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【摘要】光纤通信代表了当今和未来人类有线通信的主要方式也是各国研究的热点。提高通信速率与通信的稳定性是首要问题。本文简要论述了准同步数字体系、同步数字系列两种新兴的光纤通信系统，以及智能化光网络和全光网络两类未来通信网络的架构。通过对准同步数字体系、同步数字系列两种新兴的光纤通信系统以及智能化光网络和全光网络两类未来通信网络的研究，可以使我们更加明确光纤通信的意义。
【关键词】光纤通信;PHD;SDH;全光网络
1.引言
光纤通信技术是光通信技术的一种，已成为现代通信的主要通信方式。在现代信息网中起着非常重要的作用。这种竞争关系会引入新的服务。随着新技术的不断出现，政府条例的不断放宽，信息产业正在迅速的全球化。今天，有效的信息传输已成为竞争的关键因素之一。因特网的应用和光技术的快速发展使网络发生了根本变化，动态波长和快速波长提供需求是光网络的主要趋势之一。随着这种转变的继续，目前采用波长路由方式承载突发的因特网业务将存在电路交换网络同样的种种缺陷。光网络的规模在迅速扩展，光传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面。
2.PDH与SDH
2.1 PDH体制
PDH通信系统称为准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy）。组成系统中的传输局与中继站之间为全双工传输模式，具有传输速率快，精度高的优点。系统组成图如图1所示。[1]
图1 PDH通信系统构成图
2.2 SDH体制
SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）标准，不仅适于光纤也适于微波和卫星传输的通用技术体制，与SONET有细微差别。传统的光纤通信是以准同步传输体制（PDH）为基础的，随着网络日趋复杂和庞大，以及用户要求的日益提高，这种传输体制暴露出一系列不可避免的内在缺点，一种有机地结合高速大容量光纤传输技术和智能网元技术的新传输体制——光同步传送网应运而生。在1985年，Bellcore提出SONET（Synchronous Optical Network同步光纤网）标准，美国国家标准协会（ANSI）过 一系列有关SONET标准。SDH/SONET采用TDM技术，是同步系统，由主时钟控制。两者都用于骨干网传输。是对沿袭应用的准同步数字系列PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）的一次革命。[2]
由于WDM的出现和发展，SDH的作用和角色有了很大转变。在长途干线网上，SDH的作用已经降低为WDM层的客户层，其角色正开始向网络边缘转移。虽然SDH/SONET是电信网的主导传送体制，但鉴于网络边缘复杂的客户层信号特点，SDH必须从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台，即融合的多业务节点。其出发点是充分利用大家所信任的SDH技术，特别是其保护恢复能力和确保的延时性能，加以改造以适应多业务应用，支持层2乃至层3的数据智能，构成业务层和传送层一体化的多业务传送平台（MSTP）。[3]
3.智能化光网络
智能化的光传输技术一直为业内人士所关注，希望通过构建智能化的光传输网络来解决两个方面的问题;网络难以适应网上快速增长的数据业务所具有的不可预见性，实现网络带宽的动态分配;传统光传输网主要依靠人工配置网络连接，耗时费力且难以适应现代网络拓展新业务的需要。
自动交换光网络，也被称为智能光网络，在ITU-T的标准中，指通过引入控制层面，使网络具有自动的连接建立和修改功能，以及提供连接恢复能力的光传送网络。控制层面本身能够支持不同的技术，不同的业务需求以及不同的功能组合。ITU-T的标准把与底层无关的智能传送网络称为自动交换传送网（ASON），而底层为光传送网（OTN）的ASTN称为自动交换光网络（ASON）。[4]
4.全光网络
4.1 全光网络概述
设备供应商提供的方案涵盖了从超长距离DWDM传输方案到光交叉系统方案的解决方案， 这些方案共同的价值趋向是为运营商提供光层网络的动态管理，快速地提供光层业务并降低运营成本。[5]运营商在逐渐改变他们的网络以更好地适应电信业务从电路交换到分组交换的转变，光层网络既完成传输功能也完成交换功能的需求更迫切。新公网的目的是建立一个透明的光层网络，在光域能够容易地实现对传送信号的管理，减少对信号的处理和解释，从而提高高带宽网络的可靠性和可恢复性。
传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接，光网络的规模也在迅速扩展。网络运营商需要比现有光网络技术更有效和更经济的手段来管理这样的多波长网络，如何支持大规模的网络是设计自动全光网络的主要目的，全光网络面临的挑战是如何把相对粗颗粒的WDM技术和光交换能力的优势结合起来，形成一个大吞吐量的光网络平台以有效地支持分组业务。
4.2 全光网络的组成
