文章目录
1 光网络背景
2 光网络概述
3 光网络原理
4 光网络结构
4.1 光网络的组成及架构
4.2 光通信设备
4.2.1 接入交换机
4.2.2 汇聚交换机
4.2.3 核心交换机
4.3 光纤光缆
4.3.1 光纤
4.3.2 光缆
4.3.3 光电混合缆
4.4 光模块
5 光网络技术优势
6 总结
参考资料
光网络是现代网络发展的产物。光网络通过光纤代替电缆作为传输介质的方式，提高传输性能和网络带宽，解决了传统网络中因IP业务快速增长导致带宽不足的问题。本文主要介绍光网络的应用背景、技术定义、技术原理以及组网结构等信息，并与传统网络进行对比，分析光网络的技术特点。
1 光网络背景
光网络的产生主要源于传统网络无法适应IP业务快速增长所带来的高带宽需求。随着IP业务的快速增长，对网络带宽的需求变得越来越高，传统网络主要通过铜缆进行数据传输，传输速率慢且功率损耗大，无法满足现代网络和新业务扩展的带宽需求。此外，随着铜缆价格的大幅上涨，继续使用铜原料增加带宽成本太高。在这种带宽提速成为迫切需求的背景下，光网络应运而生，它采用光纤代替电缆进行通信，大大提高了数据传输速率，能够满足现代网络对大带宽的需求。
2 光网络概述
光网络是光纤通信网络的简称，一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。光网络通过光纤提供大容量、长距离、高可靠的链路传输手段，同时在光纤作为传输媒介的基础上，利用先进的光交换技术，引入控制和管理机制，实现多节点之间的互联以及基于资源和业务需求的灵活配置功能。
3 光网络原理
● 光传输技术 光传输技术是一种以光纤为传输媒介在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。光传输技术利用的是光的全反射原理，实现过程为：将载有数据的电信号经光发射机转换成光信号并耦合进光纤，光信号在纤芯和包层的交界面产生全反射，并形成光闭锁在光纤芯内部向前传播；光信号在均匀透明的玻璃纤芯上不断进行反射，最终从光发射机传导至另一端的光接收机，经光接收机恢复出由光载波所携带的信息。由于纤芯直径很小，光沿着玻璃纤芯传输，光信号的损耗会比在网线中电信号传输损耗低很多。 图3-1 光传输过程示意图
● 光交换技术:光交换是一种不经过任何光/电转换，在光域直接将输入端光信号交换到任意光输出端的技术，能够省去传统交换技术中的光/电、电/光交换过程，减少损耗。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术。 – 光路交换 光路交换包括空分(SD)光交换、时分(TD)光交换和波分/频分(WD/FD)光交换三种类型。其中，空分光交换是在空间域上对光信号进行交换，通过改变光信号在空间上的传输通路实现交换；时分光交换是以时分复用原理为基础，在时域上对光信号进行交换；波分光交换是以波分复用原理为基础，采用波长选择或互换的方法来实现交换。 – 光分组交换 光分组交换是一种采用分组交换方式进行光通信的技术，其实现过程与电的分组交换过程类似，都采用逐跳寻址转发的方式。光分组交换技术以光分组作为最小交换单元将数据分割成多个光分组，在一条物理线路上同时传送多个光分组，然后在光分组到达接收端后，去掉分组头并将各数据字段按顺序重新装配组成完整的报文，完成光交换过程。 由于具有动态共享、统计复用带宽资源的特点，光分组交换可提高网络带宽资源利用率，并使网络具有很好的灵活性。但是，由于技术原因，光分组交换技术还没有达到实用化。