光通信網(wǎng)新技術(shù)

摘要：新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用使得光網(wǎng)絡(luò )層具有了許多原先只能在高層實(shí)現的網(wǎng)絡(luò )功能，并使原先單純?yōu)榱嗽黾觽鬏斎萘康腤DM層具有了真正的光聯(lián)網(wǎng)功能。以光標記交換技術(shù)、光突發(fā)分組交換技術(shù)、無(wú)纖光能信系統以及全新的光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表構成了今天的光通信網(wǎng)研究熱點(diǎn)并吸引了世界各國科研院所和著(zhù)名通信公司的廣泛關(guān)注。
關(guān)鍵詞：WDM光聯(lián)網(wǎng)；數字包封；光標記交換；光突發(fā)交換

1 引 言
IP業(yè)務(wù)的高速增長(cháng)產(chǎn)生的帶寬需求和WDM傳輸技術(shù)提供超大容量帶寬資源的雙重刺激下，傳統光網(wǎng)絡(luò )朝適于傳輸IP業(yè)務(wù)的新一代光網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)勢在必行。數據化、寬帶化、綜合化無(wú)疑已成為如今建網(wǎng)的時(shí)尚和潮流。面向未來(lái)IP業(yè)務(wù)的光網(wǎng)絡(luò )研究已經(jīng)成為各國和跨國研究計劃的重點(diǎn)，如歐洲的ACTS計劃，COST計劃，美國的NGI計劃和國防部高級研究計劃局（DARPA）支持的MIT、Stanford、Princeton和Michigan等多所著(zhù)名大學(xué)的合作項目和加拿大的CA*net3國家互聯(lián)計劃中都著(zhù)眼于發(fā)展承載未來(lái)IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò )。日本和澳大利亞等國的科研機構和大學(xué)也正致力于下一代光網(wǎng)絡(luò )的研究。與此同時(shí)，包括ITU-TANSIT1X1.5協(xié)會(huì )、光互聯(lián)網(wǎng)論壇（OIF）和IETF在內的標準化組織也都積極致力于對可重構光網(wǎng)絡(luò )的研究。以數據業(yè)務(wù)為主導、AllOpticalNetworking（全光聯(lián)網(wǎng)）和Terabit帶寬（太比特速率）是未來(lái)光通信網(wǎng)絡(luò )體系結構的必然特征和發(fā)展趨勢。
2 光通信網(wǎng)技術(shù)的研究熱點(diǎn)
目前，國內外著(zhù)名大學(xué)和科研機構都將光通信技術(shù)的研究方向集中在下一代光網(wǎng)絡(luò )及其關(guān)鍵技術(shù)的研究上，突破網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)處理的速率瓶頸、實(shí)現全光聯(lián)網(wǎng)、高效傳送和交換IP業(yè)務(wù)等全新光通信網(wǎng)技術(shù)的研究熱點(diǎn)大體如下。
2.1 光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
近幾年來(lái)，搭乘IP數據業(yè)務(wù)爆炸式發(fā)展所帶來(lái)的對帶寬無(wú)限需求這個(gè)“東風(fēng)”，波分復用技術(shù)又一次得到了蓬勃發(fā)展。其復用的波段正由常用波段（C波段）擴展到長(cháng)波段（L波段）和短波段（S波段）。最新的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)使石英光纖在1.3-1.6um的二個(gè)低損耗窗口打通并連成一個(gè)區域，未來(lái)的WDM將在1.3-1.6um的全波作口中進(jìn)行。每根光纖的傳輸容量已達到數十太比特(Terabit)，這樣一來(lái)WDM技術(shù)為光纖網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展提供了幾乎取之不盡的資源。