尤其适 用于宽带互联网、数据中心、云计算 等领域的信号传输。
光通信技术的应用场景
宽带互联网
数据中心
光通信技术是宽带互联网的基础设施，为 各类互联网应用提供高速、可靠的信息传 输服务。
数据中心内部和数据中心之间的连接大量 采用光通信技术，以满足云计算和大数据 处理对高速数据传输的需求。
VS
光接收机
将接收到的光信号转换为电信号，经过解 调和解码后恢复出原始的电信号。
光中继器与光放大器
光中继器
用于放大和处理传输中的光信号，补 偿光信号的衰减和失真，保证信号的 可靠传输。
光放大器
直接放大光信号，提高光信号的功率 ，扩展传输距离和覆盖范围。
光波分复用技术
• 光波分复用技术：利用不同波长的光信号在同一光纤中同 时传输，提高光纤的传输容量和利用率。
高速光传输系统的性能优化
链路优化
通过优化光放大器、色散补偿和光纤类型等参数，实现高速光信 号的长距离传输。
调制格式与编码方式优化
根据实际传输需求，选择合适的调制格式和编码方式，以提高频谱 效率和传输性能。
数字信号处理算法优化
采用先进的数字信号处理算法，如自适应均衡、信道估计与跟踪等 ，以减小噪声和误码率。
光通信技术在5G/6G网络中的应用前景
大容量、高速率传输
利用光通信技术实现5G/6G网络的大容量、高速率传输，满足不 断增长的数据传输需求。
低时延、高可靠性
通过光通信技术降低5G/6G网络的时延，提高网络的可靠性和稳定 性。
灵活组网和智能调度
利用光通信技术实现5G/6G网络的灵活组网和智能调度，提升网络 资源的利用率和网络性能。
《光网络应用展望》幻灯片
为什么要用SDH
SDH的出现 80年代初期，为解决标准光接口问题，美国AT&T贝尔 实验室提出同步光网络SONET
1988年原CCITT采纳这概念，后来形成了同步数字体系 SDH。
为克服PDH的缺陷，SDH是先有目标再有规范，然后研 制设备，这个过程与PDH相反。这就可能最大限度地以最理 想的方式来定义符合未来通信网要求的系统和设备。
ห้องสมุดไป่ตู้ 通信传输网的逐步演进
初见曙光的、以WDM/DWDM为基础的全光网络时 代
电子器件的瓶颈限制了时分复用速率的进一步提高，
使以时分复用为基础的SDH技术的发展转向了波分复用， 即在同一光纤上通过采用不同的波长光源传送多路信号， 波分复用是传输技术发展到光纤技术后的又一次飞跃，进 一步的发展出现了以波分复用，光分插复用器（OADM）， 光交叉连接设备（OXC）为技术基础的全光联网的传输网---全光网络，它是以波长为单位进行和调度的网络。
STM是一种信息结构，它由信息净负荷、段开销（SOH） 、 和AU指针构成，组织成一种信息结构，重复周期为125μs 。这 种信息适宜在所选择的媒质上以与网络同步的速率串行传输。基 本模块STM-1信号的速率为155520Kbit/s.更高阶的STM-N模 块信号由N个STM-1信号按同步复用方式形成。
同步数字体系（SDH）的出现和发展是通信传输体制 的重大变革，以SDH为基础的传送网已经成为我国以及国 际上通信网建设的主导方向， SDH已迅速成为通信网的主 流传输技术。
SDH的应用范围不仅覆盖了全部核心网，而且已开始 进入接入网领域。
SDH的发展形势促进了波分复用（WDM/DWDM） 技术的发展，WDM技术正向人们展示全光网络的巨大潜 力和光辉前景。
光纤通信发展的历史和现状00325-PPT课件
• • •
1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。
随后，由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋 TAT-8 海底光缆通信系统于1988年建成。 第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统于 1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开， 促进了全球通信网的发展。
