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拼音：guāngdǎo xiānwéi
在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號(hào)時(shí)，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達(dá)0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進(jìn)行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動(dòng)。
　　

重量輕

　　因?yàn)楣饫w非常細(xì)，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，加上防水層、加強(qiáng)筋、護(hù)套等，用4～48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm，比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點(diǎn)，安裝十分方便。
　　

抗干擾能力強(qiáng)

　　因?yàn)楣饫w的基本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場(chǎng)的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響，故光纖傳輸對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱耍诠饫w中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，因而利于保密。
　　

保真度高

　　因?yàn)楣饫w傳輸一般不需要中繼放大，不會(huì)因?yàn)榉糯笠诵碌姆蔷€性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號(hào)。實(shí)際測(cè)試表明，好的調(diào)幅光纖系統(tǒng)的載波組合三次差拍比C／CTB在70dB以上，交調(diào)指標(biāo)cM也在60dB以上，遠(yuǎn)高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)。
　　

6．工作性能可靠

　　　我們知道，一個(gè)系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)越大。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器)，可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命都很長(zhǎng)，無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)50萬(wàn)～75萬(wàn)小時(shí)，其中壽命最短的是光發(fā)射機(jī)中的激光器，最低壽命也在10萬(wàn)小時(shí)以上。故一個(gè)設(shè)計(jì)良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非?？煽康?。
　　

成本不斷下降

　　目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學(xué)定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個(gè)月增加1倍，而價(jià)格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展，為Internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個(gè)障礙。由于制作光纖的材料(石英)來(lái)源十分豐富，隨著技術(shù)的進(jìn)步，成本還會(huì)進(jìn)一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價(jià)格會(huì)越來(lái)越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，成為建立全省、以至全國(guó)有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。

激光和激光器

　　激光是光通訊的最理想光源?，F(xiàn)在，可以生產(chǎn)多種激光器，可產(chǎn)生多種功率和波長(zhǎng)的激光。
　　由于激光是以受激輻射的光放大為基礎(chǔ)的發(fā)光現(xiàn)象，同以自發(fā)輻射為基礎(chǔ)的普通光源相比，具有許多鮮明的特點(diǎn)。
　　1．單色性好
　　我們知道，不同顏色的光具有不同的波長(zhǎng)。所謂單色光，實(shí)際是波長(zhǎng)范圍很小的一段輻射。譜線寬度越窄(即波長(zhǎng)范圍越小)，光的單色性就越好。需要說(shuō)明的是，這里的譜線寬度是未調(diào)制前激光所包含的波長(zhǎng)范圍，它與激光調(diào)制后的頻帶寬度是兩個(gè)不同的概念。調(diào)制前的譜線寬度越窄，調(diào)制后可以有效利用的頻帶寬度就越寬。
　　因?yàn)榧す馐窃谔囟芗?jí)之間實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的受激輻射，又經(jīng)過(guò)諧振腔的選頻作用，使其輸出光的譜線寬度很小，即具有很好的單色性。
　　利用激光的單色性好，譜線分辨率高，可用來(lái)研究物質(zhì)的能級(jí)和光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)，制成一年內(nèi)誤差不超過(guò)一微秒的標(biāo)準(zhǔn)鐘。
　　2．方向性好
　　我們通常用光的發(fā)散角來(lái)描述其方向性，發(fā)散角越小，方向性越好。普通光源中最好的探照燈，其發(fā)散角為0．1rad(弧度)。如果把它照射到離地球40萬(wàn)公里的月球上(這實(shí)際是不可能的)，其光斑直徑有幾萬(wàn)公里。在激光器中，由于受激原子發(fā)光的方向與外來(lái)光相同，再加上諧振腔只允許沿軸線傳播的光得到放大，使輸出激光的方向性很好，發(fā)散角可達(dá)10 rad，把它照射到月球上，光斑直徑不到2km。利用激光的方向性好，可用于測(cè)距、定位、導(dǎo)航等。
　　3．亮度高
　　由于激光器可以做到斷續(xù)發(fā)光，使其能量積累到一定程度再突發(fā)出來(lái)，因而具有很高的功率，最大可達(dá)10 W，再加上激光的方向性好，使其亮度極高，比太陽(yáng)的亮度還高出上千億倍，只有氫彈爆炸瞬間的強(qiáng)烈閃光才能與之相比。利用激光的高亮度，可以在局部范圍產(chǎn)生10萬(wàn)度以上的高溫，進(jìn)行打孔、焊接、手術(shù)以及可控?zé)岷朔磻?yīng)等等。
　　4．相干性好
　　所謂相干性是指兩束光能夠發(fā)生干涉，形成穩(wěn)定的明暗相間干涉圖像的特性。由于受激輻射原子發(fā)出的光在頻率、位相、振動(dòng)方向等方面都同外來(lái)光子一樣，使激光具有很好的相干性比較接近于理想的、完全相干的電磁波。一般單色光源發(fā)出光的相干長(zhǎng)度不超過(guò)O．1m，但激光的相干長(zhǎng)度可達(dá)幾十公里。這里的相干長(zhǎng)度是指把一束光分成兩束，讓它們經(jīng)過(guò)不同的路程，能夠產(chǎn)生干涉的最大光程差。利用激光的相干性好，可以進(jìn)行全息攝影，進(jìn)行精密測(cè)量。
　　現(xiàn)代光纖網(wǎng)干線長(zhǎng)度一般較長(zhǎng)（幾十公里以上），且傳輸頻道較多，從系統(tǒng)質(zhì)量、可靠性，以及經(jīng)濟(jì)上各方面考慮，都應(yīng)該選擇調(diào)幅光纖系統(tǒng)。

