【正文】 CWDM通道越來越密集，DWDM成本越來越低，兩者將合二為一，實(shí)現(xiàn)未來理想的全光網(wǎng)絡(luò)。通過CWDM和光以太網(wǎng)進(jìn)行帶寬擴(kuò)展正在成為寬帶IP網(wǎng)的主流。這種系統(tǒng)成本高，帶寬有限，不能滿足新一代寬帶城域網(wǎng)的需求。采用以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)IP over WDM，可以與以太網(wǎng)接入部分實(shí)現(xiàn)無縫連接，不需要中間協(xié)議轉(zhuǎn)換，設(shè)備簡單，易維護(hù)，價(jià)格低廉。DWDM和CWDM將分別是這兩個(gè)方向的典型技術(shù)。四、 WDM技術(shù)展望WDM技術(shù)一直在高速地發(fā)展，也將在未來較長的一段時(shí)間作為光傳輸?shù)闹饕夹g(shù)。CWDM目前的工作波段是從1470nm到1610nm，因?yàn)樾诺篱g隔為20nm，所以最大只能復(fù)用8個(gè)波長，將來這些系統(tǒng)有望在1290nm到1610的頻譜內(nèi)擴(kuò)展到16個(gè)復(fù)用波長。在鏈路的接收端，利用解復(fù)用器將分解后的波長分別送到不同的光纖，連接到不同的接收設(shè)備。DWDM系統(tǒng)是當(dāng)今光纖應(yīng)用領(lǐng)域的首選技術(shù)，但它主要面向主干網(wǎng)，且價(jià)格比較昂貴。二、 主要特點(diǎn)1． 光纖的巨大帶寬資源得以充分利用；2． 同時(shí)傳送多種不同類型的信號；3． 實(shí)現(xiàn)單根光纖雙向傳輸；4． 降低器件的超高速要求；5． 高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性；6． 理想的擴(kuò)容手段。由于在光的頻域上信號的頻率差別比較大，人們更喜歡采用波長來定義頻率上的差別，因而這樣的復(fù)用方法稱為波分復(fù)用，以區(qū)別于電域上的頻分復(fù)用。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合(復(fù)用)起來，并耦合到光纖線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開(解復(fù)用)，并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。Ciena推出了16路、(16)的波分復(fù)用系統(tǒng)，在試驗(yàn)室中目前已達(dá)Tb/s速率級。20世紀(jì)90年代中期以后，波分復(fù)用技術(shù)開始迅速發(fā)展，特別是基于摻鉺光纖放大器(EDFA)的波分復(fù)用技術(shù)。這就完成了在不同的時(shí)間間隔內(nèi)傳送不同信號，很明顯，OTDM多路復(fù)用能否正常進(jìn)行，關(guān)鍵是收、發(fā)雙方必須同步。目前階段的OTDM傳輸技術(shù)在傳輸速率方面已實(shí)現(xiàn)了640Gb/s(40km)，400Gb/s(40km)。但在電子學(xué)領(lǐng)域，由于受電子速率、容量和空間兼容性諸多方面的局限，EDTM的復(fù)用速率不可能太高，做到40Gb/s就已經(jīng)相當(dāng)困難了。很明顯，收、發(fā)端的掃描開關(guān)必須保持同步，因此還需發(fā)送同步信號。在時(shí)分多路傳輸系統(tǒng)中，各路信號在不同的時(shí)刻傳輸，傳輸?shù)氖敲恳宦沸盘柕某闃又?或其抽樣的編碼)，在傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端，掃描開關(guān)輪流接通各路信號，形成脈沖數(shù)據(jù)流，只要開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率高于信號中最高頻率的2倍，就能無失真地傳輸各路信號。 時(shí)分復(fù)用技術(shù)在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，多路信號在時(shí)間上被離散化，相當(dāng)于對時(shí)域進(jìn)行分割，多路信號在不同的時(shí)間內(nèi)被傳送，各路信號在時(shí)域中互不重疊。 數(shù)字復(fù)用技術(shù)為了提高信道利用率，是多路信號互不干擾地在同一條信道上傳輸，這種方式叫做多路復(fù)用。雖然目前MSTP的呼聲很高，新部署的SDH幾乎都被稱為MSTP。而純 RPR 對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以提供更高效的支持，在以以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的場合RPR是非常好的技術(shù)，目前已有不少的應(yīng)用，雖然RPR也提供TDM電路仿真，但其對TDM業(yè)務(wù)的支持能力自然不如SDH。實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)傳送的主要技術(shù)有基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）、彈性分組環(huán)（RPR）以及波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM）等。