光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：
在许多发达国家，生产光纤通信产品的行业已在国民经济 中占重要地位。
光纤通信整体发展时间表
100000 系 统 性 能 (Gb/s•Km ） 1.55μm 相干检测 光孤子
10000
1000
1.55μm 直接检测 0.8μm 多模 1.3μm 单模
100
10 1 0.1
光 放 大 器
1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992
实用光纤通信系统的发展
1976 年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实 用光纤通信系统的现场试验。
•
• •
1980 年，美国标准化FT - 3光纤通信系统投入商业应用。
1976 年和 1978 年，日本先后进行了速率为34 Mb/s的突变 型多模光纤通信系统， 以及速率为100 Mb/s的渐变型多模光纤通 信系统的试验。
1.2 光纤通信的优点和应用
1.2.1
通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波 频率越高，频带宽度越宽。 光通信的主要特点
载波频率高；频带宽度宽（图 1.1 ）
光通信利用的传输媒质 - 光纤，可以在宽波长范围内获得 很小的损耗。 （图 1.2 ）
频率
波长
名称 紫外 线 可见 光线 (光纤通 信用） 近红 外线 远红 外线 亚毫 米波
光通信技术发展趋势优秀课件
IP
WDM
OXC
OXC
OXC
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
SDH
WDM
WDM
OADM
OADM
WDM
WDM
OADM
OADM
ATM
SDH
IP
ATM
SDH
ATM
IP
ATM
IP
SDH
SDH
IP
SDH
IP
ATM
IP
OXC:光交叉连接设备
光通信技术发展趋势优秀课件
光通信技术发展趋势
新技术和新系统
光通信技术发展趋势优秀课件
用户网络光接口
数据是光网络的用户 开放的接口增强互通性 随着光网络的发展保持稳定 基于SDH接口
Data
运营者 X
Data
Optical Network
运营者 Z
运营者 Y
O-UNI
O-UNI
光通信技术发展趋势优秀课件
对客户信号的适配
减小对客户层的依赖 对客户信号进行适配
光通信技术发展趋势优秀课件
新型光纤的发展
WDM的特性（1550nm窗口多信道传输）造成普遍使用光纤换代。 常规光纤G652色散过大，在1550nm为20/ps/km。 色散位移光纤G653在1550nm色散为零，整个1550nm频段色散太小，容易形成非线性光信号损伤。 理想的传送WDM信号的光纤：色散较小可以保证信号传送相当远的距离，但又满足不形成非线性效应的较大色散的要求。
减少电路交换投资； 增加高速数据包/信元交换投资。
Time
Traffic Volume
WDM
OXC
OXC
OXC
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
SDH
WDM
WDM
OADM
OADM
WDM
WDM
OADM
OADM
ATM
SDH
IP
ATM
SDH
ATM
IP
ATM
IP
SDH
SDH
IP
SDH
IP
ATM
IP
OXC:光交叉连接设备
光通信技术发展趋势优秀课件
光通信技术发展趋势
新技术和新系统
光通信技术发展趋势优秀课件
用户网络光接口
数据是光网络的用户 开放的接口增强互通性 随着光网络的发展保持稳定 基于SDH接口
Data
运营者 X
Data
Optical Network
运营者 Z
运营者 Y
O-UNI
O-UNI
光通信技术发展趋势优秀课件
对客户信号的适配
减小对客户层的依赖 对客户信号进行适配
光通信技术发展趋势优秀课件
新型光纤的发展
