光通信网新技术new

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1、光通信网新技术摘要：新技术的开发和使用使得光网络层具有了许多原先只能在高层实现的网络功能，并使原先单纯为了增加传输容量的WDM层具有了真正的光联网功能。以光标记交换技术、光突发分组交换技术、无纤光能信系统以及全新的光互联网技术为代表构成了今天的光通信网研究热点并吸引了世界各国科研院所和著名通信公司的广泛关注。关键词：WDM光联网；数字包封；光标记交换；光突发交换1引言IP业务的高速增长产生的带宽需求和WDM传输技术提供超大容量带宽资源的双重刺激下，传统光网络朝适于传输IP业务的新一代光网络演进势在必行。数据化、宽带化、综合化无疑已成为如今

2、建网的时尚和潮流。面向未来IP业务的光网络研究已经成为各国和跨国研究计划的重点，如欧洲的ACTS计划，COST计划，美国的NGI计划和国防部高级研究计划局（DARPA）支持的MIT、Stanford、Princeton和Michigan等多所著名大学的合作项目和加拿大的CA*net3国家互联计划中都着眼于发展承载未来IP业务的下一代光通信网络。日本和澳大利亚等国的科研机构和大学也正致力于下一代光网络的研究。与此同时，包括ITU-TANSIT1X1.5协会、光互联网论坛（OIF）和IETF在内的标准化组织也都积极致力于对可重构光网络的研究。

3、以数据业务为主导、AllOpticalNetworking（全光联网）和Terabit带宽（太比特速率）是未来光通信网络体系结构的必然特征和发展趋势。2光通信网技术的研究热点目前，国内外著名大学和科研机构都将光通信技术的研究方向集中在下一代光网络及其关键技术的研究上，突破网络节点处理的速率瓶颈、实现全光联网、高效传送和交换IP业务等全新光通信网技术的研究热点大体如下。2.1光联网技术近几年来，搭乘IP数据业务爆炸式发展所带来的对带宽无限需求这个“东风”，波分复用技术又一次得到了蓬勃发展。其复用的波段正由常用波段（C波段）扩展到长波段（L波

4、段）和短波段（S波段）。最新的技术进展已经使石英光纤在1.3-1.6um的二个低损耗窗口打通并连成一个区域，未来的WDM将在1.3-1.6um的全波作口中进行。每根光纤的传输容量已达到数十太比特(Terabit)，这样一来WDM技术为光纤网络的发展提供了几乎取之不尽的资源。同时随着可用波长数的增加和网络灵活性的提高，人们发现WDM技术在提高传输能力的同时，还具有无可比拟的通过光通信直接联网的优势。光联网技术利用波分复用和波长路由技术，将一个波长作为一个通道，全光地进行路由选择。通过可重构的选路节点建立端到端“虚波长通路”，实现源和目的之间

5、端到端的光连接，这将使通路之间的调配和转接变得简单和方便。（1）动态路由和波长分配技术给定一个网络的物理拓扑和一套需要在网络上建立的端到端光信道，而为每一个带宽请求决定路由和分配波长以建立光信道的问题也就是波长选路由和波长分配问题（RWA）。目前较成熟的技术有最短路径法、最少负荷法和交替固定选路法等。根据节点是否提供波长转换功能，光通路可以分为波长通道（WP）和虚波长通道（VWP）。WP可看作VMP的特例，当整个光路都采用同一波长时就称其为波长通道反之是虚波长通道。在波长通道网络中，由于给信号分配的波长通道是端到端的，每个通路教师与一个固

6、定的波长关联，因而在动态路由和分配波长时一般必须获得整个网络的状态，因此其控制系统通常必须采用集中控制方式，即在掌握了整个网络所有波长复用段的占用情况后，才可能为新呼叫选一条合适的路由。这时网络动态路由和波长分配所需时间相对较长。而在虚波长通道网络中，波长是逐个链路进行分配的，因此可以进行分布式控制，这样可以大大降低光通路层选路的复杂性和选路所需的时间但却增加了节点操作的复杂性。由于波长选路所需的时间较长，近期提出了一种基于波长作为标记的多协议波长标记交换（MPLS）的方案，它将光交叉互联设备视为标记交换路由器进行网络控制和管理。在基于M

7、PLS的光波长标记交换网络中的光路由器有两种：边界路由器和核心路由器。边界路由器用于与速率较低的网络进行业务接入，同时电子处理功能模块完成MPLS中较复杂的标记处理功能，而核心路由器利用光互联和波长变换技术实现波长标记交换和上下路等比较简单的光信号处理功能。它可以更灵活地管理和分配网络资源，并能较有效地实现业务管理及网络的保护、恢复。（2）光层的生存性网络的生存性是指网络在经受各种故障后能够维持可接收的业务质量的能力，它是网络完整性的一部分。如果不使用SDH/SONET网络而要直接进行光信道联网，除了需要波长预分配和灵活的波长选路由策略外

8、，还必须使光层具有网络生存性能力，包括保护倒换、恢复和直接在光层上处理光信号、建立和动态分配光通道的功能。因此目前的研究热点是在网络重构性方面开发类似于TDMSONET环网和WDM环网结构。W