光电技术与光纤通信网络
摘要：文中展望21世纪信息网络技术发展的趋势，阐述了新一代包模式的光核心网络及构建QoS综合核心网络的技术支持，分析新一代信息网络的结构和其接入方式的主要表现形式。
关键词：包模式 QoS 网络结构 接入方式
1.概述
展望21世纪,人类将步入信息社会，随着知识经济的到来，知识将左右人类的万未来，信息将构成人类生存发展的基础，为此塑造一种“新世界经济”，即网络经济。而网络经济的基础是网络技术，是集大规模集成电路技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术、信息处理技术、光电技术于一体的新兴学科。微电子、软件、光电子和无线技术的不断创新，不仅改变了网络的基本特征，也改变了它的服务的目标和市场，同时在因特网广泛普及的今天，IP相关协议和标准的迅速成熟刺激了人们对高速、大容量数据业务需求日益增长，并促使新一代网络结构迅速向包模式网络转变，由于在新一代网络中数据流将超过话音流量。因此在包模式网络中提高服务质量是必要的，尤其是对于话音和其它实时业务，这就要求多个网络趋向融合，以一个包模式的网络为核心，融合多种网络于一体这将有利于支持不断增长的多媒体业务，提高网络的多功能服务能力。
2.包模式的光核心网络
包模式和分布式控制方式网络,通过对用户流的统计复用提供了更高的效率,允许对终端用户方便的进行升级并引入新的应用,解除了用户与系统传输速率间的对应关系,以利于提供更高级的业务,同时具备简单统一管理和接口。并将提供可快速生成业务平台,该平台由多个相互独立的用于完成特定智能的网络服务器构成。目前构建能提供QoS的综合核心网络需要适应四种协议IP、STM、ATM和DWDM，提供数据互操作能力。ATM提供有保障的QoS并支持多业务，STM提供可靠的传输，DWDM提供高速传输，在市场的推动下各类协议趋向于相互吸纳、相互融合，其相互融合的趋势是，融合一类为处理物理层，另一类处理网络层。
随着网络技术的不断创新，将改善目前IP网络固有的延迟和抖动问题，这些技术创新包括新的网络设计算法，具备更强QoS能力的核心和边缘智能交换机，在广泛的应用和网络环境下保障QoS的新标准，多协议标记交换（MPLS）资源预留协议（RSVP）和分类业务（D iffserv）。
2.1.QoS硬件
QoS允许你在网络上，为数据流分配你认为是最为恰当的优先级别。如果网络带宽足够宽，线速交换将保证及时的传递，但是QoS使得网络的最终节点首先接收到最重要的交通量。能够处理端口及四层信息的交换机，首先应该支持IP地址和标记交换等先进的QoS特征。QoS影响到网络的许多方面，对特定四层端口的速度限制有助于减少负载敏感的服务器上的拥塞和过载，在穿越网络时，时间敏感的交通量可以比非时间敏感赋予更高的优先级，这样保证你的客户在下定单时，最大可能的连接到你的服务器上。
2.2.QoS客户站
适当安装物理网络以支持QoS只是解决问题的一半，随着应用尤其是多媒体应用的持续演变，工作站为它想接收的交通量要求一定的优先级是必要的，故客户端QoS随着网络技术的不断创新，RSVP (资源予留协议)和带802.1p扩展的802.1d，对于要求QoS 的桌面系统而言，仍要求系统和应用开发商去做大量的工作。
2.3.四层交换
对于一个简单概念来讲，“第四层交换”是一个令人迷惑的术语，能够查看三层数据包头源地址和目的地址内容，以及基于观察到的信息采取某些行动的能力。四层交换机是基于使用统计信息，为Wed和Internet将交通量交换到一定站口的负载平衡器。Alteon Networks 炮制了第四层交换机这个定义，可以认为第四层交换机是一种基于IP端口号，源和目的地址网络优先级处理数据包的设备。
基于ATM或IP的交换机都将与光核心网络连接，因而互联协议将逐步形成，因此DWDM、ATM和STM都将承载IP，随着芯片技术的不断创新，将会出现能同时支持ATM和IP的多协议交换机。
3.网络结构
新一代网络将共享一种先进的基础结构，即共享包模式光核心网络，网络中使用DWDM光传输和光分插复用设备，为各种用户提供不同的宽带接入方式，包括有线接入、无线接入，通过与PSTN以及新的开放式应用平台互通，既可接入传统的业务，又可接入新出现的高级网络业务。接入系统主要完成三大功能，高速传输、复用/路由网络延伸。就目前接入技术的发展和创新实现宽带具有发展前景的接入系统有：ADSL技术、固定无线接入系统和光接入系统。
ADSL技术能在现有双绞铜线上经济地传输每秒几兆比特的信息，它既支持传统的话音业务，又支持面向数据的因特网接入，局端的ADSL接入复用设备将数据流量复用后到分组网络，将话音流量转送给PSTN、ISDN或其他分组网络，这种复用/路由能力是接入系统发展的关键技术。
光接入系统是新一代网络可选方案，有源光接入系统目前已广泛应用，无源光网络（PON）也将出现在民用和商用接入系统中，无源光网络系统能提供足够的带宽支持当前可预见的各种业务，目前需要开拓的是光器件造价和经济可行及无串扰的实施方法。新一代网络应具有以下功能：
3.1.1.一个共享的包模式的光核心网络，使用DWDM技术的光分插复用器进行传输。
3.1.2.适应于各类用户的多种宽带接入机制8&61630拴有线和无线，更高的接入速率将消除高等级业务的接入瓶颈。
3.1.3.通过与PSTN及新的网络业务的接入。
3.1.4.基于有效号薄和策略管理器的新式网络管理。
新一代网络的发展过程并面临着许多机遇和挑战，其主要表现在以下几个方面：
3.2.1.指配高QoS等级来支持交换和网络管理。
3.2.2.IP与ATM的融合趋势,孰优孰劣的市场选择。
3.2.3.快速的业务生成.
新一代网络将业务为中心,并将在以下几个方面给业务提供者和用户带来实惠:
3.3.1.把传统话音业务的可靠性和安全性带给数据网。
3.3.2.通过网络产品的智能化和更高级的网络管理来降低网管的复杂度。
3.3.3.通过广泛的网络服务器来实现各种应用和网络服务。
3.3.4.指出一条通向话音/数据综合的包模式网络的最佳途径。