光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

　　光網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)類型有星形、總線形（含環(huán)形）和樹形等3種，可組合成各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。光網(wǎng)絡(luò)可橫向分割為核心網(wǎng)、城域／本地網(wǎng)和接入網(wǎng)。核心網(wǎng)傾向于采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，城域／本地網(wǎng)多采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，接入網(wǎng)將是環(huán)形和星形相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu)。光網(wǎng)絡(luò)可縱向分層為客戶層、光通道層（OCH）、光復(fù)用段層（OMS）和光傳送段層（OTS）等層。兩個(gè)相鄰層之間構(gòu)成客戶／服務(wù)層關(guān)系。
　　客戶層：由各種不同格式的客戶信號(hào)（如SDH、PDH、ATM、IP等）組成.
　　光通道層：為透明傳送各種不同格式的客戶層信號(hào)提供端到端的光通路聯(lián)網(wǎng)功能，這一層也產(chǎn)生和插入有關(guān)光通道配置的開銷，如波長(zhǎng)標(biāo)記、端口連接性、載荷標(biāo)志（速率、格式、線路碼）以及波長(zhǎng)保護(hù)能力等，此層包含OXC和OADM相關(guān)功能.
　　光復(fù)用段層：為多波長(zhǎng)光信號(hào)提供聯(lián)網(wǎng)功能，包括插入確保信號(hào)完整性的各種段層開銷，并提供復(fù)用段層的生存性，波長(zhǎng)復(fù)用器和高效交叉連接器屬于此層.
　　光傳送段層：為光信號(hào)在各種不同的光媒體（如G．652、G.653、G.655光纖）上提供傳輸功能，光放大器所提供的功能屬于此層。
　　從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，光網(wǎng)絡(luò)將沿著"干線網(wǎng)→本地網(wǎng)→城域網(wǎng)→接入網(wǎng)→用戶駐地網(wǎng)"的次序逐步滲透。

光復(fù)用技術(shù)

