IP网络和光纤通信技术

2019-11-03 09:05:35

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供稿：网友

开封市广播电视网络有限责任公司　　张永杰

北京邮电大学　　张凤丹

摘要：本文试就ip网络和光纤通信技术的一些问题和它们间的相互影响做一简要分析。

关键词：IP技术；光纤通信技术；全光网

　　随着IP网络和IP业务量的飞速发展，计算机互联网正在极大地改变着我们的生活。网络技术正成为信息技术产业的焦点和信息产业发展的主要推动力量。各国都极为重视IP网络技术的发展和推广。现在几乎已经实现了Everything On IP。而另一方面，随着 WDM和DWDM技术的日渐成熟和实用，超大容量的光纤传输使得宽带网络成为现实，对提高IP网络的传输容量，提高网络业务的实用性起到了决定性的作用。本文试就IP网络和光纤通信的技术的一些问题和它们间的相互影响做一简要分析。

1 IP技术

　　几年前，人们还在探讨在传统的以电路交换为基础的综合业务传输网（ISDN）上进行多媒体传输的可能性，并为其实现的复杂性而担忧。随着IP技术的出现和发展，使这一切由复杂变得简单。

　　IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议，基于IP协议组建的网络，统称为IP网络，这种网络支持的各种应用业务，统称为IP业务，而实现这些业务的技术，即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起，几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力；以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点，使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。

　　IP寻址的通信网基于TCP/IP协议。IP协议和TCP协议是网中的一对重要协议。同时为了能保证实时业务在IP网中很好运行，还需要使用实时传送协议（RTP）和实时传送控制协议（RTCP）。为了给实时业务或其他特定业务提供足够宽的通道，还要用到资源预留协议（RSVP）。这五个通信协议是IP网的主要通信协议，是IP网的通信基础，IP网的的所有业务基本是在这些通信协议的基础上建立起来的。

　　90年代中期以来，以IP技术为核心的数据网络得到空前发展，未来的“三网合一”无疑也将是构架在IP技术基础之上。因此，IP网络成为各国IT界关注的焦点，我国的IP网络也初具规模。目前，我们广泛应用的IP协议是IPV4。然而，随着Internet的规模以近乎指数的趋势增长，IPV4的地址空间面临即将耗尽的危险。特别是像中国与日本这样需要大量IP地址却得不到足够多的地址的国家更是如此。所以人们提出了由IPV4过渡到IPV6的解决方案。IPV6采用128位地址空间，是一个可靠的、可管理的、安全和高效的IP网络的长期解决方案。虽然IPV6的实际应用之日还需耐心等待，不过可以预知的是，克服这一主要缺点后的IP网络必将得到更加广泛的应用。

　　IP技术已经发展到成熟的商用阶段，这就要求网络开发商不断寻找低廉的成本和更高的性价比。显然，光纤通信的飞速发展很大程度上满足了不断增加的带宽要求，为IP的实现提供了可能。可以说，光纤通信技术是现代IP通信的基础与发展方向。

2光纤通信技术

　　光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端，信息被转换和处理成便于传输的电信号，电信号控制一光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电—光转换，发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端，经光电二极管等转换成电信号，从而实现信号的光—电转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。

　　现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟，无中继通信距离约为30公里，通信容量约为5000路，适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大，省去了光—电转换和电—光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积，降低功耗和成本，提高可靠性。

　　虽然光传输的损耗很小，但仍不可避免的存在。由于材料吸收，波导散射，材料散射，漏泄模等原因，会造成信号的衰减。我们需要光放大器来对信号进行放大和整合。光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。目前常用的光纤放大器主要有掺铒光纤放大器、半导体光放大器和光纤拉曼放大器三种。

　　未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进，而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待着这些新技术的实现来更大的促进整个信息产业的发展。

3　　 IP技术与光信息科技密不可分

　　IP技术改变了我们的世界，而它所依赖的光纤通信技术更是把我们所有的带

　　宽梦想变为了现实。随着科学研究的不断深入，它们二者将更加紧密的结合，例如未来要实现的光互联，全光网技术。IP技术与光信息科技是密不可分的，它们相互促进，成为了支撑通信大夏的基石。

----《通信世界》