前述密集波分复用技术尽管已具有超大的传输容量，但仍只能是点到点的传输系统，很缺乏灵活性。若在光路上也能象SDH那样实现光分插及光交叉连接功能，无疑将给光通信带来新的飞跃。根据这一思路，美国、欧洲和日本等，相继投入大量人力、资金进行研究，目前光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）已在试验室研制成功，（OADM）已开始局部商用。ITU—T的标准化工作将于1999年完成，商用化时间大约在21世纪初期。
随着光网络需求和技术的发展，全光网络的结构从功能上将由两层组成：光核心网络和光边缘网络。光核心网络主要由以下网络单元组成：光传送系统，混合ADM/宽带数字交叉连接系统，光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC），智能光交换系统，太比特路由器。光传送系统通过光纤分离的光通道传送多种信号;混合ADM/宽带数字交叉连接系统存在于边缘网络和核心网络的边界，是宽带数字交叉连接和SDH的集成，但增加了TDM和包交换/疏导的功能，提供SONET/SDH层到光层的直接过渡;光网络中的光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）节点直接分插交叉光通道，无须进行信号的光电转换，在基于DWDM的网络激增的年代，消除了带宽瓶颈，容量可望大幅度扩展，随之带来的透明性还可以使其支持各种客户层信号，功耗较小，具有更长远的技术寿命。
5.结语
随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测，21世纪将是“光子世纪”，十年内，光子产业可能会全面取代传统电子工业，形成50000亿美元的产值，成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期。而这一次发展将涉及信息产业的各个领域，其范围更广，技术更新，难度更大，动力更强，无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。
参考文献
[1]韦乐平，李英灏.SDH及其新应用[M].人民邮电出版社.2010.
[2]韦乐平.光同步数字传送网[J].人民邮电出版社.2005.
[3]纪越峰，等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社.2002.
[4]顾生华.《光纤通信技术》[M].北京邮电大学出版社.2009.
[5]张杰.自动交换光网络ASON[J].人民邮电出版社.2008.
基金项目：陕西省教育厅自然科学类专项科研计划资助项目（NO：14JK2170）。
作者简介：马惠铖（1981-），男，陕西宝鸡人，讲师，研究方向：传感器与智能检测技术。
【关键词】光纤通信;PHD;SDH;全光网络
1.引言
光纤通信技术是光通信技术的一种，已成为现代通信的主要通信方式。在现代信息网中起着非常重要的作用。这种竞争关系会引入新的服务。随着新技术的不断出现，政府条例的不断放宽，信息产业正在迅速的全球化。今天，有效的信息传输已成为竞争的关键因素之一。因特网的应用和光技术的快速发展使网络发生了根本变化，动态波长和快速波长提供需求是光网络的主要趋势之一。随着这种转变的继续，目前采用波长路由方式承载突发的因特网业务将存在电路交换网络同样的种种缺陷。光网络的规模在迅速扩展，光传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面。
2.PDH与SDH
2.1 PDH体制
PDH通信系统称为准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy）。组成系统中的传输局与中继站之间为全双工传输模式，具有传输速率快，精度高的优点。系统组成图如图1所示。[1]
图1 PDH通信系统构成图
2.2 SDH体制
SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）标准，不仅适于光纤也适于微波和卫星传输的通用技术体制，与SONET有细微差别。传统的光纤通信是以准同步传输体制（PDH）为基础的，随着网络日趋复杂和庞大，以及用户要求的日益提高，这种传输体制暴露出一系列不可避免的内在缺点，一种有机地结合高速大容量光纤传输技术和智能网元技术的新传输体制——光同步传送网应运而生。在1985年，Bellcore提出SONET（Synchronous Optical Network同步光纤网）标准，美国国家标准协会（ANSI）过 一系列有关SONET标准。SDH/SONET采用TDM技术，是同步系统，由主时钟控制。两者都用于骨干网传输。是对沿袭应用的准同步数字系列PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）的一次革命。[2]
