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发信人: jcy (俏皮小花仙), 信区: CRC
标题: 波分复用的演化趋势2
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年11月11日20:37:01 星期六), 站内信件

3 波分复用系统由传统的点到点传输系统向光传送网发展
波分复用系统的另一个发展方向是网络化，形成波分复用光网络，也叫光传送网（

Optical Transport Network, OTN）。它的基本思想是将点到点的波分复用系统用光交叉
互连（Optical Cross-connector, OXC）节点和光分插复用(Optical Add/Drop
Multiplexer, OADM)节点连接起来，组成光传送网。波分复用技术完成OTN节点之间的多
波长通道的光信号传输，OXC节点和OADM节点则完成网络的交换功能。当然，由于目前的
技术的限制，交换是以波长通道为单位的。图2给出了光网络OTN的示意。

波分复用系统向光传送网演进是有很多原因的。首先是宽带综合业务网络的要求。随着全
球通信业务量的飞速增长，业务形式日趋多样化，高速大容量的宽带综合业务网络已成为
现代通信网络的发展趋势。其次、电子瓶颈限制大容量的电TDM网络。电子交换系统在数
十Gb/s的水平上存在着所谓的“电子瓶颈”。尽管高速电子技术的发展，无疑会使这个上
限进一步提高，但是费用的上涨将很可观。第三、网络的历史兼容性和空间复杂性要求网
络尽可能透明，协议无关。由于历史演变的关系，在网络设计时，已有的各种通信设备、
协议不能马上废止，同时网络的设计也必须考虑今后的通信设备和协议，因此一个尽可能
透明的网络是必须的。另一方面，由于网络用户的复杂性，不同用户之间所需的服务是不
同的。有的用户要求传输模拟信号，有的用户要求传输高码率的数字信号，有的用户要求
传输低码率的数字信号，这也对网络的透明性提出要求。第四、网络在运行中希望能实现
网络结构的动态调整。网络运行在一个复杂的环境中，环境的变化要求网络的逻辑拓扑结
构能够动态调整。比如网络的物理链路－光纤被切断时，希望网络有自愈功能，又比如某
些端之间由于通信容量剧增，希望网络能提供临时的额外容量
光传送网有许多优点。首先是它的大容量。这是WDM技术天生的优点。其次是经济性。在
光传送网有许多优点。首先是它的大容量。这是WDM技术天生的优点。其次是经济性。在
长途骨干网中，很大一部分的通信流量是路过（pass by）性的，即这些流量在某一网络
节点不需做任何处理而直接发往下一个节点。如北京、武汉、广州这三个节点，从北京到
广州的通信流量对武汉而言就是路过性的。在传统的通信网中，这些路过性的流量也做
O/E、E/O处理。在光传送网中，这些流量可以直接发往下一个节点，从而省去了大量的电
端机费用。第三、OTN具有传输透明性。由于光传送网提供的是一条端到端的纯光路径，
它不对光信号的形式提出要求，对于信息的调制方式、传送模式和传输速率透明。这样目
前相互独立的SDH传送网、PDH传送网、ATM网络、IP网络及模拟视频网络都可以建立在同
一光网络上，共享底层资源，并提供统一的监测和恢复等网管能力。第四、OTN有灵活的
网络可重构性。光传送网中信号是按波长路径或虚波长路径传输的，这样就在网络的物理
拓扑结构之上加了一层逻辑拓扑结构。这一逻辑拓扑结构是可以通过改变节点的波长路由
状态而动态改变的。第五、它还具有可扩展性。光传送网具有分区、分层的拓扑结构，网
络节点采用模块化设计，在不改变原有网络结构时就能方便地增加网络的波长数、光纤路
径数和节点数，实现网络的扩充。第六OTN与现有的各种光通信技术是兼容的。

4 国际电信联盟关于OTN的标准化研究
国际电信联盟ITU－T从1997年开始考虑OTN的标准化问题，现在已形成一系列框架性标准
，包括G.871~G.875, G.798, G.709, G.664, G.959.1。图三给出了这一系列标准的结构
和相互关系。

G.871给出了关于OTN的一系列标准的总体结构和它们之间的相互关系。G.872给出了OTN的
整体结构（Architecture）。包括：OTN的分层结构（Optical transport network
layered structure）、特征信息（characteristic information）、客户/服务层间联系
（client/server layer associations）、网络拓扑（networking topology）和网络各
层的功能（layer network functionality）。这些功能包括光信号发送（optical
signal transmission）、复用（multiplexing）、路由（routing）、监测（
supervision）、性能评估（performance assessment）和网络生存（network
survivability）。G.873给出了OTN的要求(Requirements)和参考模型（reference
configuration）。包括：能够级连的WDM光网络的单元个数、误码性能和SONET/SDH,
PDH/SDH等数字信号的抖动性能。G.874规定了OTN设备的网管方面的内容(capture
management of OTN equipment)。G.875给出了光网络单元的信息模型(information
models for optical network elements)。G.709给出了OTN网络节点接口(Network Node
Interface for the optical transport network)。G.798描述了光网络单元的功能
(functional aspects of optical network elements)。G.959.1给出了OTN的物理层特性(�

在这一系列标准中G.872是最重要的的一个，它给出了OTN的结构性描述。OTN的层结构由
光通路层(Optical channel)、光复用层(Optical Multiplex section)和光传输层
(Optical transmission section)三层组成。光通路层提供了一个端到端的光通路
(optical channel)连接，用于透明地传送各种形式的客户信号(目前仅考虑数字信号)。
该层应具备以下功能：光通路连接的重构；光通路开销功能，用以保证适配后的客户信号
（进入光通路层的信号）的完整性；光通路监控功能。光复用段层将WDM的光信号连接成
网(networking of a multi-wavelength optical signal)。该层应具备的功能有：光复
用段层开销，光复用段监控。光传输层在各种光传输媒质上传输光信号，该层具备的功能
有：光传输层开销，光传输层监控。

在最近的标准化过程中，有一个问题是值得注意的。ITU－T目前倾向于暂时舍弃OTN的透
明性要求。这主要是因为，目前的光通信技术和光器件技术的发展还没有完全成熟，有许
多问题不得不在电域上进行处理，如信号的再生、波长变换、开销加载、性能监测。但是
全光的OTN依然是各研究机构努力的方向。在技术进展到一定程度后，相信ITU－T仍会考
虑全光的OTN。
5 总结
在过去的几年中，波分复用技术为光通信的繁荣作出了巨大的贡献；在未来可预见的几年
里，当前典型的波分复用技术还将在商用市场上占据主要地位。但是，技术本身的发展总
是领先与技术的商用化过程，所有波分复用技术的演进就成了各运营商、设备生产商、管
理部门、研究部门关心的一个问题。本文就这一问题展开了讨论，包括：光纤本身的发展
和它对波分复用技术的影响；波分复用系统的容量的进一步发展（向1Tb/s迈进）；波分
复用系统的网络化趋势和国际电信联盟ITU－T关于OTN的标准化进展。

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有朝一日寒霜降只见青松不见花

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