　　為了進(jìn)一步提高光通信的傳輸效率可以采用光復(fù)用技術(shù)。所謂光復(fù)用，是在光域上進(jìn)行時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用和波分復(fù)用，而不是在無(wú)線電波段進(jìn)行復(fù)用。
　　1、光時(shí)分復(fù)用(OTDM)
　　光時(shí)分復(fù)用也是把信號(hào)的傳輸時(shí)間分成一個(gè)個(gè)時(shí)隙，不同路的光信號(hào)在不同的時(shí)隙中傳輸。圖1是一個(gè)光時(shí)分復(fù)用發(fā)射機(jī)的示意圖。
　　圖1
　　圖1中，鎖模激光器產(chǎn)生激光脈沖，其頻率(不是光信號(hào)的頻率，而是單位時(shí)間內(nèi)的光脈沖數(shù))為5GHz，即光脈沖串中相鄰光脈沖之間的間隔為200ps，而每個(gè)光脈沖的3dB寬度為14ps，說(shuō)明相鄰兩個(gè)光脈沖之間的間隔較大，還可以用來(lái)傳輸其它光脈沖，這就為時(shí)分復(fù)用創(chuàng)造了條件。該脈沖串經(jīng)過(guò)光纖放大器放大以后，由分光器分成四條支路，分別進(jìn)入四個(gè)馬赫一曾德爾干涉儀式調(diào)制器(M—z調(diào)制器)，被四個(gè)電信號(hào)調(diào)制，得到四個(gè)比特率為5Gb／s的光數(shù)字信號(hào)流，后面三個(gè)光信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的時(shí)間延遲進(jìn)入光合路器，正好鑲嵌在第一列光脈沖之間，合成為比特率20Gb／s的光數(shù)據(jù)流，完成了光的時(shí)分復(fù)用。復(fù)用后的信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖放大器放大，送入光纖傳輸。在接收端，經(jīng)過(guò)相反的過(guò)程進(jìn)行解復(fù)用、解調(diào)，又可得到四條支路的電信號(hào)。該系統(tǒng)在5GHz的頻率上得到了20Gb／s的數(shù)據(jù)流，具有較高的傳輸效率。這就是采用光時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)。
　　2、光波分復(fù)用(WDM)
　　所謂光波分復(fù)用，是將波長(zhǎng)間隔為數(shù)十納米的多個(gè)光源獨(dú)立進(jìn)行調(diào)制，讓其在同一條光纖中傳輸，可使光纖中傳輸?shù)男畔⑷萘吭黾訋妆吨翈资?。光的波分?fù)用按傳輸方向可分為單向波分復(fù)用和雙向波分復(fù)用。在單向波分復(fù)用系統(tǒng)中，發(fā)射端有N個(gè)發(fā)出不同波長(zhǎng)光的激光器，把它們分別進(jìn)行調(diào)制后，利用光的復(fù)用器合起來(lái)，耦合進(jìn)一根光纖中傳輸。在接收端再利用解復(fù)用器把這N束波長(zhǎng)不同的光載波分開，分別送至相應(yīng)的光檢測(cè)器得出各自的信息。
　　波分復(fù)用系統(tǒng)的主要器件是具有不同波長(zhǎng)的光源和調(diào)制器、解調(diào)器、復(fù)用器和解復(fù)用器等，最具有特色的是復(fù)用器和解復(fù)用器。復(fù)用器和解復(fù)用器是雙向可逆器件，即同一器件既可作復(fù)用器，又可作解復(fù)用器，我們把它們統(tǒng)稱為波分復(fù)用器件。
　　描述波分復(fù)用器件的指標(biāo)主要有插入損耗、隔離度和信道帶寬等。插入損耗是指由于波分復(fù)用器件的引入而造成的信號(hào)損失，我們希望它越小越好。隔離度是指不同信道之間互相影響的程度，其值越大越好。但一般在發(fā)射端由于光源的線寬較窄，對(duì)隔離度的要求不太高；而在接收端，由于光檢測(cè)器在很寬的頻率范圍內(nèi)都有較高的靈敏度，對(duì)波分復(fù)用器件隔離度的要求較高。信道帶寬是波分復(fù)用器件各輸入光源的最小波長(zhǎng)間隔，也希望它越小越好。
　　按照波分復(fù)用的原理，有干涉濾光器型、光纖耦臺(tái)型和光柵型三種波分復(fù)用器件。它們分別是由干涉濾光器、光纖耦合濾光器和光柵型濾光器所組成。
　　3、光的頻分復(fù)用
　　同波分復(fù)用一樣，頻分復(fù)用也是將多個(gè)光源獨(dú)立進(jìn)行調(diào)制，讓其在同一條光纖中傳輸。但頻分復(fù)用時(shí)，光載波之間的波長(zhǎng)(或頻率)間隔更小些(例如波長(zhǎng)間隔小于1nm)，可以容納更多的光載波。我們知道，在光纖的1．31um窗口中低損耗區(qū)為1．26um～1．36um，帶寬約100nm，在1．55um窗口中低損耗區(qū)為1．48um～1．58um，帶寬也是100nm。在這200nm帶寬范圍內(nèi)，如果采用后面介紹的相干光通信技術(shù)，可使頻分復(fù)用光載波之間的波長(zhǎng)間隔小到0．1nm，則在200nm范圍內(nèi)可以安排2000個(gè)光載波，若每一光載波傳輸100套電視節(jié)目，則在一根光纖中可以傳輸20萬(wàn)套電視節(jié)目。
　　由于頻分復(fù)用光載波之間的間隔更小，更適于用頻率來(lái)描述。利用波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系
　　f=c/
　　容易求出
　　在1.55um窗口,波長(zhǎng)間隔為12GHz.

