La comunicación óptica ha sido diseñada para transmitir información de conmutación de circuitos desde el principio, por lo que la señal del cliente es generalmente un flujo de código continuo de TDM, como PDH, SDH, etc. Con el desarrollo de las redes informáticas, especialmente Internet, la cantidad de información de datos transmitida está aumentando y la proporción de señales de paquetes basadas en la conmutación de paquetes en las señales del cliente está aumentando gradualmente. Las señales de paquetes tienen características completamente diferentes de los flujos de código continuo. Son aleatorias y en ráfagas. Por lo tanto, cómo transmitir este tipo de señal se ha convertido en el foco de la tecnología de comunicación óptica.
Además, los módulos transceptores ópticos y los sistemas de equipos que transmiten señales de datos son muy diferentes de los módulos transceptores ópticos y sistemas de equipos tradicionales que transmiten flujos de código continuos. En la red de acceso el sistema implementado es ATM-PON, EPON o GPON, etc. En la red central, la transmisión directa de IP y otras señales de datos en la capa óptica (incluido el sistema de multiplexación por división de longitud de onda) es la conocida tecnología IP sobre óptica.
Debido a las buenas características del sistema SDH y la gran cantidad de recursos existentes, el sistema SDH original se puede utilizar completamente para transmitir señales de datos. Al principio, solo se consideró el transporte de ATM. Posteriormente, se transportaron cada vez más tipos de señales de datos a través de la red SDH, como FR, ATM, IP, 10M-baseT, FE, GE, 10GE, DDN, FDDI, Fiber. Canal, FICON, ESCON, etc.
Como resultado, se han propuesto muchos métodos para enviar IP y otras señales al contenedor virtual SDH VC. Al principio, IP o Ethernet se instalan en ATM y luego se asignan a la transmisión SDH, es decir, IP/Ethernet sobre ATM y luego sobre SDH. Posteriormente se omitió el proceso intermedio y se envió IP o Ethernet directamente a SDH, como PPP, LAPS, SDL, GFP, etc., es decir, IP sobre SDH, POS o EOS.
Capacidad de canal en continuo aumento.
Los sistemas de comunicación óptica pueden desarrollarse desde PDH a SDH, desde 155 Mb/s a 10 Gb/s. Recientemente, se han comercializado 40 GB/s. Al mismo tiempo, también se están discutiendo sistemas de mayor capacidad, por ejemplo, el sistema de 160 Gb/s (un solo canal) se ha desarrollado con éxito en el laboratorio y se están considerando estándares para él. Además, la capacidad del sistema se puede mejorar aún más mediante el uso de tecnologías de multiplexación de canales, como la multiplexación por división de longitud de onda. En la actualidad, se han utilizado ampliamente sistemas DWDM de 32 × 10 Gb/s (es decir, 320 Gb/s), y también se han puesto en uso comercial sistemas de 160 × 10 Gb/s (es decir, 1,6 Tb/s). Se han utilizado en muchos laboratorios desarrollados por empresas. La multiplexación por división de tiempo óptica OTDM, la tecnología solitón, etc. han logrado grandes avances. No hay duda de que estos son muy beneficiosos para la transmisión de redes troncales.
Transmisión de señales a distancias ultralargas
Desde una perspectiva macro, el requisito para la transmisión por fibra óptica es, por supuesto, que cuanto mayor sea la distancia de transmisión, mejor para todas las instituciones que investigan la comunicación por fibra óptica. La tecnología ya está aquí Se han hecho grandes esfuerzos en este sentido. Especialmente después de la aparición de los amplificadores de fibra óptica, se han ido registrando récords en este ámbito uno tras otro. No sólo la longitud de cada tramo continúa aumentando, por ejemplo, desde los 20 km, 40 km originales, hasta 80 km, 120 km, 160 km. Además, la distancia total de relevo no regenerativo también está aumentando, de aproximadamente 600 km a 3000 km y 4000 km.
Desde un punto de vista técnico, la aparición de amplificadores de fibra en los amplificadores de fibra Raman ha creado las condiciones para aumentar la distancia del relé no regenerativo. Al mismo tiempo, use codificación de línea que sea beneficiosa para la transmisión de larga distancia, como el código RZ o CS-RZ; use FEC, EFEC o SFEC y otras tecnologías para mejorar la sensibilidad de recepción; use compensación de dispersión y tecnología de compensación PMD para resolver el problema; El costo de los canales ópticos y la selección de fibras ópticas y fibras ópticas adecuadas y otras medidas ya pueden lograr una transmisión de distancias ultralargas más allá de los sistemas DWDM basados en STM-64 o 10 Gb/s y 4000 km sin repetidores de regeneración eléctrica.
Integración de tecnologías de conmutación y transmisión óptica
A medida que la demanda de comunicaciones ópticas cambia gradualmente de las redes troncales a las redes de área metropolitana, la transmisión óptica se acerca gradualmente a los nodos comerciales. En las aplicaciones, la gente siente que la comunicación óptica es sólo un medio de transmisión y aún no se ha adaptado completamente a las necesidades de las redes del área metropolitana. Como nodo de servicio, está relativamente cerca de los usuarios, especialmente para los usuarios de servicios de datos, se espera que las comunicaciones ópticas puedan proporcionar funciones de transmisión y funciones de acceso a múltiples servicios. En realidad, esta tecnología de comunicación óptica puede considerarse como la fusión de transmisión y conmutación. Un ejemplo típico es la plataforma de transmisión multiservicio MSTP basada en SDH, que se ha utilizado ampliamente en la actualidad.
