Artículo de 3000 palabras sobre tecnología de comunicación de fibra óptica de banda ancha o tecnología de transmisión IP
Además, los módulos transceptores ópticos y los sistemas de equipos utilizados para transmitir señales de datos son muy diferentes de los módulos transceptores ópticos y sistemas de equipos tradicionales utilizados para transmitir flujos de código continuos. En la red de acceso, los sistemas implementados incluyen 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 una tecnología IP óptica bien conocida.
Debido a las buenas características del sistema SDH y a la gran cantidad de recursos existentes, podemos aprovechar al máximo el sistema SDH original para transmitir señales de datos. Al principio, considere los cajeros automáticos. Posteriormente, se transportaron cada vez más tipos de señales de datos a través de redes SDH, como FR, ATM, IP, 10M-baseT, FE, GE, 10GE, DDN, FDDI, Fibre Channel, FICON, ESCON, etc.
Por lo tanto, se han propuesto muchos métodos para enviar IP y otras señales al contenedor virtual VC de SDH. Inicialmente, IP o Ethernet se coloca en ATM y luego se asigna a la transmisión SDH, es decir, IP/Ethernet sobre ATM y luego sobre SDH. Posteriormente se omitió el proceso intermedio y se envió directamente IP o Ethernet a SDH, como PPP, LAPS, SDL, GFP, etc. , es decir, IP sobre SDH, POS o EOS.
Aumentar la capacidad del canal
El sistema de comunicación óptica puede evolucionar desde PDH a SDH, desde 155Mb/s a 10Gb/s, y recientemente se ha comercializado 40GB/s. Paralelamente, también se están explorando sistemas de mayor capacidad, como los sistemas de 160Gb/s (un solo canal), que se han desarrollado con éxito en el laboratorio y se están considerando para formular estándares para los mismos. Además, la capacidad del sistema se puede mejorar aún más mediante el uso de técnicas de multiplexación de canales tales como la multiplexación por división de longitud de onda. En la actualidad, el sistema DWDM de 32 × 10 Gb/s (es decir, 320 Gb/s) se ha utilizado ampliamente, el sistema de 160 × 10 Gb/s (es decir, 1,6 Tb/s) también se ha puesto en uso comercial y el sistema en el laboratorio. Ha superado los 10 TB/s, OTDM y la tecnología soliton 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 la distancia de transmisión sea lo más larga posible. Todas las instituciones que investigan la fibra óptica. La tecnología de la comunicación ha hecho esfuerzos en este sentido. Especialmente después de la aparición de los amplificadores de fibra óptica, los registros en este ámbito son infinitos. No sólo está aumentando la longitud de cada tramo, por ejemplo de los 20 km, 40 km originales, a 80 km, 120 km, 160 km. Y la distancia total de relevo no regenerativo también está aumentando, por ejemplo de unos 600 km a 3000 km y 4000 km.
Desde una perspectiva técnica, la aparición de amplificadores de fibra en los amplificadores de fibra Raman ha creado las condiciones para aumentar las distancias de los relés no regenerativos. Mientras tanto, los códigos de línea, como los códigos RZ o CS-RZ, se utilizan para transmisiones de larga distancia. Utilice FEC, EFEC o SFEC para mejorar la sensibilidad de recepción; utilice compensación de dispersión y tecnología de compensación PMD para resolver el costo de los canales ópticos, y seleccione fibras ópticas y dispositivos ópticos apropiados para lograr repetidores regenerativos no eléctricos súper STM-64 o 10 Gb/s, 4000 km. Transmisión de ultra larga distancia del sistema DWDM.
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 de servicio. En las aplicaciones, la gente siente que la comunicación óptica, como medio de transmisión, ya no puede satisfacer plenamente sus necesidades. Como nodo de servicios, está muy cerca de los usuarios, especialmente de los usuarios de servicios de datos. La gente espera que las comunicaciones ópticas puedan proporcionar funciones de transmisión y funciones de acceso para varios servicios al mismo tiempo. Esta tecnología de comunicación óptica en realidad puede verse como la fusión de transmisión y conmutación. Un ejemplo típico es la ampliamente utilizada plataforma de transmisión multiservicio MSTP basada en SDH.