另一方面，接入網(wǎng)占整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本很大的比重，如果IP、ATM以及SDH等網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立地發(fā)展自己的接入層，必然導(dǎo)致接入網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)，同時(shí)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)成本。傳送網(wǎng)為業(yè)務(wù)網(wǎng)提供支撐和服務(wù)，業(yè)務(wù)網(wǎng)的需求決定了傳送網(wǎng)的發(fā)展。數(shù)據(jù)包是通過PPP/LAPS/GFP第一層次封裝，然后再通過SDH第二層次封裝。同時(shí)MSTP在支持基本的以太網(wǎng)技術(shù)上，將支持?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的新標(biāo)準(zhǔn)，比如STACK VLAN、IETF、GMPLS信令等。光纖切斷時(shí)，承載TDM業(yè)務(wù)的VC通道進(jìn)行復(fù)用段環(huán)倒換，而承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通道則進(jìn)行2層的RPR保護(hù)。其實(shí)這只是一個(gè)準(zhǔn)第三代的概念，因?yàn)椴⒉皇遣捎肦PR來承載所有的TDM流量和數(shù)據(jù)流量，在原來SDH承載TDM流量的基礎(chǔ)上，將承載數(shù)據(jù)流量的SDH機(jī)制改為RPR機(jī)制。 MSTP技術(shù)演進(jìn)我國過去十幾年來，光纖通信的發(fā)展一直是以點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路容量的擴(kuò)展為主線的。另外分布式網(wǎng)絡(luò)中多用戶并發(fā)操作帶來的資源同步和搶占問題仍然需要進(jìn)一步研究；三、 智能光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議還存在許多不確定性，UNI、NNI等接口標(biāo)準(zhǔn)仍在發(fā)展之中，不同廠家的智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還不能很好地互通，這都將妨礙智能光網(wǎng)絡(luò)的推廣；四、 實(shí)際智能光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的功能與性能還不盡人意，與理論宣稱的愿景尚有差距。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在大量的SDH環(huán)網(wǎng)和 WDM 系統(tǒng)，新的智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備引入后必須與原有傳送網(wǎng)互聯(lián)才能發(fā)揮全網(wǎng)的效能，但那些不具備智能功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，就成為全網(wǎng)智能化的瓶頸，使得網(wǎng)絡(luò)端到端連接的動(dòng)態(tài)控制難以實(shí)現(xiàn)；二、 如何平衡人工管理與智能控制之間的關(guān)系，尚需在實(shí)踐中探索。ASON技術(shù)的引入，要注意如下問題。隨著IP業(yè)務(wù)成為網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)量后，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的動(dòng)態(tài)分配要求將越來越迫切，網(wǎng)絡(luò)最終需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)配置能力，即智能光交換能力，傳統(tǒng)的靜態(tài)交叉連接型OXC將升級為動(dòng)態(tài)交換型智能光交換機(jī)，于是一種能夠自動(dòng)完成光網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)概念——自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而目前的光線路系統(tǒng)還無法以標(biāo)準(zhǔn)化的方式快速動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)均衡。第四，與全光交換機(jī)相連的線路是由一系列均衡過的光放大器構(gòu)成的，而目前所有線路均衡方法都是專用的，涉及的相關(guān)因素很多，這些因素高度相關(guān)且互相依賴，使均衡工作很困難，也需要時(shí)間穩(wěn)定。其次，為了引入全光交換機(jī)，可能必須更新改造已有線路系統(tǒng)。從端口成本和功耗看，這類設(shè)備也比采用OEO的OXC要低。然而其擴(kuò)容主要是通過持續(xù)的半導(dǎo)體芯片密度和性能的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)的，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，無法跟上網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路容量的增長速度。