WDM的特性（1550nm窗口多信道传输）造成普遍使用光纤换代。 常规光纤G652色散过大，在1550nm为20/ps/km。 色散位移光纤G653在1550nm色散为零，整个1550nm频段色散太小，容易形成非线性光信号损伤。 理想的传送WDM信号的光纤：色散较小可以保证信号传送相当远的距离，但又满足不形成非线性效应的较大色散的要求。
减少电路交换投资； 增加高速数据包/信元交换投资。
Time
Traffic Volume
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中国电子科技集团公司 第34研究所
光网络现状及发展趋势
2012年7月
光网络现状及发展趋势
Part I 提高容量是光网络发展首要任务 分组传送技术成为网络建设主流
Part Ⅱ光网络智能化是重要发展方向 FTTH建设发展依然强劲
传输大容量、业务分组化、体系智能化、接入宽带化
流量是光网络的发展之源
接收技术
平衡接收：DPSK、DQPSK 相干接收：QPSK、QAM、OFDM 相干检测+数字信号处理+SD-FEC补偿线性损伤
提高容量解决途径
OTN 100G部署应用模式 链路：2013年最大段落容量达12T，100G需求开始主
导，2015年左右进入规模应用。 透明化：OTN的引入将极大地改进网络的透明性，有利
PTN主流技术
T-MPLS T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一 些特征，抛弃了IETF为MPLS定义的繁复的控制协议族， 简化了数据平面，去掉了不必要的转发处理，并增加了 ITU-T传送风格的保护倒换和OAM功能。
PBB-TE 基于传统以太网技术，在IEEE802.1q、802.1ad、等 技术基础上进行扩展，采用传统的以太网封装方式承载 上层业务。关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议 等传统功能，通过网管系统或控制协议进行连接配置和 管理，避免了广播流量的泛滥并提高了网络可靠性。
于统一的端到端OTN物理传送和管理层建立。
双平面传输架构：40G/100G将长期共存，建网时应合 理选择40G/100G，获取最佳建网性价比。
超高速——Tbit级展望
随着传输技术的不断进展，预计未来10~15年单通道速 率将达到Tbit/s量级，干线节点容量将达到Pbit/s量级；
烽 火 2011 年 8 月 发 布 一 项 研 究 成 果 C 波 段 16 个 波 ×1.92T/波实现传输总容量为30.7Tbit/s，是当时国内 所见报道的最大传输容量，同时也是当时国际C波段 Tb/s级波分复用技术最高水平。
提高容量解决途径
提高单通道传输速率：SDH→OTN
增加通道数目
减少波长间隔
25GHz
50GHz
100GHz
10Gbit/s 40Gbit/s 100Gbit/s
提高波长速率
提高容量解决途径
减少波长间隔、增大波长覆盖范围 DWDM波长间隔从100GHz减少至50GHz、25GHz； DWDM波长覆盖范围从C波段扩展到S+C+L波段； DWDM波长数目从32、40个递增到160、256个， 最多为1022个（目前商用波长数最多可支持160波）。
高QOS 保障、良好的统计复用能力、全面的OAM管理、 端到端的可视化、网络的灵活扩展以及可靠性等优点能 让传统的IP业务得到充分的保障，实现运营商对业务的 精细化运作，制定有差别的服务。
PTN既能为整个电信网络向IP化、宽带化演进提供支持， 又可以有效降低全网IP化、宽带化的建设和运维成本。
DWDM/OTN与PTN联合组网（P-OTN） 核心骨干层由DWDM/OTN组建，汇聚层和接入层节 点以双节点带环的方式挂接在上级网络节点上。
PTN应用情况
2009年分组传输网络将首先在城域网络中得到应用， 将分组业务承载逐步从传统的SDH网络中解脱出来。目 前，PTN已经在全球规模部署，成为城域网的主流技术， 中国在PTN标准、技术和应用方面都成为全球引领， OAM和保护标准化任重道远。
提高容量解决途径
OTN 100G关键技术进展
调制技术
