全光通信網中基于FBG的OADM與OXC的研究.pdf

1、近年來，以IP為代表的數據業(yè)務井噴式增長和新型業(yè)務的不斷涌現(xiàn)以及聯(lián)網用戶急劇增長，使得網絡帶寬需求量成指數級增長。面對上述形勢的變化，“十五”規(guī)劃通信主題圍繞新一代信息網、自動交換光網絡等部署了一批重大課題。以IP數據為支配業(yè)務的流量具有突發(fā)性，它要求光傳送網能迅速響應、動態(tài)配置，自動交換光網絡的概念應運而生并被作為通信863主題的研究重點，研制具有T比特交換容量、多種類型業(yè)務接入、動態(tài)資源分配、自動連接控制和網絡保護恢復等功能的自動交

2、換光網絡(ASON：AutomaticSwitchedOpticalNetwork)節(jié)點設備。 在全光通信網中，最重要的網絡設備是光分/插復用器(OADM：OpticalAdd/DropMultiplexing)和光交叉連接器(OXC：OpticalCross—Connect)，它們能完成全光網絡中節(jié)點業(yè)務的分/插復用、直通以及節(jié)點之間的交換功能，而且OADM和OXC還具有解決網絡交換過程中的“電子瓶頸”難題，它們具有靈活疏導業(yè)

3、務量的能力，減輕業(yè)務層節(jié)點處理的業(yè)務量。OADM以及OXC還具有對網絡客戶層信號制式和速率的透明性，簡化和加快高速業(yè)務的指配和業(yè)務供給速度。 本論文研究了全光通信網中的OADM與OXC的關鍵技術。研究了基于光纖布喇格光柵的光分插復用器OADM和光交叉連接器OXC的結構設計，分析研究了多波長的光分插復用器OADM的結構、損耗，串擾等、光交叉連接器OXC的結構、損耗、雙向OXC特性、多粒度OXC的結構設計及其路由及波長/波帶/光纖分

4、配算法、以及基于全光網絡抗毀性等問題。 第一章從國內、國外全光通信網絡研究進展出發(fā)，綜述目前全光通信網絡在世界最新發(fā)展情況，以及全光通信網絡中的關鍵設備OADM和OXC的最新研究現(xiàn)狀。我國的“十五規(guī)劃”，“十一五規(guī)劃”均將“全光網絡的基礎研究”作為了國家重點基礎研究項目。同時眾多光網絡公司投資與研發(fā)新型全光網絡設備，因此研究全光網絡OADM與OXC的關鍵技術是全光通信網關注的焦點。 第二章對基于光纖布喇格光柵和環(huán)形器的O

5、ADM進行了深入的研究。提出了新型的固定波長的OADM以及可重構的OADM結構，并對其進行了仿真實驗研究；對OADM的串擾進行了理論分析，分析了OADM的主要特性及性能指標。 第三章對基于光纖布喇格光柵和環(huán)行器的OXC進行了研究。提出新型靜態(tài)固定的OXC、動態(tài)可調的OXC結構、以及提出了新型雙向OXC新型結構，并對其插入損耗、串擾、功率均衡以及管理技術進行了研究，將新型結構與目前其它的兩種新型結構進行了對比分析，分析得出本文提出

6、的結構具有插入損耗較小、可重構性較好等優(yōu)點。對OXC的主要特性、性能指標進行了深入的研究，并對可重構的OXC進行了仿真實驗研究。 第四章對多粒度OXC(MG—OXC)進行了深入的研究，分析研究了三層MG—OXC交換結構、二層MG—OXC結構以及單層的MG—OXC交換結構。研究了MG—OXC內部交換矩陣規(guī)模與業(yè)務交換能力以及業(yè)務匯聚能力。提出了一種路由及波長/波帶/光纖分配算法，并對其進行了仿真實驗。 第五章對基于光網絡抗

7、毀性進行了深入的研究。提出了一種新型的網絡保護方案的設計，并對其性能進行了深入地研究。網絡的抗毀性是網絡設計的主要內容之一，網絡的抗毀性技術有兩種：保護與恢復。保護通常是以分布的方式執(zhí)行，而不需要在網絡中進行中央控制。恢復是利用節(jié)點間可用的任何容量，包括預留的空閑備用容量、網絡專用的容量乃至低優(yōu)先級業(yè)務可釋放的額外容量，為網絡中失效的工作通路尋找替代路由，可大大節(jié)約網絡資源。 第六章對全文進行了總結，對下一步需要研究的問題進行了