全光通信網(wǎng)中基于FBG的OADM與OXC的研究.pdf

1、近年來(lái)，以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)井噴式增長(zhǎng)和新型業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)以及聯(lián)網(wǎng)用戶急劇增長(zhǎng)，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬需求量成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。面對(duì)上述形勢(shì)的變化，“十五”規(guī)劃通信主題圍繞新一代信息網(wǎng)、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)等部署了一批重大課題。以IP數(shù)據(jù)為支配業(yè)務(wù)的流量具有突發(fā)性，它要求光傳送網(wǎng)能迅速響應(yīng)、動(dòng)態(tài)配置，自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的概念應(yīng)運(yùn)而生并被作為通信863主題的研究重點(diǎn)，研制具有T比特交換容量、多種類型業(yè)務(wù)接入、動(dòng)態(tài)資源分配、自動(dòng)連接控制和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)等功能的自動(dòng)交

2、換光網(wǎng)絡(luò)(ASON：AutomaticSwitchedOpticalNetwork)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。 在全光通信網(wǎng)中，最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是光分/插復(fù)用器(OADM：OpticalAdd/DropMultiplexing)和光交叉連接器(OXC：OpticalCross—Connect)，它們能完成全光網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)的分/插復(fù)用、直通以及節(jié)點(diǎn)之間的交換功能，而且OADM和OXC還具有解決網(wǎng)絡(luò)交換過(guò)程中的“電子瓶頸”難題，它們具有靈活疏導(dǎo)業(yè)

3、務(wù)量的能力，減輕業(yè)務(wù)層節(jié)點(diǎn)處理的業(yè)務(wù)量。OADM以及OXC還具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)客戶層信號(hào)制式和速率的透明性，簡(jiǎn)化和加快高速業(yè)務(wù)的指配和業(yè)務(wù)供給速度。 本論文研究了全光通信網(wǎng)中的OADM與OXC的關(guān)鍵技術(shù)。研究了基于光纖布喇格光柵的光分插復(fù)用器OADM和光交叉連接器OXC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析研究了多波長(zhǎng)的光分插復(fù)用器OADM的結(jié)構(gòu)、損耗，串?dāng)_等、光交叉連接器OXC的結(jié)構(gòu)、損耗、雙向OXC特性、多粒度OXC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其路由及波長(zhǎng)/波帶/光纖分

4、配算法、以及基于全光網(wǎng)絡(luò)抗毀性等問(wèn)題。 第一章從國(guó)內(nèi)、國(guó)外全光通信網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展出發(fā)，綜述目前全光通信網(wǎng)絡(luò)在世界最新發(fā)展情況，以及全光通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備OADM和OXC的最新研究現(xiàn)狀。我國(guó)的“十五規(guī)劃”，“十一五規(guī)劃”均將“全光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)研究”作為了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。同時(shí)眾多光網(wǎng)絡(luò)公司投資與研發(fā)新型全光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此研究全光網(wǎng)絡(luò)OADM與OXC的關(guān)鍵技術(shù)是全光通信網(wǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。 第二章對(duì)基于光纖布喇格光柵和環(huán)形器的O

5、ADM進(jìn)行了深入的研究。提出了新型的固定波長(zhǎng)的OADM以及可重構(gòu)的OADM結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究；對(duì)OADM的串?dāng)_進(jìn)行了理論分析，分析了OADM的主要特性及性能指標(biāo)。 第三章對(duì)基于光纖布喇格光柵和環(huán)行器的OXC進(jìn)行了研究。提出新型靜態(tài)固定的OXC、動(dòng)態(tài)可調(diào)的OXC結(jié)構(gòu)、以及提出了新型雙向OXC新型結(jié)構(gòu)，并對(duì)其插入損耗、串?dāng)_、功率均衡以及管理技術(shù)進(jìn)行了研究，將新型結(jié)構(gòu)與目前其它的兩種新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析，分析得出本文提出

6、的結(jié)構(gòu)具有插入損耗較小、可重構(gòu)性較好等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)OXC的主要特性、性能指標(biāo)進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)可重構(gòu)的OXC進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。 第四章對(duì)多粒度OXC(MG—OXC)進(jìn)行了深入的研究，分析研究了三層MG—OXC交換結(jié)構(gòu)、二層MG—OXC結(jié)構(gòu)以及單層的MG—OXC交換結(jié)構(gòu)。研究了MG—OXC內(nèi)部交換矩陣規(guī)模與業(yè)務(wù)交換能力以及業(yè)務(wù)匯聚能力。提出了一種路由及波長(zhǎng)/波帶/光纖分配算法，并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。 第五章對(duì)基于光網(wǎng)絡(luò)抗

7、毀性進(jìn)行了深入的研究。提出了一種新型的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方案的設(shè)計(jì)，并對(duì)其性能進(jìn)行了深入地研究。網(wǎng)絡(luò)的抗毀性是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，網(wǎng)絡(luò)的抗毀性技術(shù)有兩種：保護(hù)與恢復(fù)。保護(hù)通常是以分布的方式執(zhí)行，而不需要在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行中央控制?；謴?fù)是利用節(jié)點(diǎn)間可用的任何容量，包括預(yù)留的空閑備用容量、網(wǎng)絡(luò)專用的容量乃至低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)可釋放的額外容量，為網(wǎng)絡(luò)中失效的工作通路尋找替代路由，可大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。 第六章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)下一步需要研究的問(wèn)題進(jìn)行了