相干光通信

　　在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測(cè)技術(shù)。所謂相干調(diào)制，就是利用要傳輸
　　的信號(hào)來(lái)改變光載波的頻率、相位和振幅(而不象強(qiáng)度檢測(cè)那樣只是改變光的強(qiáng)度)，這就需要光信號(hào)有確定的頻率和相位(而不象自然光那樣沒(méi)有確定的頻率和相位)，即應(yīng)是相干光。激光就是一種相干光。所謂外差檢測(cè)，就是利用一束本機(jī)振蕩產(chǎn)生的激光與輸入的信號(hào)光在光混頻器中進(jìn)行混頻，得到與信號(hào)光的頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化的中頻信號(hào)。
　　圖2
　　圖2是相干光數(shù)字通信系統(tǒng)的原理框圖。在發(fā)射端，頻率穩(wěn)定、具有確定相位的光載波在調(diào)制器中被數(shù)字信號(hào)調(diào)制成已調(diào)光，進(jìn)入光匹配器，使已調(diào)光的空間分布與光纖基模相匹配，已調(diào)光的偏振狀態(tài)與光纖本征偏振態(tài)相匹配。從光匹配器輸出的已調(diào)光經(jīng)過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮斩?，先要?jīng)過(guò)接收端的光匹配器，使信號(hào)光的空間分布和極化方向與本振光信號(hào)相匹配以便進(jìn)入混頻器與本振光信號(hào)混頻時(shí)能獲得盡可能大的混頻增益。從混頻器輸出的中頻信號(hào)一般屬于微波頻段，進(jìn)入工作頻率為數(shù)吉赫茲的中頻放大器進(jìn)行中頻放大和濾波。然后進(jìn)入解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，得到基帶信號(hào)，經(jīng)過(guò)基帶放大器放大、濾波，再進(jìn)行判決再生，輸至終端設(shè)備。
　　若接收端選擇本振光頻率正好等于發(fā)射端調(diào)制時(shí)的光載波頻率，混頻后所得的差頻載波的頻率為零，直接得到基帶信號(hào)。這種方式稱為零差檢測(cè)，它的靈敏度很高，但技術(shù)上困難較大。
　　在相干光通信中，只有光信號(hào)具有確定的頻率和相位，才能進(jìn)行相干解調(diào)。這就要求激光器發(fā)出光的單色性好(譜線寬度非常窄)、頻譜純、頻率非常穩(wěn)定。此外，還要求激光器的結(jié)構(gòu)緊湊，體積?。患す馄靼l(fā)出激光的頻率可變，調(diào)諧范圍寬。目前能夠滿足這些條件的激光器主要有長(zhǎng)外腔激光器(LEC)、分布反饋激光器(DFB)和分布布拉格反射激光器(DBR)等。
　　由于相干光通信具有靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)做成大容量、長(zhǎng)距離的干線網(wǎng)。例如利用其靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)在1．55um窗口組成傳輸速率為622Mb／s，中繼距離為150km的數(shù)字傳輸網(wǎng)。如果再利用選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，采用波分復(fù)用技術(shù)，把相鄰信道間隔取為10GHz，折合0．08nm，以32個(gè)信道為一組，需要2．5nm，留2．5nm的保護(hù)帶，共需5nm寬。在1．31umh和1．55um兩個(gè)窗口的總帶寬為200nm，可納40組，總?cè)萘靠蛇_(dá)800Gb／s。
　　在光纖有線電視系統(tǒng)中，如果采用相干光通信技術(shù)，可以建成光纖到戶的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，由于選擇性的提高，可以傳輸多得多的頻道；由于接收機(jī)靈敏度的提高，使帶動(dòng)的用戶數(shù)大大增加；采用可調(diào)諧本振接收機(jī)，用戶可以方便地隨時(shí)選擇信道。例如采用調(diào)諧范圍為500GHz的DBR激光器進(jìn)行FSK調(diào)制，可傳輸碼率為100Mb／e的高清晰度電視200套。在試驗(yàn)系統(tǒng)中，光發(fā)射機(jī)輸出光功率為2．2dBm，接收機(jī)靈敏度達(dá)——44．5dBm，傳輸10Km的光纖損耗為2．2dB，連接器損耗2dB，留4．5dB的余量，還可直接帶動(dòng)2048個(gè)用戶。

綜合信息網(wǎng)技術(shù)

