祝曙光　徐安士

1 問題和挑戰(zhàn)

著用戶對(duì)新業(yè)務(wù)和高帶寬需求的不斷增加，光城域網(wǎng)作為用戶和骨干網(wǎng)聯(lián)接的“瓶頸”問題顯得日益突出。下面列舉的對(duì)未來光城域網(wǎng)的要求，既反映了現(xiàn)行光城域網(wǎng)存在的問題，又是對(duì)這些問題提出的挑戰(zhàn)。

1.1 靈活性要求

為了滿足用戶接入的多樣性需求，未來光城域網(wǎng)應(yīng)能為用戶提供各種接入業(yè)務(wù)，這包括幀中繼、DDN、IP、GE、ATM和SDH等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)。而且，不同客戶對(duì)通信容量的要求有所不同，因而要求光城域網(wǎng)能為他們規(guī)劃、指配“不同粒度”的帶寬。 同時(shí)，由于不同客戶對(duì)通信服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求不一樣，這也要求光城域網(wǎng)能為特定用戶提供特定的QoS。

1.2 可靠性要求

由于用戶對(duì)城域網(wǎng)可靠性的要求越來越高，未來的城域網(wǎng)建設(shè)不僅要將這種可靠性要求體現(xiàn)在組網(wǎng)設(shè)備上，同時(shí)還要將其體現(xiàn)在故障恢復(fù)、組網(wǎng)技術(shù)、安全策略、路由選擇以及擁塞控制等方面。

1.3 擴(kuò)展性要求

隨著光城域網(wǎng)領(lǐng)域中新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為了在采用新技術(shù)的同時(shí)保護(hù)現(xiàn)有的投資，未來的光城域網(wǎng)應(yīng)具有很好的擴(kuò)展能力，即其能在已有設(shè)備基礎(chǔ)上隨著技術(shù)的發(fā)展而平滑升級(jí)。與此同時(shí)，還能保持新舊業(yè)務(wù)的兼容性。

1.4 經(jīng)濟(jì)性要求

為了在激烈的市場競爭中生存，各城域網(wǎng)運(yùn)營商都希望既能滿足用戶需求又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建網(wǎng)的目標(biāo)，這無論對(duì)聯(lián)網(wǎng)層，還是對(duì)傳輸器件層都提出了很高的要求。尤其隨著光骨干網(wǎng)中的一些技術(shù)下行至光城域網(wǎng)，能否獲得性價(jià)比合適的光器件幾乎可以決定相應(yīng)技術(shù)能否下行成功。

1.5 分布式要求

目前，光城域網(wǎng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信息的方式過分集中，這對(duì)于提高傳輸效率、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、保證時(shí)敏業(yè)務(wù)的QoS和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性尤為不利，因而必然要求未來的光城域網(wǎng)采用“分布式”的處理方法，即在未來光城域網(wǎng)的各關(guān)鍵點(diǎn)均配置相應(yīng)的服務(wù)器或內(nèi)容高速緩存器來完成信息的相關(guān)處理。

1.6 自主式要求

近來的發(fā)展趨勢表明，隨著“文件對(duì)等共享(peer－to－peer file－sharing)”[1]等新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，局限于光城域網(wǎng)內(nèi)部的業(yè)務(wù)量將會(huì)大幅增加，而現(xiàn)在的光城域網(wǎng)，其很大程度上僅僅充當(dāng)了接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)之間的橋梁，因而需要將其改造成能獨(dú)立、高效處理城域網(wǎng)內(nèi)部業(yè)務(wù)的“自主式(self－sustained)”光城域網(wǎng)[1]。

面對(duì)上述的種種問題和挑戰(zhàn)，近來的光城域網(wǎng)技術(shù)，無論是上層的光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、還是底層的光器件技術(shù)，均取得了一些有益的進(jìn)展。本文接下來將在關(guān)鍵聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和新型光器件技術(shù)的介紹中來闡述這些進(jìn)展。

2 關(guān)鍵聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1 光層重構(gòu)技術(shù)

光城域網(wǎng)中 ，一個(gè)具有重構(gòu)能力的光層應(yīng)允許在一個(gè)節(jié)點(diǎn)“上/下(add/drop)”任一波分復(fù)用信道，以便支持城域網(wǎng)中信道指配、波長業(yè)務(wù)和自愈恢復(fù)功能的實(shí)現(xiàn)。由此可見，光層的可重構(gòu)性是光城域網(wǎng)所應(yīng)具備的一個(gè)十分重要的技術(shù)指標(biāo)。