同時(shí)隨著(zhù)可用波長(cháng)數的增加和網(wǎng)絡(luò )靈活性的提高，人們發(fā)現WDM技術(shù)在提高傳輸能力的同時(shí)，還具有無(wú)可比擬的通過(guò)光通信直接聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢。光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用波分復用和波長(cháng)路由技術(shù)，將一個(gè)波長(cháng)作為一個(gè)通道，全光地進(jìn)行路由選擇。通過(guò)可重構的選路節點(diǎn)建立端到端“虛波長(cháng)通路”，實(shí)現源和目的之間端到端的光連接，這將使通路之間的調配和轉接變得簡(jiǎn)單和方便。
（1）動(dòng)態(tài)路由和波長(cháng)分配技術(shù)
給定一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的物理拓撲和一套需要在網(wǎng)絡(luò )上建立的端到端光信道，而為每一個(gè)帶寬請求決定路由和分配波長(cháng)以建立光信道的問(wèn)題也就是波長(cháng)選路由和波長(cháng)分配問(wèn)題（RWA）。目前較成熟的技術(shù)有最短路徑法、最少負荷法和交替固定選路法等。根據節點(diǎn)是否提供波長(cháng)轉換功能，光通路可以分為波長(cháng)通道（WP）和虛波長(cháng)通道（VWP）。WP可看作VMP的特例，當整個(gè)光路都采用同一波長(cháng)時(shí)就稱(chēng)其為波長(cháng)通道反之是虛波長(cháng)通道。
在波長(cháng)通道網(wǎng)絡(luò )中，由于給信號分配的波長(cháng)通道是端到端的，每個(gè)通路教師與一個(gè)固定的波長(cháng)關(guān)聯(lián)，因而在動(dòng)態(tài)路由和分配波長(cháng)時(shí)一般必須獲得整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的狀態(tài)，因此其控制系統通常必須采用集中控制方式，即在掌握了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )所有波長(cháng)復用段的占用情況后，才可能為新呼叫選一條合適的路由。這時(shí)網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)路由和波長(cháng)分配所需時(shí)間相對較長(cháng)。而在虛波長(cháng)通道網(wǎng)絡(luò )中，波長(cháng)是逐個(gè)鏈路進(jìn)行分配的，因此可以進(jìn)行分布式控制，這樣可以大大降低光通路層選路的復雜性和選路所需的時(shí)間但卻增加了節點(diǎn)操作的復雜性。
由于波長(cháng)選路所需的時(shí)間較長(cháng)，近期提出了一種基于波長(cháng)作為標記的多協(xié)議波長(cháng)標記交換（MPLS）的方案，它將光交叉互聯(lián)設備視為標記交換路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )控制和管理。在基于MPLS的光波長(cháng)標記交換網(wǎng)絡(luò )中的光路由器有兩種：邊界路由器和核心路由器。邊界路由器用于與速率較低的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行業(yè)務(wù)接入，同時(shí)電子處理功能模塊完成MPLS中較復雜的標記處理功能，而核心路由器利用光互聯(lián)和波長(cháng)變換技術(shù)實(shí)現波長(cháng)標記交換和上下路等比較簡(jiǎn)單的光信號處理功能。它可以更靈活地管理和分配網(wǎng)絡(luò )資源，并能較有效地實(shí)現業(yè)務(wù)管理及網(wǎng)絡(luò )的保護、恢復。
（2）光層的生存性