　　我國(guó)光纖網(wǎng)最早應(yīng)用與電信系統(tǒng)的干線傳輸網(wǎng)和有線電視干線網(wǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息浪潮風(fēng)起云涌，全球范圍內(nèi)對(duì)通信基礎(chǔ)設(shè)施的需求空前高漲。新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、商務(wù)用戶、住宅用戶、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及家用電腦和internet的普及，迫切要求寬帶網(wǎng)的發(fā)展。并在其上整和話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，包括VOD、交互式遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)上購(gòu)物、E－mail、Internet 瀏覽等多種功能。
　　在電信網(wǎng)和廣電網(wǎng)的改造建設(shè)中骨干層主要采用下面幾種技術(shù):
　　異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)
　　IP over ATM的基本原理和工作方式為：將IP數(shù)據(jù)包在ATM層全部封裝為ATM信元，
　　以ATM信元形式在信道中傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)接收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)包時(shí)，它首先根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的IP地址通過(guò)某種機(jī)制進(jìn)行路由地址處理，按路由轉(zhuǎn)發(fā)。隨后，按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路（VC）。以后的TP數(shù)據(jù)包將在此虛電路VC上以直通（Cut一Through）方式傳輸而下再經(jīng)過(guò)路由器，從而有效地解決了IP的路由器的瓶頸問(wèn)題，并將IP包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到交換速度。
　　IP Over ATM具有以下特點(diǎn)：
　　優(yōu)點(diǎn)：（1）由于ATM技術(shù)本身能提供QoS保證，因此可利用此特點(diǎn)提高IP業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
　　（2）具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢復(fù)能力，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。
　?。?）適應(yīng)于多業(yè)務(wù)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展能力。
　　（4）對(duì)其它幾種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如IPX等能提供支持。
　　缺點(diǎn): （1）目前IP over ATM還不能提供完全的QoS保證。因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有一種標(biāo)準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)：P優(yōu)先級(jí)（Cos）分類映射到ATM的06。
　?。?）對(duì)IP路由的支持一般，IP數(shù)據(jù)包分割加入大量頭信息，造成很大的帶寬浪費(fèi)（20％～30％）。
　?。?）在復(fù)制多路廣播方面缺乏高效率。
　?。?）由于ATM本身技術(shù)復(fù)雜，導(dǎo)致管理復(fù)雜。
　　2、POS技術(shù)（IP over SDH技術(shù)）
　　IP Over SDH以SDH網(wǎng)絡(luò)作為IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的物理傳輸網(wǎng)絡(luò)。它使用鏈路及PPP協(xié)議對(duì)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，把IP分組根據(jù)RFC1662規(guī)范簡(jiǎn)單地插入到PPP幀中的信息段。然后再由SDH通道層的業(yè)務(wù)適配器把封裝后的IP數(shù)據(jù)包映射到SDH的同步凈荷中，然后向下，經(jīng)過(guò)SDH傳輸層和段層，加上相應(yīng)的開銷，把凈荷裝入一個(gè)SDH幀中，最后到達(dá)光層，在光纖中傳輸。
　　IP over SDH具有以下特點(diǎn)：
　　優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)IP路由的支持能力強(qiáng)，具有很高的IP傳輸效率。
　?。?）符合Internet業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，如有利于實(shí)施多路廣播方式。
　?。?）能利用SDH技術(shù)本身的環(huán)路，故可利用自愈合（Self-healing Ring）能力達(dá)到鏈路糾錯(cuò)；同時(shí)又利用OSPF協(xié)議防止備和鏈路故障造成的網(wǎng)絡(luò)停頓，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
　?。?）省略了不必要的ATM層，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了運(yùn)行費(fèi)用。
　　缺點(diǎn)：（1）僅對(duì)IP業(yè)務(wù)提供好的支持，不適于多業(yè)務(wù)平臺(tái)。
　?。?）不能像IP crver ATM技術(shù)那樣提供較好的服務(wù)質(zhì)量保障（QoS）。
　　（3）對(duì)IPX等其它主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持有限。
　　3、 IP over WDM IP over WDM，也稱光因特網(wǎng)。
　　其基本原理和工作方式是：在發(fā)送端，將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合（復(fù)用）送入一根光纖
　　中傳輸，在接收端，又將組合光信號(hào)分開（解復(fù)用）并送入不同終端。IP over WDM是一個(gè)真正的鏈路層數(shù)據(jù)網(wǎng)。在其中，高性能路由器通過(guò)光ADM或WDM耦合器直接連至WDM光纖，由它控制波長(zhǎng)接入、交換、選路和保護(hù)。
　　IP over WDM的幀結(jié)構(gòu)有兩種形式：SDH幀格式和千兆以太網(wǎng)幀格式。 支持IP over
　　WDM技術(shù)的協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和草案主要有：
　　DWDM（密集波分復(fù)用）一般峰值波長(zhǎng)在1～10nm量級(jí)的WDM系統(tǒng)稱為DWDM。
　　此系統(tǒng)中，每一種波長(zhǎng)的光信號(hào)稱為一個(gè)傳輸通道（channel）。每個(gè)通道都可以是一路155Mb/s、622Mb/s、2．5G/b甚至10Gb／s的ATM或SDH或是千兆以太網(wǎng)信號(hào)等。 DWDM提供了接口的協(xié)議和速率的無(wú)關(guān)性，在一條光纖上，可以同時(shí)支持ATM、SDH和千兆以太網(wǎng)，保護(hù)了已有投資，并提供了極大靈活性。
　　優(yōu)點(diǎn)： （1）充分利用光纖的帶寬資源，極大地提高了帶寬和相對(duì)的傳輸速率
　?。?）對(duì)傳輸碼率、數(shù)據(jù)格式及調(diào)制方式透明。可以傳送不同碼率的ATM、SDH／Sonet和千兆以太網(wǎng)格式的業(yè)務(wù)。
　?。?）不僅可以與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)兼容，還可以支持未來(lái)的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，并具有可推廣性、高度生存性等特點(diǎn)。
　　缺點(diǎn)： （1）目前，對(duì)于波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。一般取193．1THz為參考頻率，間隔取1OOGHz。
　　（2） WDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)與其傳輸?shù)男盘?hào)的網(wǎng)管分離。但在光域上加上開銷和光信號(hào)的處理技術(shù)還不完善，從而導(dǎo)致WDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理還不成熟。
　?。?）目前，WDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，還沒(méi)有形成“光網(wǎng)”。
　　通過(guò)以上的分析比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，在高性能、寬帶的IP業(yè)務(wù)方面，IP over SDH技
　　術(shù)由于去掉了ATM設(shè)備，投資少、見效快而且線路利用率高。因而就目前而言，發(fā)展高性能IP業(yè)務(wù)，IP over SDH是較好選擇。而IP over ATM技術(shù)則充分利用已經(jīng)存在的ATM網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，發(fā)揮ATM網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，適合于提供高性能的綜合通信服務(wù)，因?yàn)樗軌虮苊獠槐匾闹貜?fù)投資，提供Vcrice、Video、Data多項(xiàng)業(yè)務(wù)。對(duì)于IP over WDM技術(shù)，它能夠極大地拓展現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬，最大限度地提高線路利用率，并且在外圍網(wǎng)絡(luò)以千兆以太網(wǎng)成為主流的情況下，這種技術(shù)能真正地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接入。應(yīng)該說(shuō)，IP over WDM將代表著寬帶IP主干網(wǎng)的明天。