光城域網(wǎng)中，其光層所具有的可重構(gòu)能力，除了取決于管理WDM層的“控制平面” 的功能外，還主要取決于光節(jié)點(diǎn)中的光分插復(fù)用(OADM)和光交叉連接(OXC)這兩大關(guān)鍵技術(shù)。目前， OADM及OXC設(shè)備的研發(fā)在國內(nèi)外均備受關(guān)注，并已取得重大進(jìn)展[2－4]。為了支持光層的“可重構(gòu)性”， OADM設(shè)備和OXC設(shè)備必須具備“動(dòng)態(tài)可編程”功能。而經(jīng)濟(jì)實(shí)用且動(dòng)態(tài)可編程OADM和OXC的實(shí)現(xiàn)，在器件技術(shù)方面，相當(dāng)程度上依賴于“快速、高集成光開關(guān)技術(shù)” 和“寬調(diào)諧范圍的激光器技術(shù)”的進(jìn)展。

目前，光開關(guān)領(lǐng)域研究的主流技術(shù)之一是微電子機(jī)械開關(guān)(MEMS)技術(shù)。美國Agere公司在2001年OFC會(huì)議上展示了其研發(fā)的快速、高集成度的MEMS型光開關(guān)，它是一個(gè)通道數(shù)為64×64的三維反射鏡型光開關(guān)(有別于傳統(tǒng)的二維MEMS光開關(guān))，切換時(shí)延為10 ms，并且具有較理想的插入損耗和串?dāng)_指標(biāo)。美國另一家公司Lucent則已將性能優(yōu)越的大型MEMS光開關(guān)用在了該公司研制的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品之上。顯然，光開關(guān)的這種發(fā)展趨勢極有利于開發(fā)出光城域網(wǎng)中具有優(yōu)良性價(jià)比、可靈活重構(gòu)的OXC設(shè)備。由于寬調(diào)諧范圍的激光器能在相當(dāng)大的頻譜范圍內(nèi)調(diào)諧發(fā)射所需的波長，故而可將其作為OADM中波長轉(zhuǎn)發(fā)器 (transponder)或OXC中OTU所需的可調(diào)光源，從而達(dá)到支持OADM和OXC實(shí)現(xiàn)靈活、快速、經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)目的。

總之，光城域網(wǎng)中光層的可重構(gòu)性既依賴于“硬件”，也依賴于“軟件(控制平面)”，如何更有機(jī)地將二者結(jié)合起來為光層提供可重構(gòu)能力，仍在研究和探討中。

2.2 光層生存技術(shù)[5,6]

所謂網(wǎng)絡(luò)的生存性是指網(wǎng)絡(luò)抵御故障和從故障中恢復(fù)正常的能力。在現(xiàn)行的光城域網(wǎng)中，光層以上的其它各層(如IP層、ATM層和SDH/SONET層)均有一套保障網(wǎng)絡(luò)生存性的機(jī)制。然而，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，除了SDH/SONET層可獨(dú)自為網(wǎng)絡(luò)提供全面的生存性保障外， IP層和ATM層則很可能還要依賴光層的保護(hù)機(jī)制來協(xié)助完成網(wǎng)絡(luò)生存性的保障。而且，針對(duì)某些特定故障(如光纖斷裂等)，光層的保護(hù)比起其它層的保護(hù)要有效得多，另外，光層保護(hù)機(jī)制的引入還可大大增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，降低網(wǎng)絡(luò)成本。由于上述原因，目前有關(guān)城域網(wǎng)光層生存性技術(shù)的研究已引起了廣泛的關(guān)注，并取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。

作為WDM城域網(wǎng)的一種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光纖環(huán)，具有很多有利于加載各種保護(hù)機(jī)制的特點(diǎn)，而且，由于可采取1＋1、1:1和1:N等多種具體的保護(hù)方案，光纖環(huán)的自愈功能相當(dāng)強(qiáng)，能較好地保障網(wǎng)絡(luò)光層的生存性。基于環(huán)中信號(hào)傳輸?shù)姆较?，光層自愈環(huán)可分為單向環(huán)和雙向環(huán)。相比于SDH/SONET自愈環(huán)，光層自愈環(huán)的業(yè)務(wù)恢復(fù)手段更多，它既可以選擇保護(hù)通道，同時(shí)也可以選擇保護(hù)線路來恢復(fù)受損的業(yè)務(wù)，至于實(shí)際采用何種方式，要依具體的情況而定。值得注意的是，光層的保護(hù)機(jī)制有可能和上層(如SDH/SONET)的保護(hù)機(jī)制相互重復(fù)和沖突，在具體設(shè)計(jì)光層的保護(hù)機(jī)制時(shí)要避免這樣的情形。