由于WDM的出现和发展，SDH的作用和角色有了很大转变。在长途干线网上，SDH的作用已经降低为WDM层的客户层，其角色正开始向网络边缘转移。虽然SDH/SONET是电信网的主导传送体制，但鉴于网络边缘复杂的客户层信号特点，SDH必须从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台，即融合的多业务节点。其出发点是充分利用大家所信任的SDH技术，特别是其保护恢复能力和确保的延时性能，加以改造以适应多业务应用，支持层2乃至层3的数据智能，构成业务层和传送层一体化的多业务传送平台（MSTP）。[3]
3.智能化光网络
智能化的光传输技术一直为业内人士所关注，希望通过构建智能化的光传输网络来解决两个方面的问题;网络难以适应网上快速增长的数据业务所具有的不可预见性，实现网络带宽的动态分配;传统光传输网主要依靠人工配置网络连接，耗时费力且难以适应现代网络拓展新业务的需要。
自动交换光网络，也被称为智能光网络，在ITU-T的标准中，指通过引入控制层面，使网络具有自动的连接建立和修改功能，以及提供连接恢复能力的光传送网络。控制层面本身能够支持不同的技术，不同的业务需求以及不同的功能组合。ITU-T的标准把与底层无关的智能传送网络称为自动交换传送网（ASON），而底层为光传送网（OTN）的ASTN称为自动交换光网络（ASON）。[4]
4.全光网络
4.1 全光网络概述
设备供应商提供的方案涵盖了从超长距离DWDM传输方案到光交叉系统方案的解决方案， 这些方案共同的价值趋向是为运营商提供光层网络的动态管理，快速地提供光层业务并降低运营成本。[5]运营商在逐渐改变他们的网络以更好地适应电信业务从电路交换到分组交换的转变，光层网络既完成传输功能也完成交换功能的需求更迫切。新公网的目的是建立一个透明的光层网络，在光域能够容易地实现对传送信号的管理，减少对信号的处理和解释，从而提高高带宽网络的可靠性和可恢复性。
传送网的角色从原来的大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接，光网络的规模也在迅速扩展。网络运营商需要比现有光网络技术更有效和更经济的手段来管理这样的多波长网络，如何支持大规模的网络是设计自动全光网络的主要目的，全光网络面临的挑战是如何把相对粗颗粒的WDM技术和光交换能力的优势结合起来，形成一个大吞吐量的光网络平台以有效地支持分组业务。
4.2 全光网络的组成
前述密集波分复用技术尽管已具有超大的传输容量，但仍只能是点到点的传输系统，很缺乏灵活性。若在光路上也能象SDH那样实现光分插及光交叉连接功能，无疑将给光通信带来新的飞跃。根据这一思路，美国、欧洲和日本等，相继投入大量人力、资金进行研究，目前光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）已在试验室研制成功，（OADM）已开始局部商用。ITU—T的标准化工作将于1999年完成，商用化时间大约在21世纪初期。
随着光网络需求和技术的发展，全光网络的结构从功能上将由两层组成：光核心网络和光边缘网络。光核心网络主要由以下网络单元组成：光传送系统，混合ADM/宽带数字交叉连接系统，光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC），智能光交换系统，太比特路由器。光传送系统通过光纤分离的光通道传送多种信号;混合ADM/宽带数字交叉连接系统存在于边缘网络和核心网络的边界，是宽带数字交叉连接和SDH的集成，但增加了TDM和包交换/疏导的功能，提供SONET/SDH层到光层的直接过渡;光网络中的光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）节点直接分插交叉光通道，无须进行信号的光电转换，在基于DWDM的网络激增的年代，消除了带宽瓶颈，容量可望大幅度扩展，随之带来的透明性还可以使其支持各种客户层信号，功耗较小，具有更长远的技术寿命。
5.结语
随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测，21世纪将是“光子世纪”，十年内，光子产业可能会全面取代传统电子工业，形成50000亿美元的产值，成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期。而这一次发展将涉及信息产业的各个领域，其范围更广，技术更新，难度更大，动力更强，无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。
参考文献
[1]韦乐平，李英灏.SDH及其新应用[M].人民邮电出版社.2010.
[2]韦乐平.光同步数字传送网[J].人民邮电出版社.2005.
[3]纪越峰，等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社.2002.
[4]顾生华.《光纤通信技术》[M].北京邮电大学出版社.2009.
[5]张杰.自动交换光网络ASON[J].人民邮电出版社.2008.
基金项目：陕西省教育厅自然科学类专项科研计划资助项目（NO：14JK2170）。
作者简介：马惠铖（1981-），男，陕西宝鸡人，讲师，研究方向：传感器与智能检测技术。