ＷＤＭ光传送网中的关键技术

文章摘要：摘要:随着IP业务不断增加，对网络容量要求越来越高。WDM技术利用光纤的巨大带宽，满足网络容量要求，并降低传输数字信号的代价。这使WDM网络成为现代通信技术中的关键技术。 一、WDM光传送网概述 伴随着Internet业务的飞速增长，宽带高速率和多业务己经成为通信网络的发展目标，但现有的通信传输技术和交换技术却越来越不能满足这种要求。于是利用光纤近30THz的巨大带宽容量来传输信息就自然成为当今通信发展的潮流。光纤波分复用技术(Wavelength Devision Multiplexing )的发展，为光纤通信提供了广阔的天地。 （一）波分复用技术的概念 波分复用技术，是

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摘要:随着IP业务不断增加，对网络容量要求越来越高。WDM技术利用光纤的巨大带宽，满足网络容量要求，并降低传输数字信号的代价。这使WDM网络成为现代通信技术中的关键技术。 
　　 
　　 
　　一、WDM光传送网概述 
　　 
　　伴随着Internet业务的飞速增长，宽带高速率和多业务己经成为通信网络的发展目标，但现有的通信传输技术和交换技术却越来越不能满足这种要求。于是利用光纤近30THz的巨大带宽容量来传输信息就自然成为当今通信发展的潮流。光纤波分复用技术(Wavelength Devision Multiplexing )的发展，为光纤通信提供了广阔的天地。 
　　（一）波分复用技术的概念 
　　波分复用技术，是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同的波长信号复用起来，并藕合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将复用起来的光信号分开(解复用)，并做进一步处理后恢复出原信号以送入不同的终端。由于每个光源是以不同波长工作的，因此当其后在接收端转换成电信号时，可以完整地保持来自每个光源的独立信息。WDM技术使光纤的传输容量得以极大提高，为高速大容量的宽带综合业务网的传输提供了有效的途径。 
　　（二）WDM技术的主要特点 
　　能利用光纤的巨大带宽。WDM技术充分利用了光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输增加了几倍至几十倍。从而增加了光纤的传输容量，降低了成本，在很大程度上解决了带宽紧张的问题，基本能满足未来高速宽带通信网的要求。 
　　能同时传输多种不同类型的信号。WDM技术中使用的各波长相互独立，因而可以将传输特性完全不同的信号(如数字信号、以及PDH信号和SDH信号等)混合在一起进行传输，同时也是引入宽带新业务的方便手段—通过增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容量，如目前将要实现的IP over WDM技术。 
　　单根光纤可进行双向传输。由于许多通信都是采用全双工的方式，因此WDM技术采用单纤进行双向传输可以节约大量的线路投资。另外，对已建成的光纤通信系统扩容很方便，只要原系统的功率冗余度较大，就可以进一步增容而不必对原系统做大的改动。 
　　 
　　二、WDM光网络的组网技术 
　　 
　　（一）WDM光网络的分层体系 
　　现代电信网已变得越来越复杂，为了便于分析和规划，ITU-T提出了网络分层和分割的概念，即任意一个网络总可以从垂直方向分解为若干独立的网络层(即层网络)，相邻层网络之间具有客户/服务者关系。每一层网络在水平方向又可以按照该层内部结构分割为若干部分，因而网络分层和分割满足正交关系。采用网络分层模型后有下述主要优点: 
　　单独地设计和运行每一层网络要比将整个网络作为单个实体来设计和运行简单方便得多。可以利用类似的一组功能来描述每一层网络，从而简化了TM1V管理目标的规定。从网络结构的观点来看，对某一层网络的增加或修改不会影响其他层网络，便于某一层独立地引进新技术和新拓扑。采用这种简单的建模方式便于容纳多种技术，使网络规范与具体实施方法无关，使规范能保持相对稳定性。 
　　这种功能分层模型摒弃了传统的面向传输硬件的网络概念，十分用于以业务为基础的现代网络概念，使传送网成为一个独立于业务和应用的动态灵活、高度可靠和低成本的基础网，而在此基础平台之上再组建各种各样的业务网，适应各式各样的业务和应用的需要。 
　　（二）WDM光网络的拓扑结构 
　　光网络互联的拓扑特性是决定网络性能最基本的性能指标，它将影响光信号质量、光谱效率、潜在的连接、网络最大吞吐量和网络生存性。任何通信网络都存在两种拓扑结构，即物理拓扑和逻辑拓扑。我们这里以物理拓扑我主要研究对象。网络的物理拓扑就是网络节点与光缆链路的集合。随着节点技术的发展，OADM和OXC设备的出现使得光网络的各种物理拓扑地实现成为可能，基本的物理拓扑主要有以下几种:
线形。在线形拓扑中，所有的网络节点以非闭合的链路形式连接在一起，通常这种结构的端节点是波分复用的终端，中间节点是光分插复用设备。这种结构的优点是可以灵活实现上下光载波，但其生存性较差。因为节点或链路的失效将把整个系统割裂成独立的若干个部分而无法实现有效的网络通信。 

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