從實(shí)現(xiàn)技術(shù)上看，OXC可以劃分為兩大類，即采用電交叉矩陣的OXC（有時(shí)簡稱OEO方式或電OXC）和采用純光交叉矩陣的OXC（有時(shí)簡稱OOO方式或全光OXC）。然而，OTN的主要不足之處是缺乏細(xì)帶寬粒度上的性能監(jiān)測和故障管理能力，對于速率要求不高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)性不佳。SDH主要分兩個(gè)交換級別，即2Mbit/s和155Mbit/s。SDH只能支持單一的SDH客戶信號，而OTN可以透明支持所有客戶信號；OTN的帶外FEC比SDH的帶內(nèi)FEC可以改進(jìn)糾錯(cuò)能力3～7dB；二、 具有多級串聯(lián)連接監(jiān)視（TCM）功能。光傳送網(wǎng)是在SDH光傳送網(wǎng)和WDM光纖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。五、 OTN技術(shù)逐步成熟，為光電層波長業(yè)務(wù)的端到端提供設(shè)備支撐，逐步成為下一代支持?jǐn)?shù)據(jù)互連的傳輸設(shè)備之一。逐步實(shí)現(xiàn)NNI、UNI 等接口和相關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備間的的互聯(lián)互通。一、 從提供TDM 業(yè)務(wù)為主向提供多業(yè)務(wù)的方向發(fā)展，以SDH 技術(shù)為主向包括MSTP、RPR 和城域WDM 等多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)的方向演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)L1/L2特性歸一化的、數(shù)據(jù)平面和TDM平面并存的、融合了下一代NGN網(wǎng)絡(luò)需求的多業(yè)務(wù)綜合傳送平臺(tái)。ITUT尚未就網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，而將其留給各電信主管規(guī)劃設(shè)計(jì)部門自行研究決定。在市內(nèi)局間中繼網(wǎng)中環(huán)形和線形拓?fù)淇赡鼙容^有利，而長途網(wǎng)可能需要網(wǎng)孔形拓?fù)浜铜h(huán)形拓?fù)洹?shí)際網(wǎng)絡(luò)不同部分適用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有所不同，例如本地網(wǎng)中，環(huán)形和星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較適宜，有時(shí)也可用線形拓?fù)洹?網(wǎng)孔型綜上所述，所有這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都各有特點(diǎn)，在網(wǎng)中都有可能獲得不同程度的應(yīng)用。在非理想的網(wǎng)孔形拓?fù)渲?，沒有直接相連的兩個(gè)點(diǎn)之間需要經(jīng)由其它點(diǎn)的連接功能才能實(shí)現(xiàn)連接。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖畲髢?yōu)點(diǎn)是具有很高的生存性，這對現(xiàn)代大容量光纖網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，因而環(huán)形網(wǎng)在SDH網(wǎng)中受到特殊的重視。將線形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)首尾開放點(diǎn)相連就變成了環(huán)形網(wǎng)。 樹形拓?fù)渌摹?環(huán)形當(dāng)涉及通信的所有節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來，而且首尾相連。樹形拓?fù)淇梢钥闯蓵r(shí)線形拓?fù)浜托切瓮負(fù)涞慕Y(jié)合。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，除了特殊點(diǎn)外的任意兩點(diǎn)之間的連接都是通過特殊點(diǎn)進(jìn)行的，特殊點(diǎn)為經(jīng)過的信息流進(jìn)行選擇路由、并完成連接功能，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詫屑~站（即特殊點(diǎn)）的多個(gè)光纖終端統(tǒng)一成一個(gè)，并具有綜合的帶寬管理靈活性，投資和運(yùn)營成本得到很大節(jié)省，但存在特殊點(diǎn)的潛在瓶頸問題和失效問題。這種結(jié)構(gòu)可以在中間站無需對信號解復(fù)用就能上下電路，因而比傳統(tǒng)背靠背異步復(fù)用終端要經(jīng)濟(jì)靈活，但這種結(jié)構(gòu)無法應(yīng)付節(jié)點(diǎn)和鏈路失效，生存性較差。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，為了使兩個(gè)非相鄰點(diǎn)之間完成連接，其間的所有節(jié)點(diǎn)都應(yīng)完成連接功能。除了這種簡單情況外，網(wǎng)絡(luò)的基本物理拓?fù)溆?種類型。