【正文】 普通的點(diǎn)到點(diǎn)波分復(fù)用系統(tǒng)盡管有巨大的傳輸容量，但只提供原始的傳輸帶寬，需要靈活的節(jié)點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn)高效的靈活組網(wǎng)能力。 隨著城域網(wǎng)流量的不斷攀升和日益動(dòng)態(tài)化，具有靈活動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)功能的 ROADM 的應(yīng)用前景將變得更加明朗。它可以提 供任意波長(zhǎng)或子波長(zhǎng)級(jí)的流量疏導(dǎo)能力，允許運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于任意速率的任意業(yè)務(wù)實(shí)施路由。第三代采用平面波導(dǎo)電路的 ROADM，是全集成解決方案，損耗低、成本低、密度高，適于大規(guī)模生產(chǎn)，最適合二維 ROADM，可以升級(jí)到網(wǎng)狀。第一代采用微電子機(jī)械系統(tǒng)（ MEMS）的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)式ROADM，具 有較寬的通帶和較低的色散，但是插入損耗和極化依賴損耗較大、傳輸距離受限、相對(duì)成本較高、密度較低、不支持網(wǎng)狀網(wǎng)。 ROADM 通常應(yīng)用在長(zhǎng)途網(wǎng)領(lǐng)域，目前正向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。 3。 從業(yè)務(wù)應(yīng)用上看， CWDM 收容器已經(jīng)應(yīng)用于吉比特接口轉(zhuǎn)換器（ GBIC）和小型可插撥器件（ SFP），可以直接插入吉 比特以太網(wǎng)變換機(jī)和光纖通路交換機(jī)中，其體積、功耗和成本遠(yuǎn)小于對(duì)應(yīng)的 DWDM 器件。 綜上所述， CWDM系統(tǒng)無(wú)論是對(duì)激光器輸出功率、溫度的敏感度、色散容忍度、封裝的要求，都遠(yuǎn)低于 DWDM 激光器，再加上對(duì)濾波器要求的降低，成本有望大幅度下降。此外，由于 CWDM 系統(tǒng)對(duì)激光器的波長(zhǎng)精度要求較低，無(wú)需制冷器和波長(zhǎng)鎖定器，不僅功耗低、尺寸小，而且封裝可以采用簡(jiǎn)單的同軸結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)碟型封裝成本低，激光器模塊的總成本可以減少 2/3。這種系統(tǒng)的典型波長(zhǎng)組合有 8 和 16 三種，波長(zhǎng)通路間隔達(dá) 20 nm，允許波長(zhǎng)漂移 177。此外，當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)邊緣需要整個(gè)波長(zhǎng)帶寬的用戶和應(yīng)用畢竟很少， WDM 多業(yè)務(wù)平臺(tái)主要適用于核心層，特別是擴(kuò)容需求較大、距離較長(zhǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合。 2 CWDM 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展， WDM 技術(shù)正從長(zhǎng)途傳輸領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。因此，40 Gbit/s 傳輸系統(tǒng)完全可以由短距離互連應(yīng)用開(kāi)始，包括端局內(nèi)路由器、交換機(jī)和傳輸設(shè)備間的互連，乃至擴(kuò)展至城域網(wǎng)范圍和短距離長(zhǎng)途應(yīng)用。如果說(shuō)我國(guó)光纜網(wǎng)的極化模色散特性除了少數(shù)路由外在支持 10Gbit/s傳輸方面還基本可 行的話，那么當(dāng)速率提高到 40 Gbit/s時(shí)能否有效支持長(zhǎng)距離傳輸，還需要進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)地測(cè)試后才清楚。但是，由于前幾年的大規(guī)模建設(shè)，盡管目前我國(guó)干線網(wǎng)絡(luò)的波道利用率已經(jīng)超過(guò) 70%，但是光纖利用率不到 30%， SDH 電路利用率不到 50%，因此只需要在波分復(fù)用層面上擴(kuò)容即可，光纜網(wǎng)的總體容量依然有余，并不需要立即全面升級(jí)到 40Gbit/s速率。