MSTP basado en SDH se refiere a un dispositivo de nodo multiservicio que implementa 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 dispositivos MSTP también pueden proporcionar FR, FDDI, Fibre Channel, FICON, ESCON y otros servicios.
Además de MSTP basado en SDH, también puede haber MSTP basado en WDM. De hecho, cada canal de WDM se utiliza como canal para varios servicios. Puede usarse de forma transparente y también puede admitir el procesamiento de acceso de varios servicios. Por ejemplo, las funciones de conmutación de Capa 2 o incluso de Capa 3 de Ethernet están integradas en FE, GE y. otros puertos, de modo que el sistema WDM no solo tenga capacidades de transmisión, sino también capacidades de prestación de servicios.
Además, en las redes de capa óptica, el concepto de ASON se obtiene combinando funciones de transmisión y conmutación. Además del plano de transmisión óptica y el plano de gestión originales, ASON también agrega un plano de control. Además de las conexiones fijas (conexiones duras) de la red de transporte óptica original, bajo el control de la señalización, también se pueden realizar conexiones conmutadas (conexiones blandas) y conexiones híbridas. Es decir, además de la función de transmisión, también existe una función de conmutación.
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 experimentado un crecimiento explosivo. Las predicciones muestran que IP transportará una variedad de servicios, incluidos voz, imágenes y datos, que formarán 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 objetivo introduce aún más la señalización de control en la capa óptica para satisfacer las necesidades de intercambio de información de granularidad múltiple en redes futuras y mejorar la utilización de recursos y flexibilidad de las aplicaciones de red sexo. 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, el principal problema que se enfrenta en 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 Realizar la red óptica en los nodos ópticos. Su propósito es establecer una QoS económica, eficiente y flexible que expanda y soporte los servicios mediante la adaptación e integración de la capa óptica y la capa IP para satisfacer los requisitos de los servicios IP para los sistemas de conmutación y transmisión de información.
La red óptica inteligente absorbe las características inteligentes de la red IP y agrega un plano de control a la red de transmisión óptica existente. Este plano de control no solo se utiliza para establecer conexiones para usuarios, proporcionar servicios y controlar la red subyacente, sino que también tiene características sobresalientes como alta confiabilidad, escalabilidad y eficiencia. Admite diferentes soluciones técnicas y diferentes necesidades comerciales, y representa la próxima generación. de fibra óptica. La dirección de desarrollo de la construcción de redes.
Las investigaciones muestran que con el crecimiento explosivo de los servicios IP, la industria de las telecomunicaciones y la industria de TI se encuentran en la etapa de "barajada" de integración y conflicto, y constantemente surgen nuevas tecnologías. Especialmente con el uso de control de software (tecnología de "luz suave"), la red óptica actual evolucionará gradualmente hacia una red óptica inteligente, que permitirá a los operadores configurar y gestionar automáticamente el tráfico de manera más eficiente y, al mismo tiempo, proporcionará una buena recuperación. El mecanismo para respaldar servicios con diferentes requisitos de QoS permite a los operadores construir y administrar de manera flexible redes ópticas y desarrollar nuevas aplicaciones, incluido el arrendamiento de ancho de banda, servicios de longitud de onda, redes de capa óptica y redes privadas virtuales ópticas (OVPN).
En resumen, la tecnología de ondas ópticas aplicada a Internet IP, con tecnología de transmisión óptica de alta velocidad, tecnología de acceso óptico de banda ancha, tecnología de conmutación óptica de nodos y tecnología de red óptica inteligente como núcleo, se ha convertido en el núcleo. de las comunicaciones por fibra óptica actuales. En el futuro, las personas continuarán investigando y construyendo varias redes ópticas avanzadas mientras verifican nuevos conceptos y soluciones relevantes, también llevarán a cabo investigaciones más completas y profundas sobre las tecnologías clave de la red de transmisión óptica 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 orientada a Internet IP, pueden integrar más servicios, pueden asignar recursos de manera flexible y tienen una mayor capacidad de supervivencia. Especialmente para satisfacer las necesidades recientes, la tecnología de comunicación óptica se desarrollará hacia funciones de transmisión inteligentes sobre la base de realizar básicamente funciones de transmisión de ultra alta velocidad, larga distancia y gran capacidad.