當(dāng)通信只涉及兩個(gè)點(diǎn)時(shí)，即為點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)洹? WDM系統(tǒng)在傳送網(wǎng)中的位置 傳送網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浞褐妇W(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，它反映了物理上的連接性。相對于WDM技術(shù)而言，SDH、PDH、ATM和IP信號都只是WDM系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)信號。8． 高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性利用WDM技術(shù)進(jìn)行波長選路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)未來透明、靈活、經(jīng)濟(jì)且具有高度生存型的光網(wǎng)絡(luò)。7． IP的傳送通道波分復(fù)用通道對數(shù)據(jù)格式是透明的，即與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān)，在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和發(fā)展中，是理想的擴(kuò)容手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)（例如IP等）的方便手段。另外，對已建成的光纖通信系統(tǒng)擴(kuò)容方便。4． 多種應(yīng)用形式根據(jù)需要，WDM技術(shù)可有很多應(yīng)用形式，如陸地長途干線網(wǎng)、廣播式分配網(wǎng)絡(luò)、用戶接入網(wǎng)、局域網(wǎng)絡(luò)、海底光纜等，因此對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用十分重要。2． 同時(shí)傳輸多種不同類型的信號由于WDM技術(shù)中使用的各波長彼此獨(dú)立，因而可以傳輸特性完全不同的信號，完成各種電信業(yè)務(wù)的綜合和分離，包括數(shù)字信號和模擬信號，以及PDH信號和SDH信號，實(shí)現(xiàn)多媒體信號（如音頻、視頻、數(shù)據(jù)、文字、圖像等）的混合傳輸。在接收方，采用波分設(shè)備分離不同波長的光。隨著光纖技術(shù)的使用，基于光信號傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)得到重視。二、基于ASON技術(shù)傳送網(wǎng)的特點(diǎn)1． 具有分布式處理功能；2． 與所傳送客戶層信號的比特率和協(xié)議相獨(dú)立，可支持多種客戶層信號；3． 具有段對段網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控保護(hù)、恢復(fù)能力；4． 實(shí)現(xiàn)了控制平臺(tái)與傳送平臺(tái)的獨(dú)立；5． 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)元和光層網(wǎng)元的協(xié)調(diào)控制，將光網(wǎng)絡(luò)資料和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分布自動(dòng)地聯(lián)系在一起；6． 與所采用的技術(shù)相獨(dú)立；7． 網(wǎng)元具有智能；8． 可根據(jù)客戶層信號的業(yè)務(wù)等級（CoS）來決定所需要的保護(hù)等級。 基于ASON技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn)一、ASON技術(shù)簡介ASON（Automatically Switched Optical Network），自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)，是指能夠智能化地、自動(dòng)完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接功能的新一代光傳送網(wǎng)。二、基于MSTP技術(shù)傳送網(wǎng)的特點(diǎn)MSTP技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了三個(gè)階段，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)是MSTP技術(shù)不斷發(fā)展的根本基礎(chǔ)。 基于MSTP技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn)一、MSTP技術(shù)簡介MSTP，（MultiService Transport Platform），多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)，是指基于SDH、同時(shí)實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、IP等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。為此必須仔細(xì)的測試軟件。3． 由于大規(guī)模的采用軟件控制和將業(yè)務(wù)量集中在少數(shù)幾個(gè)高速鏈路和交叉連接點(diǎn)上，軟件幾乎可以控制網(wǎng)絡(luò)中的所有交叉連接設(shè)備和復(fù)用設(shè)備。