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Metro WDM网络若干核心技术研究—理论、实验、应用

韩一石  
【摘要】: WDM技术已在光纤传输领域广泛应用,为高速率、大容量信息的长距离传输提供了易于实现的方案,但目前在城域网中的市场前景尚不明朗,受元器件成本、接入的业务速率和市场需求等因素的限制,目前的城域WDM网络还没有达到技术和经济性二者兼优的境地,所以该技术要想腾飞,必须在提供性能优势的同时保持成本的竞争力。 本文的研究内容主要基于目前城域WDM网络发展中需要解决的几个问题,从成本、业务、保护和网络结构等几方面考虑,提出WDM的“城域化”过程一些相对应的解决办法。 在城域网应用中一个最为主要的特征是造价敏感,WDM技术在城域网中尚未普遍使用主要也是因为成本因素,在第二章我们从两方面考虑Metro WDM的成本问题:从器件考虑,采用全光纤器件(FBG和环形器),提出一种可用于单纤双向环网,结构简单、插入损耗小,易于集成的BOADM器件结构;从网络结构考虑,提出两种方法:一是针对SDH(ATM)/WDM网络中,多个低效率的电接口业务可以通过traffic grooming方法整合为一个波长容量进行传输特性,提出一种可以有效减少网络端口数量,降低网络成本的多HUB环网的分层结构模式,二是针对在WDM全光网中,不同路由的业务链路可以通过合理的分配,把尽量多的波长业务置入到一个“环”中,以最大程度减少网络中所需设备端口数和光纤数量,提出一种基于构造环的最小化波长需求波长分配算法。 针对城域网多业务类型、多业务颗粒传输特性。在第三章,我们搭建了一个可以实现多业务单纤双向传送的SDH/WDM网络平台,以单根50km光纤作为物理媒质,以MUX/DEMUX的为单纤双向复用器件,以SDH/WDM为传输手段,采用MSTP技术,通过接入VLAN模块建成一个单纤双向传输的局域网,并以此为基础通过接入图像编/解码器实现单纤双向视频传输,为城域宽带接入网的多业务实现提供了范例。 无论是在长途网还是城域网中,WDM光网络的生存性问题是在网络设计中必须重点考虑的一个方面。在第四章,我们提出两种保护方案:SFVPP保护方案充分利用光纤的波分复用特性,针对复杂的网络结构,把不同波长通道业务划分成不同虚拓扑(虚环网),综合利用WDM环网光层保护策略,实现网络中不同的环网综合保护。此外我们首次针对BOADM结构给出具体的在环网 浙江大学博士学位论文 中实现保护的策略,并把DNI保护方式运用于全光网中,完成单纤双向光网 在多种环网结构下的保护。 第五章,在研究某高校校园网现状和需求基础上,从校园网的设计原则、 结构分层、网络保护、设备组成、节点结构以及业务实现等若干方面进行研究, 我们提出一种以WDM光网络为传输平台,适用于较大规模校园网的完整解决 方案。方案具有造价低、扩容方便、安全性好、结构清晰、支持多业务接入能 力等特点。 目前,在业界对于城域WDM网络的承载业务、技术选择、建设方向和规 划设计还没有统一的认识,作者通过研究城域网的发展历程,需求特点以及面 临的问题,在降低设备及网络成本的大前提下,综合考虑城域WDM网络在容 量、可靠性、灵活性、多业务提供等方面的要求,提出一些实际的解决方法, 以期推动Metro WDM最终实用化的目标。


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