寬帶網(wǎng)接入技術(shù)

　　帶寬接入技術(shù)的分類
　　1﹑光纖接入方式（FTTX）
　　光纖接入網(wǎng)可以有光纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光
　　纖到小區(qū)（FTTZ）等多種形式，利用光纖傳輸介質(zhì)，提供高帶寬、高可靠性和高抗干擾性的數(shù)據(jù)傳送。
　　2﹑高速數(shù)字環(huán)路（XDSL）技術(shù)
　　基于XDSL技術(shù)的銅線接入技術(shù)適應(yīng)于已有的電話基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)2B1Q、CAP（無(wú)載
　　波調(diào)幅調(diào)相）、DMT（離散多音）等頻帶編碼技術(shù)，挖掘雙絞線高頻段帶寬的資源，通過(guò)帶寬倍增技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶接入，滿足高數(shù)據(jù)通信需求，主要技術(shù)有ADSL、HDSL、VDSL﹑ SDSL﹑DDN等。
　?、貯DSL可在現(xiàn)有電話線上提供寬帶業(yè)務(wù)，上下傳速率"不對(duì)稱"，避免了常規(guī)對(duì)稱傳輸中的用戶側(cè)干擾，提高傳輸速率，延長(zhǎng)傳輸距離。
　　下行信道速率2.048、4.096、6.144、8.192Mbps，分成數(shù)個(gè)1536Kbps的A信道，A信道能傳送MPEG-1質(zhì)量的圖像；上行信道速率640Kbps；可選雙工信道速率為160、384、544、576Kbps，傳輸距離3～6公里。
　　ADSL局端設(shè)備支持ATM/OC3接口，用戶端設(shè)備支持ATMF/25Mbps或10BaseT接口。
　　ADSL調(diào)制技術(shù)主要有DMT（離散多音頻）和CAP（無(wú)載波幅度相位調(diào)制），將0-1.1MHz頻段劃分成256個(gè)頻寬4.3KHz的子頻帶；其中4KHz以下頻段傳送傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)，20-138KHz傳送上行信號(hào)，138K-1.1MHz傳送下行信號(hào)，電話業(yè)務(wù)不受數(shù)據(jù)傳送影響。
　　ADSL大規(guī)模推廣存在問(wèn)題：①提供的最高速率對(duì)距離和銅線質(zhì)量敏感；②產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)待完善，不同調(diào)制技術(shù)產(chǎn)品不兼容；③提供的最高速率仍然有限；④設(shè)備價(jià)格較高。
　?、贖DSL使用兩對(duì)或三對(duì)雙絞銅線，典型速率2Mbps，可實(shí)現(xiàn)高速雙向傳輸，距離3-5Km，誤碼率（BER）低；通過(guò)復(fù)用技術(shù)同時(shí)傳送多路語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)。
　　HDSL主要用于替代傳統(tǒng)T1／E1接入技術(shù)，為用戶提供30B＋D或2Mbps租用線，也可傳送30路話音，適用于連接PBX（專用小交換機(jī)）、數(shù)字局間中繼、ISP和校園網(wǎng)等。
　　目前沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的HDSL設(shè)備，不同廠家的設(shè)備互不兼容。
　?、踁DSL是傳輸距離很短的銅線技術(shù)，上下信道用頻分復(fù)用分開，采用CAP、DMT和DWMT（離散小波多音頻）三種編碼方式。
　　VDSL上下行速率不對(duì)稱，下行速率3檔：13M、26M、52Mbps，相應(yīng)傳輸距離1500m、1000m、300m；上行速率也有3檔：1.6M、2.3M、19.2Mbps；主要適用于ATM網(wǎng)絡(luò)，規(guī)范制定剛完成，一些產(chǎn)品已推出。
　　VDSL局端設(shè)備支持ATM/OC3/OC12接口，用戶端設(shè)備支持ATMF/25Mbps連接。
　?、躍DSL也是一種對(duì)稱銅線傳輸技術(shù)，使用單根雙絞線，提供雙向高速可變速率連接，速率范圍160K-2.084Mbps，0.4mm雙絞線上最大傳輸距離3Km。
　?、軩DN以及幀中繼（FR）等主要是專線用戶使用，傳輸端和尾端連接專用設(shè)備，通過(guò)專網(wǎng)通信，頭端出口(如DDN路由器)都有10M、100M以太網(wǎng)接口。
　　3﹑寬帶無(wú)線接入方式（如MMDS、LMDS）
　　主要適應(yīng)于不便于鋪設(shè)光纖，尤其是電話基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)較薄弱的地區(qū)。用此技術(shù)可以拓展寬