PDM/DP：偏振复用，降低50% Baud-rate，缺点是偏振导致 的BER Fluctuation较明显
(D)QPSK：正交相位调制，降低50% Baud-rate，非线性效应 严重，入纤功率受限
OFDM：有效克服CD、PMD影响 PM-QPSK 被选为最优的100G的商用解决方案
光网络呈现分组化趋势：SDH→MSTP→PTN→P-OTN
分组传送技术(PTN)特点
在以IP为内核、以太网为外部表现形式的业务层和光传 输媒质间设置的一个层面，融合现有光传送网和 IP/MPLS/Ethernet网络的特点，针对分组业务流量的 突发性和统计复用传送的要求而设计，实现对分组化多 业务的高效传送。
主导业务： 随着信息社会的不断发展，人们对信息服务
的需求量与日俱增，近期P2P、网络视频和移 动互联网等数据业务的快速增长已经造合、物联网业务形成潜在的驱
动力。
流量是光网络的发展之源
根据中国电信的预测，在未来5年之内，网络带 宽将以每年35%~50%的速度增长，到2015年， 干线带宽流量将从2011年的25T增加到 80T~125T，其中97%以上为数据带宽。我们知 道扩宽马路和增加道路同样重要，因此提高现 有和新建光传输线路的容量是今后光网络发展 的首要任务。
为什么要引入分组传送技术
在电信业务IP化趋势推动下，传输网承载业务从以 TDM为主向以IP为主转变，面向TDM业务设计的SDH 传输网技术已不能很好地支撑数据IP业务的传送需求， 主要体现在： 基于固定的VC容器作为传送单位，粒度大、种类少， 适配分组业务的效率低，难以动态共享； 基于电路连接传送业务，配置复杂，实现数据业务 所要求的全互联成本昂贵并难以维护； 业务种类简单，难以满足新型动态数据业务的要求。
PTN组网模式
PTN与SDH/MSTP混合组网 依托原有的SDH网络，从现有业务需求的接入点发 起，由SDH和PTN混合组网逐步向着全PTN组网演 进的模式。
PTN与SDH/MSTP独立组网 从接入层到核心层全部采用PTN设备，单独新建分 组传送平面，与SDH现网长期共存、单独规划、共 同维护的模式。
PTN技术发展现状
OAM G.8113.1在国际标准化中取得重大进展 基本完成G.8114向G.8113.1的设备升级
运维管理：运维效率与SDH持平 业务部署板块化 业务割接智能化 网络加减点向导化 版本升级远程批量化
时间同步：光纤不对称补偿，提高工程进度90%以上
光网络现状及发展趋势
2012年7月
光网络现状及发展趋势
Part I 提高容量是光网络发展首要任务 分组传送技术成为网络建设主流
Part Ⅱ光网络智能化是重要发展方向 FTTH建设发展依然强劲
传输大容量、业务分组化、体系智能化、接入宽带化
流量是光网络的发展之源
接收技术
平衡接收：DPSK、DQPSK 相干接收：QPSK、QAM、OFDM 相干检测+数字信号处理+SD-FEC补偿线性损伤
提高容量解决途径
OTN 100G部署应用模式 链路：2013年最大段落容量达12T，100G需求开始主
导，2015年左右进入规模应用。 透明化：OTN的引入将极大地改进网络的透明性，有利
PTN主流技术
T-MPLS T-MPLS选择了MPLS体系中有利于数据业务传送的一 些特征，抛弃了IETF为MPLS定义的繁复的控制协议族， 简化了数据平面，去掉了不必要的转发处理，并增加了 ITU-T传送风格的保护倒换和OAM功能。
PBB-TE 基于传统以太网技术，在IEEE802.1q、802.1ad、等 技术基础上进行扩展，采用传统的以太网封装方式承载 上层业务。关闭了MAC地址学习、广播、生成树协议 等传统功能，通过网管系统或控制协议进行连接配置和 管理，避免了广播流量的泛滥并提高了网络可靠性。
于统一的端到端OTN物理传送和管理层建立。
双平面传输架构：40G/100G将长期共存，建网时应合 理选择40G/100G，获取最佳建网性价比。
超高速——Tbit级展望
随着传输技术的不断进展，预计未来10~15年单通道速 率将达到Tbit/s量级，干线节点容量将达到Pbit/s量级；
