wdm光网络规划系统设计中路由与波长分配问题研究

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1、主要数学符号表符号类别变量矩阵集合数学符号lI示例口D矿={vIf=l，⋯，Ⅳ}．X．字体、说明或用法斜体字符大写粗体字符大写斜体字符求a的大d,／权值／个数独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：签二建日期：2。口参年s月)≥日关于论文使用授权的说明本学位论文

2、作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：垂：逮兰导师签名：日期：2，oo客年罗月哆日第一章绪论1．1WDM光网络的发展第一章绪论随着科学技术的发展，我们的社会进入了一个前所未有的信息爆炸时代。多媒体通信业务的出现，个人电脑和因特网的发展以及移动电话等个人通信业务的普及对传输网络的容量要求

3、越来越大。这种要求的最直接表现就是出现了所谓的“光纤耗尽”现象，即原先埋在地下的光纤都用完了。因此，如何增加光纤网络的容量及灵活性是我们迫切需要考虑的问题。为解决网络传输容量需求不断增加的问题，SDH传输速率被不断提升，但由于受到光纤物理特性限制和系统高成本的影响，使得单路波长的传输速率逐渐趋近上限，因而现实的进一步大规模扩容的出路是转向光的复用方式，因此提出的各种复用技术成为解决问题的关键。由于光纤具有巨大的潜在带宽(接近50n／s)，同时还具有成本低、信号失真和衰减低等优点，因此目前在骨干网络中多使用光纤链路来传输数据。目前光通信的复用技术

4、有波分复用(WDM，WavelengthDivisionMultiplexing)、时分复用(TDM，TimeDivisionMultiplexing)和码分复用(CDM，CodeDivisionMultiplexing)【l】，其中TDM和CDM对电子器件的速率要求很高。例如，传统的SDH网络(SynchronousDi西talHierarchy)只能以特定的传输速率(2．5Gbit／s，10Gbit／s，40Gbiffs等)在光纤中的单个波长信道上传输数据，要增加传输带宽只能单纯依靠提高单波长的传输速率来实现。考虑性能价格比的实际因素，目前

5、认为40Gbit／s为单路波长的最高实用化速率。可见，采用电的时分复用来提高传输容量的做法已经逐渐接近极限，没有太多的潜力可挖，唯一现实的出路是转向光的波分复用。而在WDM中，电子设备的速率只需是一个波长信道上的速率即可(波长通道的速率在理论上是可以任选的)。因为WDM对电子速率没有特别的要求，所以它成为最吸引人的光域复用技术。1986年英国南安普顿大学制做出了最初的掺铒光纤放大器。它能直接对1550nm波长的光信号进行放大，这一贡献对光纤通信的发展具有重大意义。掺铒光纤放大器的意义不仅在于可进行全光中继，更为突出的是在波分复用(WDM)光纤通

6、信系统中的应用。波分复用是在一根光纤上传输多个光通道，从而充分利用光纤宽带，有效扩展通信容量的光纤通信方式。由于掺铒光纤放大器具有35nm电子科技人学硕十学位论文的带宽，可覆盖1530～1565nm波分复用信号的频带，因而用一支掺铒光纤放大器就可以取代与信道数相应的光／电／光中继器，实现全光中继。这极大地降低了设备成本，提高了传输质量。这一优越性推动了波分复用技术的发展。波分复用技术，特别是密集波分复用(DWDM)技术，可以充分挖掘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几倍至几十倍。自从1991年朗讯公司提供了第一个实用的WD

7、M以来，波分复用／解复用器、EDFA、激光外调制、色散管理等关键技术日趋成熟。1995年以后，国际上大容量DWDM系统开始商用，全球范围内迅速形成采用DWDM系统对现有光纤通信系统传输容量进行扩容的浪潮。截至20世纪末，DWDM系统实验室水平的传输容量已达6·4Tbit／s，16Tbi低和32Tbit／s的DWDM系统也处于开发中。商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit／s，1．6Tbit／s和6·4Tbit／s的DWDM系统即将投放市场。同时，波分复用技术复用的波段由常规波段(C波段)向长波段(L波段)和短波段(S波段)拓展，100个波

8、长通道的传输设备已经商用，20卜1000个波长通道的传输系统正处于开发中。2l世纪初期，商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit／s，那时1mit