　　帶用戶的接入，利用無(wú)線信道實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)、VOD視頻點(diǎn)播、廣播視頻和電話業(yè)務(wù)等。主要技術(shù)有LMDS（本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)）、MMDS（多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)）。LMDS這種新型寬帶無(wú)線接入技術(shù)，工作在10GHz～40GHz的頻段范圍，可用的頻譜帶寬最大能達(dá)到1GHz以上，能夠提供從普通話音到2Mbps～32Mbps甚至高達(dá)155Mbps的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，LMDS系統(tǒng)主要由骨干網(wǎng)、基站、用戶終端設(shè)備、網(wǎng)管系統(tǒng)組成，而且我國(guó)無(wú)線電頻率主管部門目前正在進(jìn)行LMDS的頻率規(guī)劃工作，中國(guó)網(wǎng)通也正在進(jìn)行LDMS接入的測(cè)試。MMDS系統(tǒng)組成與LMDS相似，工作頻段在3GHz左右，因而可利用的頻譜資源比LMDS少，但其傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)LMDS。
　　4﹑HFC（混合光纖同軸網(wǎng)絡(luò)）Cable Modem 接入
　　基于同軸電纜接入的HFC方式是在傳統(tǒng)同軸CATV 技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，利用頻分
　　復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬電視、數(shù)字電視、電話和數(shù)據(jù)同時(shí)傳送。系統(tǒng)成本比光纖用戶環(huán)路低，并有銅線及雙絞線無(wú)法比擬的傳輸帶寬，適合當(dāng)前模擬制式的高質(zhì)量視象業(yè)務(wù)市場(chǎng)和CATV網(wǎng)使用。
　　電纜調(diào)制解調(diào)器又名線纜調(diào)制解調(diào)器，英文名稱CableModem，它是近幾年隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)
　　用的擴(kuò)大而發(fā)展起來(lái)的，主要用于有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　CableModem與以往的Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable(電纜)的一個(gè)頻
　　率范圍內(nèi)傳輸,接收時(shí)進(jìn)行解調(diào)，傳輸機(jī)理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過(guò)有線電視CATV的某個(gè)傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。而普通Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與交換機(jī)之間是獨(dú)立的，即用戶獨(dú)享通訊介質(zhì)。CableModem屬于共享介質(zhì)系統(tǒng)，其它空閑頻段仍然可用于有線電視信號(hào)的傳輸。
　　CableModem徹底解決了由于聲音圖像的傳輸而引起的阻塞，其速率已達(dá)10Mbps以上，
　　下行速率則更高。而傳統(tǒng)的Modem雖然已經(jīng)開發(fā)出了速率56Kbps的產(chǎn)品，但其理論傳輸極限為64Kbps，再想提高已不大可能。
　　CableModem也是組建城域網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，混合光纖同軸網(wǎng)(HFC)主干線用光纖，光結(jié)
　　點(diǎn)小區(qū)內(nèi)用樹枝型總線同軸電纜網(wǎng)連接用戶，其傳輸頻率可高達(dá)550/750MHz。在HFC網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)就需要使用CableModem。
　　我們可以看出CableModem是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必備之物，但是，目前尚無(wú)CableModem
　　的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的產(chǎn)品的傳輸速率均不相同。因此，高速城域網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)的組建還有待于CableModem標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。
　　Cable Modem 技術(shù)原理：
　　自從1993年12月，美國(guó)時(shí)代華納公司在佛羅里達(dá)州奧蘭多市的有線電視網(wǎng)上進(jìn)行模擬
　　和數(shù)字電視、數(shù)據(jù)的雙向傳輸試驗(yàn)獲得成功后，Cable技術(shù)就已經(jīng)成為最被看好的接入技術(shù)。一方面它理論上可以提供極快的接入速度和相對(duì)低的接入費(fèi)用，另一方面有線電視擁有龐大的用戶群。
　　有線電視公司一般從42MHZ～750MHZ之間電視頻道中分離出一條6MHZ的信道用于