網(wǎng)絡(luò )的生存性是指網(wǎng)絡(luò )在經(jīng)受各種故障后能夠維持可接收的業(yè)務(wù)質(zhì)量的能力，它是網(wǎng)絡(luò )完整性的一部分。如果不使用SDH/SONET網(wǎng)絡(luò )而要直接進(jìn)行光信道聯(lián)網(wǎng)，除了需要波長(cháng)預分配和靈活的波長(cháng)選路由策略外，還必須使光層具有網(wǎng)絡(luò )生存性能力，包括保護倒換、恢復和直接在光層上處理光信號、建立和動(dòng)態(tài)分配光通道的功能。因此目前的研究熱點(diǎn)是在網(wǎng)絡(luò )重構性方面開(kāi)發(fā)類(lèi)似于TDMSONET環(huán)網(wǎng)和WDM環(huán)網(wǎng)結構。
WDM光網(wǎng)絡(luò )與SDH網(wǎng)絡(luò )一樣，也是一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò )，所使用的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )單元極為相像，光網(wǎng)的核心設備以及業(yè)務(wù)恢復的主要載體是光交叉連接設備（OXC）和分插復用設備（OADM）。但是SDH光網(wǎng)絡(luò )與WDM網(wǎng)絡(luò )最大的區別是前者是一個(gè)基于時(shí)分復用的對時(shí)隙進(jìn)行操作的“數字網(wǎng)絡(luò )”；而后者處理的對象是光載波也就是模擬的“頻隙”或光通道（波長(cháng)），因而它是一個(gè)“模擬傳送網(wǎng)絡(luò )”。因此WDM光層網(wǎng)絡(luò )恢復表現出一些與SDH網(wǎng)絡(luò )不同的特征：
光層恢復速度快。SDH網(wǎng)絡(luò )中，由于是對各個(gè)時(shí)隙進(jìn)行處理，恢復時(shí)支持的帶寬為電通道或電復用段所支持量級；而對于WDM光網(wǎng)絡(luò )，由于是對波長(cháng)直接進(jìn)行操作，無(wú)需光電轉換，可充分發(fā)揮光網(wǎng)絡(luò )巨大的帶寬潛能。
光層恢復成本低。通過(guò)光層恢復來(lái)取代或改善電層恢復，可以減少現有網(wǎng)絡(luò )恢復方案所必須的數目眾多的電子器件。由于不必使用業(yè)務(wù)層恢復，簡(jiǎn)化了相應的通信、管理和控制系統，極大地降低了成本。
光層恢復可靠性高。在業(yè)務(wù)層進(jìn)行恢復時(shí)，由于層與層之間是不透明的，業(yè)務(wù)層不知道物理層的拓撲結構，業(yè)務(wù)層的替代路由可能與工作路由共享同一物理媒介（如光纖），當該物理鏈路出現故障是，替代路由起不到保護作用。
未來(lái)的WDM全光網(wǎng)是一個(gè)支持多協(xié)議、多業(yè)務(wù)的綜合傳送平臺。SDH只是光網(wǎng)絡(luò )所支持的一種協(xié)議，它具有內置恢復功能。而其它信號，如模擬視頻信號等自身不具有恢復能力。在WDM光網(wǎng)絡(luò )中的光層進(jìn)行恢復可以各種信吃提供了一個(gè)公共生存平臺，而無(wú)論該信號是否具有內在恢復能力。
目前較成熟的一種光層保護倒換方案是1+1的WDM光復用段保護。它與SONET中的1+1復用段保護倒換方案相類(lèi)似。
（3）光層開(kāi)銷(xiāo)處理技術(shù)
當然，如果只是有了大量可用波長(cháng)，還談不上就形成了光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。因為全光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，除了要求必須直接在光層通過(guò)業(yè)務(wù)信息外還必須在光層具有管理光信道（Och）的OAM（操作、管理、維護）信息的能力和執行光信道性能監測的能力。這時(shí)如果在光層使用數字包封技術(shù)將完全可以滿(mǎn)足這些要求，并為光網(wǎng)絡(luò )提供所有SONET/SDH網(wǎng)所具有的強大管理功能和高可靠性保證。數字包封技術(shù)就是用信道開(kāi)銷(xiāo)等額外比特數據從外面包裹Och客戶(hù)信號的一種數字包封技術(shù)。