MSTP basado en SDH se refiere a un dispositivo de nodo multiservicio que implementa simultáneamente el procesamiento de acceso y la transmisión de TDM, ATM, Ethernet y otros servicios en la plataforma SDH y proporciona una gestión de red unificada. De hecho, además de proporcionar los servicios anteriores, algunos equipos MSTP también pueden proporcionar muchos tipos de servicios como FR, FDDI, Fibre Channel, FICON, ESCON, etc.
Además de MSTP basado en SDH, también puede haber MSTP basado en WDM. De hecho, cada canal de WDM se utiliza como un canal para cada servicio, es decir, se puede transmitir de forma transparente o puede admitir el procesamiento de acceso de varios servicios, como la incorporación de Ethernet Capa 2 en FE, GE y otros puertos. Las funciones de conmutación de capa 3 hacen que el sistema WDM no solo tenga capacidades de transmisión, sino también capacidades de prestación de servicios.
Además, en la red de capa óptica, el resultado de combinar funciones de transmisión y conmutación ha llevado al concepto de red óptica de conmutación automática ASON. Además del plano de transmisión óptica y el plano de gestión originales, ASON también agrega un plano de control. Además de realizar la conexión fija (conexión dura) de la red de transmisión óptica original, bajo el control de la señalización, también puede realizar conexiones conmutadas. (conexión suave) y conexión híbrida. Es decir, además de la función de transmisión, también existe una función de intercambio.
Necesidades de desarrollo de Internet y tendencias de desarrollo de redes totalmente ópticas de próxima generación
En los últimos años, con el rápido desarrollo de Internet, los servicios IP han mostrado un crecimiento explosivo. Las predicciones muestran que IP transportará una variedad de servicios que incluyen voz, imágenes, datos, etc., formando la base de las futuras redes de información, al mismo tiempo, la red de transporte óptico con WDM como núcleo y la red óptica inteligente (ION) como núcleo; El objetivo será controlar aún más la introducción de la señalización en la capa óptica para cumplir con los requisitos futuros de la red para el intercambio de información de granularidad múltiple y mejorar la utilización de recursos y la flexibilidad de las aplicaciones de red. Por lo tanto, cómo construir una red óptica de próxima generación que pueda soportar eficazmente los servicios IP se ha convertido en uno de los temas candentes de preocupación generalizada.
Para las redes ópticas que transportan servicios, los principales problemas que enfrenta el siguiente paso no son sólo los requisitos obvios de capacidad ultragrande y acceso de banda ancha, sino también la necesidad de que la capa óptica proporcione mayor inteligencia y capacidad óptica. El propósito de implementar la conmutación óptica en los nodos es establecer una red óptica que sea rentable, flexible, expandible y que admita la QoS empresarial mediante la adaptación e integración de la capa óptica y la capa IP para cumplir con los requisitos de los servicios IP para la transmisión de información. y sistemas de conmutación.
La red óptica inteligente absorbe las características inteligentes de la red IP y añade un plano de control a la red de transporte óptica existente. Este plano de control no sólo se utiliza para establecer conexiones, proporcionar servicios y comunicarse con los usuarios. La red subyacente está controlada y tiene características sobresalientes como alta confiabilidad, escalabilidad y alta efectividad, y admite diferentes soluciones técnicas y diferentes necesidades comerciales, lo que representa la dirección de desarrollo de la construcción de redes ópticas de próxima generación.
Las investigaciones muestran que con el crecimiento explosivo de los servicios IP, las industrias de telecomunicaciones y TI se encuentran en la etapa de integración y conflicto, y nuevas tecnologías están a punto de surgir. Especialmente con el uso de control de software (tecnología "óptica suave"), la red óptica actual evolucionará gradualmente hacia una red óptica inteligente, que permitirá a los operadores configurar servicios automáticamente y administrar el volumen de negocios de manera más efectiva, y también proporcionará un buen mecanismo de recuperación para servicios de soporte con diferentes requisitos de QoS, lo que permite a los operadores construir y administrar de manera flexible redes ópticas y lanzar algunas aplicaciones nuevas, incluido el arrendamiento de ancho de banda, servicios de longitud de onda, redes de capa óptica y redes ópticas de uso privado virtual (OVPN) y otros servicios nuevos.
En resumen, con la tecnología de transmisión óptica de alta velocidad, la tecnología de acceso óptico de banda ancha, la tecnología de conmutación óptica de nodos, la tecnología de redes ópticas inteligentes como núcleo y la tecnología de ondas de luz para aplicaciones de Internet IP, la comunicación por fibra óptica actual Punto de acceso de investigación, en el futuro, la gente continuará investigando y construyendo varias redes ópticas avanzadas y, mientras verifica nuevos conceptos y nuevas soluciones, realizará investigaciones más completas y exhaustivas sobre las tecnologías clave de la red de transporte óptico de próxima generación.
Desde la perspectiva de las tendencias de desarrollo tecnológico, la tecnología WDM se desarrollará en la dirección de más canales, velocidades de canal más altas y un espaciado de canales más denso. Desde una perspectiva de aplicación, las redes ópticas se están desarrollando en una dirección que está orientada a Internet IP, pueden integrar más servicios, pueden realizar una asignación de recursos flexible y tienen una mayor capacidad de supervivencia. En particular, para adaptarse a las necesidades recientes, la tecnología de comunicación óptica. Básicamente se está dando cuenta de que sobre la base de funciones de transmisión de velocidad ultraalta, larga distancia y gran capacidad, se desarrollará hacia funciones de transmisión inteligentes.
Materiales de referencia: /freereports/1856.html