光纤通信的发展历程

Posted 2021-06-29 波分传输_纤亿通

自光纤问世以来，光纤通信的发展主要经历了4个发展时期。

第—个时期是20世纪70年代初期发展阶段，主要解决了光纤的低损耗、光源和光接收器等光器件及小容量的光纤通信系统的商用化。到1976年，日本电报电话公司使光纤损耗下降到0.5dB/km。1979年,日本电报电话公司硏制出损耗0.2dB/km的光纤。目前,通信光纤最低损耗为0.17dB/km。

第二个时期是20世纪80年代的准同步数字系列(PDH)设备的突破和商用化。这个时期光纤开始代替电缆,数字传输制取代模拟传输制。由于PDH系统是点对点系统,没有国际统一的光接口规范、上下电路不方便、成本高、帧结构中没有足够的管理比特,无法进行网络的运行、管理与维护等缺点,中期出现了同步数字系列(SDH)。

 

第三个时期是20世纪90年代的通信标准的建立和同步数字系列(SDH)设备的研制成功及其大量商用化。1984年初,美国贝尔通信研究所首先开始了同步信号光传输体系的硏究。1985年美国国家标准协会(ANS)根据贝尔通信研究所提出的建立全同步网的构想,决定起草光同步网标准,并命名为同步光网络( Synchronous Optical Network，SONET)。SONET的最初目标是要使各个供应商生产的设备有统一的标准光接口,使网络在光路上能够互通.后来的发展大大超出这个目标,形成了全新的传输体系,从而引出了传送网的概念.它已不再是只针对某种数字光通信设备或系统的规范,而是一个全网的概念。1986年国际电报电话咨询委员会( CCITT)开始审议 SONET标准,随后建议增加2Mbit/s和34Mbit/s支路接口,随后在设备功能、光接口、组网方式和网络管理等方面逐步地予以规范,到目前为止已形成了—个完整的全球统一的光纤数字通信标准。SDH真正实现了网络化的运行、管理与维护,由于实现大容量传输、传输性能好,在干线上光纤开始全面取代电缆,SDH中光只是用来实现大容量传输,所有的交换、选路和其他智能都是在电层面上实现的;SDH技术偏重于业务的电层处理,具有灵活的调度、管理和保护能力,OAM功能完善。但是,它以VC4为基本交叉调度颗粒,采用单通道线路,容量增长和调度颗粒大小受到限制,无法满足业务的快速增长。

 

第四个时期是21世纪以来,波分复用(WDM)通信系统设备的突破和大量商用化。随着现代电信网对传输容量要求的急剧提高,利用电时分复用方式已日益接近硅和镓砷技术的极限:当系统的传输速率超过10Gbit/s时,由于受到电子迁移速率的限制,即所谓的"电子瓶颈"问题,电时分复用方式实现起来非常困难,并且传输设备的价格也很高,光纤色度色散和极化模色散的影响也日益加重.因此,如何充分利用光纤的频带资源,提高系统的通信容量,从而降低每一通路的成本,成了光纤通信理论和设计上的重要问题。光波分复用是多个信源的电信号调制各自的光载波,经复用后在一根光纤上传输,使一根光纤起到多根光纤的作用,通信容量成数十倍、百倍地提高.采用WDM技术可以大幅度扩大通信容量,降低每话路成本。有人说WDM是通信史上的一大革命。也有人把它提高到与摩尔定律一样的高度。不过WDM给人类带来的好处显而易见：新技术将不同的颜色(波长)组合到同一光纤上,再分出很多颜色。这样,要增加通信线路的话,只要在采用WDM技术的光缆上加一点颜色就可以了，而无须挖地开路。WDM技术的成熟使得以较低成本提供巨大的网络容量成为现实,在此基础上形成了WDM光层.人们发现WDM技术在提高传输能力的同时,还具有无可比拟的联网优势。普通的点到点波分复用通信系统尽管有巨大的传输容量,但只提供了原始的传输带宽,需要有灵活的节点才能实现高效的灵活组网能力,全光节点可以彻底消除光/电/光设备产生的带宽瓶颈,保证网络容量的持续扩展性;省去昂贵的光电转换设备,大幅度降低建网和运营维护成本;可以实现网络对客户层信号的透明性,支持不同格式或协议的信号;可以避免光电转换环节及复杂的时隙指配过程,加快高速电路的指配和业务供给速度;可以实现在波长级灵活组网的目的;可以实现快速网络恢复,改进网络的生存性和质量。光传送网是继PDH、SDH之后的新一代数字光传送技术体制它能解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题.光传送网以多波长传送、大颗粒调度为基础,综合了SDH及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度,并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护,形成—个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。

 

 

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