總之，光纖、動(dòng)態(tài)波長(cháng)分配和路由、WDM環(huán)網(wǎng)保護、數字包封等技術(shù)的進(jìn)步將原先單純增加系統傳輸容量的WDM技術(shù)向前大大的推進(jìn)了一步，使WDM層具有了許多原先只能在高層實(shí)現的網(wǎng)絡(luò )功能，并使其發(fā)生了質(zhì)的飛躍----轉化為一種具有真正光聯(lián)網(wǎng)功能的新型光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，從而使徹底拋棄SONET/SDH而直接在具有光聯(lián)網(wǎng)功能的WDM多波長(cháng)光網(wǎng)絡(luò )上承載IP業(yè)務(wù)成為可能?；谶@些技術(shù)的全新WDM光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有兩大吸引力：一是直接通過(guò)光的互聯(lián)可以節省用于SONET/SDH系統升級的花費；二是使用戶(hù)以波長(cháng)接入/接出成為可能，這樣能更好地對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行控制。另外與SDH/SONET相比，WDM光網(wǎng)絡(luò )提供了更透明、更開(kāi)放的傳送平臺，可以支持不同比特率、不同數據格式和不同業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的業(yè)務(wù)的傳送，使現存各種網(wǎng)絡(luò )的融合成為可能。
2.2 光聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵網(wǎng)元技術(shù)
要想使全光聯(lián)網(wǎng)成為現實(shí)關(guān)鍵需要實(shí)現光分插復用（OADM）和光交叉連接（OXC）等光交換節點(diǎn)設備。使用OADM和OXC執行聯(lián)網(wǎng)功能就可靈活上下活路的非常簡(jiǎn)單的光網(wǎng)絡(luò )結構。
目前的研究重點(diǎn)主要集中在對多波長(cháng)網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現端到端透明光通道的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )單元及支撐技術(shù)進(jìn)行研究，包括新型的可調諧光射模塊，適用于動(dòng)態(tài)路由的增益鉗制的寬帶光纖放大器，波長(cháng)變換器，可調諧濾波器、MEMS開(kāi)關(guān)陣列和陣列波導光柵（AWG）路由器件和光層的保護恢復、動(dòng)態(tài)路由等技術(shù)。AWG是目前最適于WDM復用與解復用以及作為核心器件構成OADM和OXC的新型關(guān)鍵器件，光波導開(kāi)關(guān)集成面陣是構成OXC和OADM交換功能的關(guān)鍵部件。同時(shí)還有大量研究集中在拓寬光纖通信窗口和降低信道波長(cháng)間隔這兩個(gè)方面，以增加系統的波長(cháng)通道數、進(jìn)一步開(kāi)發(fā)光纖的帶寬資源。
在一個(gè)用戶(hù)不斷增長(cháng)的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中引入OADM和OXC等網(wǎng)元，將有助于靈活地使用和分配波長(cháng)。這些新網(wǎng)元的使用可以幫助運營(yíng)商在光子層重新配置網(wǎng)絡(luò )流量以獲得最佳的數據傳輸，并能在鏈路發(fā)生故障時(shí)迅速恢復。隨著(zhù)通信網(wǎng)絡(luò )逐漸向全光網(wǎng)絡(luò )平臺發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化、路由、保護和自愈功能在光領(lǐng)域中就變得越來(lái)越重要了。光網(wǎng)絡(luò )最終會(huì )丟棄緩慢而昂貴的光電轉換器，從而使未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )以更迅速更經(jīng)濟的方式運行。
2.3 全光標記分組交換技術(shù)