　　下行傳送數(shù)據(jù)。通常下行數(shù)據(jù)采用64QAM（正交調(diào)幅）調(diào)制方式，最高速率可達(dá)27Mbps，如果采用256QAM，最高速率可達(dá)36Mbps。上行數(shù)據(jù)一般通過(guò)5～42MHZ之間的一段頻譜進(jìn)行傳送，為了有效抑制上行噪音積累，一般選用QPSK調(diào)制，QPSK比64QAM更適合噪音環(huán)境，但速率較低。上行速率最高可達(dá)10Mbps。
　　Cable Modem 本身不單純是調(diào)制解調(diào)器，它集MODEM、調(diào)諧器、加/解密設(shè)備、橋接、網(wǎng)絡(luò)接口卡、SNMP代理和以太網(wǎng)集線器的功能于一身。它無(wú)須撥號(hào)上網(wǎng)，不占用電話線，可永久連接。服務(wù)商的設(shè)備同用戶的Modem之間建立了一個(gè)VLAN（虛擬專網(wǎng)）連接，大多數(shù)的Modem提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10BaseT以太網(wǎng)接口同用戶的PC設(shè)備或局域網(wǎng)集線器相聯(lián)。
　　光通信的傳輸材料。光通信的線路采用像頭發(fā)絲那樣細(xì)的透明玻璃纖維制成的光纜。在玻璃纖維中傳導(dǎo)的不是電信號(hào),而是光信號(hào),故稱其為光導(dǎo)纖維。遠(yuǎn)距離通信的效率高,容量極大,抗干擾能力極強(qiáng)。
　　現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)造的奇跡之一，是使光像電流一樣沿著導(dǎo)線傳輸。不過(guò)，這種導(dǎo)線不是一般的金屬導(dǎo)線，而是一種特殊的玻璃絲，人們稱它為光導(dǎo)纖維，又叫光學(xué)纖維，簡(jiǎn)稱光纖。
　　1870年，英國(guó)科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：讓一股水流從玻璃容器的側(cè)壁細(xì)口自由流出，以一束細(xì)光束沿水平方向從開口處的正對(duì)面射入水中。丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)光束不是穿出這股水流射向空氣，而是順從地沿著水流彎彎曲曲地傳播。這是光的全反射造成的結(jié)果。
　　光導(dǎo)纖維正是根據(jù)這一原理制造的。它的基本原料是廉價(jià)的石英玻璃，科學(xué)家將它們拉成直徑只有幾微米到幾十微米的絲，然后再包上一層折射率比它小的材料。只要入射角滿足一定的條件，光束就可以在這樣制成的光導(dǎo)纖維中彎彎曲曲地從一端傳到另一端，而不會(huì)在中途漏射?？茖W(xué)家將光導(dǎo)纖維的這一特性首先用于光通信。一根光導(dǎo)纖維只能傳送一個(gè)很小的光點(diǎn)，如果把數(shù)以萬(wàn)計(jì)的光導(dǎo)纖維整齊地排成一束，并使每根光導(dǎo)纖維在兩端的位置上一一對(duì)應(yīng)，就可做成光纜。用光纜代替電纜通信具有無(wú)比的優(yōu)越性。比如20根光纖組成的像鉛筆精細(xì)的光纜，每天可通話7.6萬(wàn)人次，而1800根銅線組成的像碗口粗細(xì)的電纜，每天只能通話幾千人次。光導(dǎo)纖維不僅重量輕、成本低、敷設(shè)方便，而且容量大、抗干擾、穩(wěn)定可靠、保密性強(qiáng)。因此光纜正在取代銅線電纜，廣泛地應(yīng)用于通信、電視、廣播、交通、軍事、醫(yī)療等許多領(lǐng)域，難怪人們稱譽(yù)光導(dǎo)纖維為信息時(shí)代的神經(jīng)。我國(guó)自行研制、生產(chǎn)、建設(shè)的世界最長(zhǎng)的京漢廣(北京、武漢、廣州)通信光纜，全長(zhǎng)3047公里，已于1993年10月15日開通，標(biāo)志我國(guó)已進(jìn)入全面應(yīng)用光通信的時(shí)代。
　　光纖傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，能利用光纜通訊，能同時(shí)傳播大量信息。例如一條光纜通路同時(shí)可容納十億人通話，也可同時(shí)傳送多套電視節(jié)目。光纖的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽。光纜的質(zhì)量小而細(xì)，不怕腐蝕，鋪設(shè)也很方便，因此是非常好的通訊材料。目前許多國(guó)家已使用光纜作為長(zhǎng)途通訊干線。我國(guó)也開始生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，并在部分地區(qū)和城市投入使用。隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，光纖通訊必將大為普及。
　　光纖除了可以用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控、照明等許多方面。例如，可將光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡導(dǎo)入心臟，測(cè)量心臟中的血壓、溫度等。在能量和信息傳輸方面，光導(dǎo)纖維也得到了廣泛的應(yīng)用。
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