經(jīng)驗(yàn)表明，只有成本降到 倍以內(nèi)才有可能獲得規(guī)模應(yīng)用。 從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看， 40Gbit/s 傳輸系統(tǒng)必須采用外調(diào)制器，目前具備足夠輸出電壓能夠驅(qū)動(dòng)外調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)集成電路還不成熟；沿用多年的 NRZ 調(diào)制方式能否有效、可靠地工作于 40Gbit/s 系統(tǒng)還不確定，可能需要轉(zhuǎn)向性能更好的普通歸零（ RZ）碼乃至調(diào)制效率更高的其他調(diào)制方式。 第三章 光纖通信的技 術(shù)發(fā)展展望 40Gbit/s 傳輸系統(tǒng)的發(fā)展、挑戰(zhàn)與應(yīng)用 目前， 10Gbit/s 傳輸系統(tǒng)已大批量裝備網(wǎng)絡(luò)，許多電信公司開(kāi)始進(jìn)行 40Gbit/s 傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和試商用。不過(guò)，對(duì)于 IPTV 等新型業(yè)務(wù)需求較為強(qiáng)勁的大型城域網(wǎng)而言， VPLS 依然是一個(gè)有前瞻性的技術(shù)選擇，特別是核心網(wǎng)部分。 但是， VPLS 采用 復(fù)雜的三層協(xié)議建立信令，設(shè)備成本相對(duì)較高。 VPLS 具有清晰的運(yùn)營(yíng)網(wǎng)和用戶網(wǎng)間的界限，便于管理。 VPLS 提供分層的 VPLS（ HVPLS），進(jìn)一步改進(jìn)了擴(kuò)展性，用戶數(shù)可擴(kuò)展到百萬(wàn)級(jí)。 VPLS支持 2/3/4層可擴(kuò)展的 ACL（ Access Control Lists，訪問(wèn)控制列表）能力和每用戶的 ACL控制，能夠提供較安全的控制和策略機(jī)制。從用戶角度來(lái)看，仿佛所有節(jié)點(diǎn)都連至一個(gè)專有 LAN；從業(yè)務(wù)提供者角度來(lái)看，可以重新利用 IP/MPLS 基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提供多種業(yè)務(wù)。但是， PBT 存在 N2 問(wèn)題，需要大量連接，從而增加了管理難度；此外，自動(dòng)隧道建立能力還有待開(kāi)發(fā)。 PBT 采用了大量 IEEE 和 ITU 定義的網(wǎng)管功能，并將這些功能從物理層或重疊的網(wǎng)絡(luò)層移植到數(shù)據(jù)鏈路層，使其能基本達(dá)到類(lèi)似 SDH 的電信級(jí)網(wǎng)管功能。作為二層隧道技術(shù)， PBT 可以與現(xiàn)有 WAN 技術(shù)互通，不僅能支持各種以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，還能支持各種基于 MPLS 的業(yè)務(wù)，包括二層 的 VPLS 和虛擬偽線業(yè)務(wù)以及三層的 IPVPN業(yè)務(wù)等，具有相當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)靈活性。轉(zhuǎn)發(fā)信息不再依靠傳統(tǒng)的泛洪和學(xué)習(xí)，而是由網(wǎng)管 /控制平面直接提供，從而可以為網(wǎng)絡(luò)提供確知的通道，保證在各種情況下網(wǎng)絡(luò)的行為都是可預(yù)見(jiàn)的，無(wú)需超額指配網(wǎng)絡(luò)容量就能提供硬 QoS，實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留和 50ms 保護(hù)倒換時(shí)間。此外，PBT 采用 VID+MAC 地址作為全球惟一地址和基于目的地地址的轉(zhuǎn)發(fā)， VID 不再表示傳統(tǒng)的無(wú)環(huán)路域，而是用來(lái)識(shí)別某些特 定通道，不具有全球惟一性，從而消除了業(yè)務(wù)擴(kuò)展性限制，使網(wǎng)絡(luò)具有幾乎無(wú)限的隧道數(shù)目（ 260）。 PBT 技術(shù)的主要特點(diǎn)如下： （ 1）擴(kuò)展性好。 （ 6）運(yùn)營(yíng)網(wǎng)的以太網(wǎng)交換機(jī)只需學(xué)習(xí)自己的 MAC 地址，從而減少了存儲(chǔ)和處理的需求，使設(shè)備、建網(wǎng)和運(yùn)維等成本降 低。 （ 4）運(yùn)營(yíng)商無(wú)需擔(dān)心運(yùn)營(yíng)網(wǎng)的 VLAN 和 MAC 地址與用戶網(wǎng)沖突，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)。在運(yùn)營(yíng)商域的 MAC 幀頭具有 24bit 業(yè)務(wù)標(biāo)簽，理論上可以支持 1600萬(wàn)用戶，從根本上解決網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)擴(kuò)展性問(wèn)題。這樣做可以帶來(lái)以下好處： 武漢 鐵路 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 （ 1）可以完全屏蔽用戶側(cè)的信息，從而隔離核心網(wǎng)和減輕用戶 MAC 地址對(duì)核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表的壓力，解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。下面簡(jiǎn)要介紹 MAC in MAC 封裝、 PBT 和 VPLS 三種主流的城域以太網(wǎng)技術(shù)。 第二章 電信級(jí)光以太網(wǎng)的新發(fā)展 概述 近來(lái)，電信級(jí)以太網(wǎng)發(fā)展很快，一些最新的技術(shù)解決方案已經(jīng)具有硬 QoS 和電 信級(jí)網(wǎng)管的能力，能夠提供 50ms 的保護(hù)倒換時(shí)間等。 光無(wú)線通信的成本是光纖到樓的 1/10～ 1/3。并且用戶到集線器之間的鏈路通常是加密的，安全保密性較強(qiáng)。這樣，光無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)光信號(hào)的流動(dòng)就沒(méi)有光電轉(zhuǎn)換的障礙，所以信息在傳輸時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)信息堵塞現(xiàn)象。而且這種技術(shù)的頻譜與大多數(shù)中低頻段電磁波不同的是，已經(jīng)達(dá)到 300GHz 以上的數(shù) 值，這樣的電磁波頻段的應(yīng)用在全球都不受管制，可以免費(fèi)使用，惟一的要求是設(shè)備功率不能超過(guò)國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)規(guī)定的功率上限。 光無(wú)線通信接入方式是一種新的寬帶數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線寬帶接入服務(wù)。在點(diǎn)到多點(diǎn)的組網(wǎng)方式中，光無(wú)線通信能支持 155Mb/s～ 10Gb/s的傳輸速率，但傳輸距離為 1～武漢 鐵路 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2公里。 光無(wú)線通信因設(shè)備間沒(méi)有信號(hào)的相互干擾，故無(wú)需像無(wú)線電通信 (如微波、 LMDs)那樣申請(qǐng)頻率許可證。 2光無(wú)線通信技術(shù) 特 點(diǎn) 因?yàn)椴恍枰裨O(shè)光纖和等待各種手續(xù)上的問(wèn)題，光無(wú)線通信可以在幾小時(shí)，或者幾天內(nèi)完成連接。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，在許多寬帶的技術(shù)之中，光無(wú)線通信以其容量和價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，受到越來(lái)越多電信營(yíng)運(yùn)公司的注 意，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。人們希望利用高度集中的光束，穿透大氣空間，從而開(kāi)始了在國(guó)防及民用中短距離通信的應(yīng)用，主要是窄帶的通信。1550納米的紅外光波大部分都被角膜吸收，照射不到視網(wǎng)膜，因此，相關(guān)安全規(guī)定允許 1550 納米波長(zhǎng)設(shè)備的功率可以比 850納