從原理上講，前面所述的波長(cháng)選路仍是光層上的一種電路交換技術(shù)。為了更有效，靈活地承載未來(lái)的IP包/分組業(yè)務(wù)，另一種具有深遠應用前景的方案是由具有光分組交換功能的核心路由器構成光網(wǎng)絡(luò )。光分組交換網(wǎng)絡(luò )中的核心路由器可以同時(shí)實(shí)現空分，時(shí)分和波分交換，并且僅對帶有路由信息的光分組頭進(jìn)行高速處理而為光分組的有效負載提供透明路徑，因此它具有高速、大吞吐量、低延時(shí)、業(yè)務(wù)和比特率透明等突出優(yōu)點(diǎn)，能高效地承載IP業(yè)務(wù)，同時(shí)它還能靈活地組網(wǎng)和實(shí)現網(wǎng)絡(luò )升級，大幅度提高網(wǎng)絡(luò )適應性和生存能力。光核心路由器由光分組頭識別和重置、沖突解決、分組路由和傳輸控制等光信號處理功能模塊組成。同時(shí)，目前基于光標記交換的分組光網(wǎng)絡(luò )研究在網(wǎng)絡(luò )管理和控制方面，吸收了由IETF開(kāi)發(fā)的MPLS技術(shù)的一些優(yōu)點(diǎn)，將MPLS的標簽交換、流量工程（IE）和業(yè)務(wù)分類(lèi)管理融入分組交換網(wǎng)絡(luò )的管理與控制，以滿(mǎn)足未來(lái)多業(yè)務(wù)所要求的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)保證。MPLS網(wǎng)絡(luò )具有支持不同網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的能力，它簡(jiǎn)化了路由器入口處處理網(wǎng)絡(luò )層頭和等價(jià)轉發(fā)類(lèi)（FEC）分配的過(guò)程，實(shí)現了快速有效的轉發(fā)。它能夠在像IP這樣的無(wú)連接型網(wǎng)絡(luò )中創(chuàng )建連接型業(yè)務(wù)，并提供完善的流量工程能力。
光分組交換節點(diǎn)主要由標記交換模塊和光子交換機組成。光標記交換模塊負責：檢測分組字頭，完整地轉發(fā)數據包，檢測包的端點(diǎn)，當需要的時(shí)候重寫(xiě)光字頭；而目前比較先進(jìn)的光交換技術(shù)有：微電子機械技術(shù)（MEM）、LiNbO3交換器、快速液晶交換器、半導體光放大器（SOA）或電吸收EA調制器/交換器等。
在幾種全光的標簽交換解決方案中，副載波復用（SCM）技術(shù)已經(jīng)引起了廣泛的注意。在這種方法中，數據頭和凈荷信息被復用在同一個(gè)波長(cháng)上，數據調制在基帶，而包頭信息承載于一個(gè)合適的副載波上。
采用SCM技術(shù)，分組頭可很容易被提取和刷新。但通常要求副載波頻帶要很窄，而且間隔較寬，因而副載波的數量受限。另外如果凈荷數據速率上升的話(huà)，基帶的頻帶展寬問(wèn)題會(huì )覆蓋掉副載波頻段。全光包頭替換可以快速的光交換阻塞掉舊的包頭并插入一個(gè)新的包頭來(lái)實(shí)現。目前還有人提出了一種方法讓凈荷數據和分組頭信息分別使用不同的波長(cháng)信道傳輸，這樣頭刷新只對傳輸頭信息的信道執行光電轉換。
現在開(kāi)發(fā)了一種基于SOA（半導體光放大器）的新技術(shù)，它能夠在對SCM包頭進(jìn)行波長(cháng)變換的同時(shí)也可對基帶數據信息進(jìn)行交換。目前光分組技術(shù)要步入實(shí)用還受制于光存儲、光緩沖、光同步、光子時(shí)隙路由、波長(cháng)轉換、波長(cháng)選擇等技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題。因此真正的光分組交換網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現還有一段距離。
2.4 光突發(fā)數據交換技術(shù)