烽 火 2011 年 8 月 发 布 一 项 研 究 成 果 C 波 段 16 个 波 ×1.92T/波实现传输总容量为30.7Tbit/s，是当时国内 所见报道的最大传输容量，同时也是当时国际C波段 Tb/s级波分复用技术最高水平。
提高容量解决途径
提高单通道传输速率：SDH→OTN
增加通道数目
减少波长间隔
25GHz
50GHz
100GHz
10Gbit/s 40Gbit/s 100Gbit/s
提高波长速率
提高容量解决途径
减少波长间隔、增大波长覆盖范围 DWDM波长间隔从100GHz减少至50GHz、25GHz； DWDM波长覆盖范围从C波段扩展到S+C+L波段； DWDM波长数目从32、40个递增到160、256个， 最多为1022个（目前商用波长数最多可支持160波）。
高QOS 保障、良好的统计复用能力、全面的OAM管理、 端到端的可视化、网络的灵活扩展以及可靠性等优点能 让传统的IP业务得到充分的保障，实现运营商对业务的 精细化运作，制定有差别的服务。
PTN既能为整个电信网络向IP化、宽带化演进提供支持， 又可以有效降低全网IP化、宽带化的建设和运维成本。
DWDM/OTN与PTN联合组网（P-OTN） 核心骨干层由DWDM/OTN组建，汇聚层和接入层节 点以双节点带环的方式挂接在上级网络节点上。
PTN应用情况
2009年分组传输网络将首先在城域网络中得到应用， 将分组业务承载逐步从传统的SDH网络中解脱出来。目 前，PTN已经在全球规模部署，成为城域网的主流技术， 中国在PTN标准、技术和应用方面都成为全球引领， OAM和保护标准化任重道远。
提高容量解决途径
OTN 100G关键技术进展
调制技术
PDM/DP：偏振复用，降低50% Baud-rate，缺点是偏振导致 的BER Fluctuation较明显
(D)QPSK：正交相位调制，降低50% Baud-rate，非线性效应 严重，入纤功率受限
OFDM：有效克服CD、PMD影响 PM-QPSK 被选为最优的100G的商用解决方案
光网络呈现分组化趋势：SDH→MSTP→PTN→P-OTN
分组传送技术(PTN)特点
在以IP为内核、以太网为外部表现形式的业务层和光传 输媒质间设置的一个层面，融合现有光传送网和 IP/MPLS/Ethernet网络的特点，针对分组业务流量的 突发性和统计复用传送的要求而设计，实现对分组化多 业务的高效传送。
主导业务： 随着信息社会的不断发展，人们对信息服务
的需求量与日俱增，近期P2P、网络视频和移 动互联网等数据业务的快速增长已经造合、物联网业务形成潜在的驱
动力。
流量是光网络的发展之源
根据中国电信的预测，在未来5年之内，网络带 宽将以每年35%~50%的速度增长，到2015年， 干线带宽流量将从2011年的25T增加到 80T~125T，其中97%以上为数据带宽。我们知 道扩宽马路和增加道路同样重要，因此提高现 有和新建光传输线路的容量是今后光网络发展 的首要任务。
为什么要引入分组传送技术
在电信业务IP化趋势推动下，传输网承载业务从以 TDM为主向以IP为主转变，面向TDM业务设计的SDH 传输网技术已不能很好地支撑数据IP业务的传送需求， 主要体现在： 基于固定的VC容器作为传送单位，粒度大、种类少， 适配分组业务的效率低，难以动态共享； 基于电路连接传送业务，配置复杂，实现数据业务 所要求的全互联成本昂贵并难以维护； 业务种类简单，难以满足新型动态数据业务的要求。
PTN组网模式
PTN与SDH/MSTP混合组网 依托原有的SDH网络，从现有业务需求的接入点发 起，由SDH和PTN混合组网逐步向着全PTN组网演 进的模式。
PTN与SDH/MSTP独立组网 从接入层到核心层全部采用PTN设备，单独新建分 组传送平面，与SDH现网长期共存、单独规划、共 同维护的模式。
PTN技术发展现状
OAM G.8113.1在国际标准化中取得重大进展 基本完成G.8114向G.8113.1的设备升级
运维管理：运维效率与SDH持平 业务部署板块化 业务割接智能化 网络加减点向导化 版本升级远程批量化
时间同步：光纤不对称补偿，提高工程进度90%以上