以一個(gè)復(fù)用映射支路為例，容器和虛容器電路加上指針調(diào)整電路，以及POH和SOH插入功能，大約共需6～7萬個(gè)等效門電路。當(dāng)然，上述安排可以換來網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用上的一些靈活性，但畢竟使頻帶的利用率降低了。例如：1． 頻帶的利用率不如傳統(tǒng)的PDH系統(tǒng)。上述特點(diǎn)中最核心的有3條，即同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)光接口和強(qiáng)大的網(wǎng)管能力。8． SDH信號結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)考慮了網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換應(yīng)用的最佳性，因而在電信網(wǎng)的各個(gè)部分（長途、中繼和接入網(wǎng)）中都能提供簡單、經(jīng)濟(jì)和靈活的信號互連及管理，使得傳統(tǒng)電信網(wǎng)各個(gè)部分的差別正在漸漸消失，彼此的直接互聯(lián)變得十分簡單和有效。此外，有了標(biāo)準(zhǔn)光接口信號和通信協(xié)議后，使光接口成為開放式接口，還可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，滿足多廠家產(chǎn)品環(huán)境要求，使網(wǎng)絡(luò)成本節(jié)約10％到20%。6． 由于將標(biāo)準(zhǔn)光接口綜合進(jìn)各種不同的不少網(wǎng)元，減少了將傳輸和復(fù)用分開的需要，從而簡化了硬件，緩解了布線擁擠。5． SDH網(wǎng)具有信息凈負(fù)荷的透明性。3． SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特，因而使網(wǎng)絡(luò)的OAM能力(諸如故障檢測、區(qū)段定位、端到端性能監(jiān)視等)大大加強(qiáng)。2． 采用了同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)。二、基于SDH技術(shù)傳送網(wǎng)的特點(diǎn)1． （3個(gè)地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)）在STM1等級上獲得統(tǒng)一。國際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)（CCITT）（現(xiàn)ITUT）于1988年接受了SONET 概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。光傳送網(wǎng)是在SDH光傳送網(wǎng)和WDM光纖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，我們從SDH、MSTP、ASON、WDM等各種傳送網(wǎng)的傳輸方式入手，分別講述基于各種技術(shù)的光傳送網(wǎng)的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI）的工作定義是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的接口。電信傳輸網(wǎng)基本上是由傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，傳輸設(shè)備有光纜線路系統(tǒng)、微波接力系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。而傳輸網(wǎng)具體是指實(shí)際設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)。人們往往將傳輸和傳送相混淆，兩者的基本區(qū)別是描述的對象不同，傳送是從信息傳遞的功能過程來描述，而傳輸是從信息信號通過具體物理媒質(zhì)傳輸?shù)奈锢磉^程來描述。傳輸網(wǎng)是在不同地點(diǎn)之間傳遞用戶信息的網(wǎng)絡(luò)的物理資源，即基礎(chǔ)物理實(shí)體的集合。傳送網(wǎng)是完成傳送功能的手段，其描述對象是信息傳遞的功能過程，主要指邏輯功能意義上的網(wǎng)絡(luò)。目 錄第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 1 傳送網(wǎng)的基本概念 3 傳送網(wǎng)的特點(diǎn) 4 基于SDH技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn) 4 基于MSTP技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn) 5 基于ASON技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn) 6 基于WDM技術(shù)的傳送網(wǎng)特點(diǎn) 7 SDH、WDM傳送網(wǎng)的關(guān)系 8 傳送網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 8 傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢 11 OTN