光突發(fā)路由器同樣能實(shí)現光分組交換功能。它是針對目前光信號處理技術(shù)尚未足夠成熟而提出的。在這種網(wǎng)絡(luò )結構中有兩種光分組：包含路由信息的控制分組和承載業(yè)務(wù)的數據分組?？刂品纸M中的控制信息要通過(guò)路由器的電子處理，而數據分組不需光電/電光轉換和電子路由器的轉發(fā)，直接在端到端的透明傳輸信道中傳輸?？刂品纸M在WDM傳輸鏈路中的某一特定信道中傳送，每一個(gè)突發(fā)的數據分組對應于一個(gè)控制分組，并且控制無(wú)組先于數據分組傳送，通過(guò)“數據報”或“虛電路”路由模式指定路由器分配空閑信道，實(shí)現數據信道的帶寬資源動(dòng)態(tài)分配。數據信道與控制信道的隔離簡(jiǎn)化了突發(fā)數據交換的處理，且控制分組長(cháng)度非常短，因此使高速處理得以實(shí)現。同時(shí)由于控制分組和數據分組是通過(guò)控制分組中含有的可“重置”的時(shí)延信息相聯(lián)系的，傳輸過(guò)程中可以根據鏈路的實(shí)際狀況用電子處理對控制信元作調整，因此控制分組和信號分組都不需要光同步?？梢钥闯?，這種路由器充分發(fā)揮了現有的光子技術(shù)和電子技術(shù)的特長(cháng)，實(shí)現成本相對較低、非常適合于在承載未來(lái)高突發(fā)業(yè)務(wù)的局域網(wǎng)（LAN）中應用，超大容量的光突發(fā)數據路由器同樣可用于構建骨干網(wǎng)。
2.5 無(wú)纖光通信技術(shù)
遠在90年代光纖通信出現之前自由空間光通信的研究就已開(kāi)始，但大氣作為傳輸媒體，沿傳輸路徑大氣有不同的溫度、密度和折射率，小氣團就像小透鏡和棱鏡一樣對光進(jìn)行折射從而使光波形失真，而且大氣的透光特性和傳輸損耗是隨氣候和時(shí)間而變的，因此一直一來(lái)大氣光通信系統的傳輸容量都很小而且要求的對準精度也很高，所以一直難以在通信網(wǎng)中推廣使用。
隨著(zhù)光纖通信領(lǐng)域的不斷拓展，人們也遇到了一些問(wèn)題。比如，在大都市中不宜挖溝鋪設光纜的兩座摩天大樓之間如何建立有效的數據聯(lián)系？在不宜建橋的河兩岸的局域網(wǎng)之間如何建立數據聯(lián)系？如何給臨時(shí)性的大型活動(dòng)提供大容量的信息通道？等等。蓬勃興起的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信浪潮給人們以深刻的啟示：盡管手機在通話(huà)質(zhì)量和費用上都不過(guò)固定電話(huà)，但它提供給人們的便利卻使越來(lái)越多的人將移動(dòng)通信作為自己的重要通信手段。由于光波頻率比微波頻率高得多，光通信所能提供的帶寬遠大于微波通信的帶寬。能否將具有寬帶特點(diǎn)的光纖通信和具有無(wú)線(xiàn)連接特點(diǎn)的微波無(wú)線(xiàn)通信各自?xún)?yōu)勢結合起來(lái)，實(shí)現寬帶無(wú)線(xiàn)光通信呢？新一代無(wú)線(xiàn)光通信正是在這樣的形式下應運而生的。它采用了光纖通信中的許多先進(jìn)技術(shù)，如波分復用、摻餌光纖放大器、前向糾錯信道編碼等，并取得了重要的研究成果。
無(wú)纖WDM系統是由Lucent于1999年提出的，而且下半年推出了產(chǎn)品WaveStar OpticAir光纖DWDM系統，該系統是貝爾實(shí)驗室的又一新突破。采用1550nm波長(cháng)和DWDM（波分復用）技術(shù)傳4x2.5Gbit/s，即12萬(wàn)話(huà)路容量，速率高達10Gbit/d的DWDM系統，不再局限于經(jīng)傳統的光纖傳輸，用光速直接在空間傳輸話(huà)音、視頻和數據業(yè)務(wù)。由于該系統不受地形的限制和影響，抗干擾，抗惡劣氣候的能力很強，保密性又很好，而且采用了開(kāi)放性接口，即可以承載多種業(yè)務(wù)。所以為WDM技術(shù)用于接入網(wǎng)提供了最佳的解決方案。在新澤西洲試驗無(wú)損誤碼成功傳輸了4.4km。據稱(chēng)到2000年9月傳輸距離可達5km，并且今后還可升級到8x2.5Gbit/s容量。
其主要組成部件有專(zhuān)用望遠物鏡(Telescope)、標準光發(fā)送機和高功率的Er/Yb光放大器，其中望遠物鏡和光收發(fā)送機組合在一起。關(guān)鍵技術(shù)是多徑發(fā)射和使用放大器補償光通道損耗。單模光纖經(jīng)分支器將光信號同時(shí)加到望遠物鏡發(fā)射機的三個(gè)孔徑上，每個(gè)孔徑偏移0.5mrad（毫弧度），在大氣中傳輸4.4km后到達收端時(shí)光斑的直徑為2.2m，如此大的光班尺寸接收端不至于太難對準；光接收端是一個(gè)改進(jìn)了斯密特-卡塞格倫望遠物鏡，自由空間光信號進(jìn)行望遠鏡后被聚焦到62.5um的多模光纖上輸出。無(wú)纖光通信的主要應用場(chǎng)合為：
在不具備接入條件或原帶寬不足時(shí)提供高效的接入接出方案；
解決了各種業(yè)務(wù)接入的“最后一公里”問(wèn)題；
提供了臨近局域網(wǎng)之間的有效互連互通；
可以用作線(xiàn)路故障時(shí)的緊急“備用鏈路”。
2.6 多層協(xié)議棧的壩塌和新型光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
基于“IPoverWDM”的光互聯(lián)網(wǎng)是利用WDM的大容量和易操作特性在光層上傳輸數據包的一種技術(shù)。鑒于前面所述的相關(guān)基礎技術(shù)的極大進(jìn)步，今天的光網(wǎng)絡(luò )層已具有了許多原先只能在高層實(shí)現的網(wǎng)絡(luò )功能，這就使拋棄SONET/SDH而直接在具有光聯(lián)網(wǎng)功能和網(wǎng)絡(luò )管理功能的WDM多波長(cháng)光網(wǎng)絡(luò )上承載P業(yè)務(wù)成為可能。同時(shí)也造成了傳統的IP-WDM的多層協(xié)議棧的壩塌。倒塌后的IP層由于增加了MPLS技術(shù)，因此其功能就類(lèi)似于傳統IP層功能和ATM功能的綜合。而這時(shí)的光網(wǎng)絡(luò )層也綜合了SONET/SDH特性和WDH多波長(cháng)光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在業(yè)務(wù)層，由MPLS流量工程控制層來(lái)執行至關(guān)重要的選路、監控和網(wǎng)絡(luò )存活性。即就是使用MPLS來(lái)提高流量工程（TE）；在傳送層而由WDM光網(wǎng)絡(luò )來(lái)提供WDM傳輸和波長(cháng)路由的光怪聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這樣可實(shí)現更加緊密的IP到WDM的集成網(wǎng)絡(luò )結構。
總之，隨著(zhù)MPLS和數字包封存器標準的制定，以它們?yōu)榛A的自愈恢復、QoS選路、流量工程和網(wǎng)絡(luò )管理、性能監測等技術(shù)將快速發(fā)展。這將使未來(lái)的光互聯(lián)網(wǎng)具有更優(yōu)越的性能。未來(lái)光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )將一定是既具有SDH的復用/解復用和快速自愈恢復能力，又有ATM的有QoS保證的選路交換能力，同時(shí)還具有MPLS的標簽交換和流量工程能力以及直接在WDM層處理光信號、建立和動(dòng)態(tài)分配光通道的先進(jìn)的高速網(wǎng)絡(luò )系統。未來(lái)的光互聯(lián)網(wǎng)交換/路由節點(diǎn)的功能，基于這種技術(shù)，簡(jiǎn)化了新型聯(lián)網(wǎng)設備和標簽交換路由器的功能集成，在引入了標記交換概念后，再附以傳統路由器的許多優(yōu)化手段，千兆級甚至太比特的標記交換路由器或路由交換機（LSR）就完全可以實(shí)現了。
3 結束語(yǔ)
從光纖問(wèn)世到現在短短30余年的時(shí)間，光傳輸的速率以指數增長(cháng)。建立透明的全光網(wǎng)絡(luò )是技術(shù)發(fā)展的必由之路，而光聯(lián)網(wǎng)WDM光網(wǎng)絡(luò )----作為“全光通信網(wǎng)”的基石，將提供邁向太比特光通信網(wǎng)絡(luò )的陽(yáng)光大道。由于在全球范圍內通信產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域正面臨著(zhù)全方位的殘酷競爭，各大電信巨頭和通信設備廠(chǎng)商無(wú)不把面向互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的更靈活、更可靠和成本更低的下一代光網(wǎng)絡(luò )的研究和創(chuàng )新（R&I）提升到戰略發(fā)展高度，傳統光通信網(wǎng)
絡(luò )向下一代光聯(lián)網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的步伐正在加速。