從上面的探討可以看出，現(xiàn)在基本上是通過預(yù)先設(shè)定的(predesigned)保護(hù)機(jī)制來保障光層的生存性。但一個(gè)很自然想到的問題是，能否采用動(dòng)態(tài)恢復(fù)(DR，Dynamic Restoration)技術(shù)來達(dá)到同樣的目的？因?yàn)椋绻懿捎玫脑?，則能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，降低用于保護(hù)機(jī)制的開銷。故此，如何設(shè)計(jì)出能快速提供各種保障功能的光層動(dòng)態(tài)恢復(fù)機(jī)制，將是一個(gè)非常值得研究的課題。

2.3 內(nèi)容分布式存儲(chǔ)技術(shù)[1]

在傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器模式下，用戶很多時(shí)候要跨越整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)，這無疑會(huì)招致延時(shí)和所謂的ISP backbone transit－tariffs。最近，為了解決這些問題，一種所謂的“內(nèi)容分布式存儲(chǔ)”技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該方法的主要思想是：通過在ISP POP處設(shè)置高速緩存器(cache)來達(dá)到縮短用戶與訪問內(nèi)容間距離的目的，并利用“內(nèi)容分布式網(wǎng)絡(luò)(content distribution network)”來保持cache中內(nèi)容的同步更新。

將來， 為了更好地均衡負(fù)載和保證時(shí)延以利于綜合業(yè)務(wù)的傳輸，完全可考慮采取在城域網(wǎng)內(nèi)多處添置cache的辦法來進(jìn)一步將“內(nèi)容”推向用戶端。當(dāng)然，這些cache之間的相互通信則需要有城域網(wǎng)的“智能WDM層”來支持實(shí)現(xiàn)。

2.4 IP over WDM技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量呈指數(shù)級(jí)的增長，為了提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率，未來光城域網(wǎng)應(yīng)依據(jù) “適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的突發(fā)性”這一原則來設(shè)計(jì)。在這一背景下，有關(guān)IP包在光城域網(wǎng)中的傳輸問題引起了廣泛的研究和探討?！癐P over WDM”作為其中的一種解決方式，已成為一種趨勢。盡管目前還不太成熟，但從長遠(yuǎn)來看，不失為一種極具魅力的方式。事實(shí)上，國內(nèi)外已在此領(lǐng)域取得了許多令人鼓舞的成果。

美國Stanford OCRL研究小組利用其現(xiàn)有的IP over WDM城域網(wǎng)試驗(yàn)床HORNET[1,7]，通過使用快速可調(diào)激光器，可直接將定長IP包依次加載到任一波長上來完成節(jié)點(diǎn)間無中介(如SONET)的數(shù)據(jù)傳輸。具體來說，HORNET定義了一種接入節(jié)點(diǎn)(AP，Access Point)結(jié)構(gòu)，在每一AP處下路一固定波長信道，通過一種MAC協(xié)議(如CSMA/CA)，在快速可調(diào)激光器的協(xié)助下，將IP包調(diào)制到目標(biāo)波長上，以完成節(jié)點(diǎn)間無中介的數(shù)據(jù)傳輸。這其中的每一個(gè)AP可通過“嵌入式時(shí)鐘發(fā)送技術(shù)”來恢復(fù)“位時(shí)鐘”。至于針對(duì)變長IP包的CSMA/CA協(xié)議和無中介傳輸?shù)纳嫘詥栴}，仍有待解決。

在中國，為了支持“IP over WDM”這種業(yè)務(wù)傳輸方式，北京大學(xué)的研究人員提出并設(shè)計(jì)了一種“IP波長路由器”，該器件結(jié)合了IP路由器和OXC設(shè)備的特點(diǎn)，可將大流量基于IP且非相鄰節(jié)點(diǎn)下路的業(yè)務(wù)賦予一個(gè)波長，直接傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)。因此，它不僅能縮短傳輸時(shí)間，而且可大大減輕傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的信息流量處理負(fù)擔(dān)。同時(shí)，這種技術(shù)既適用于骨干網(wǎng)，也一樣適用于城域網(wǎng)[7]。

2.5 服務(wù)質(zhì)量(QoS )技術(shù)

在光城域網(wǎng)中，由于ISP是按提供給客戶的“應(yīng)用層服務(wù)質(zhì)量”等級(jí)來收取相應(yīng)費(fèi)用的。因此，對(duì)光城域網(wǎng)具有應(yīng)用層QoS保證能力的要求尤為迫切。然而，應(yīng)用層服務(wù)質(zhì)量保證是建立在“IP層服務(wù)質(zhì)量(IP－QoS)”保證和“波分復(fù)用層服務(wù)質(zhì)量(WDM－layer－QoS)”保證之上的，而且只有通過IP層QoS機(jī)制和WDM層QoS機(jī)制之間的相互溝通與協(xié)調(diào)，才真正談得上應(yīng)用層服務(wù)質(zhì)量的保證。

IP－QoS[9]是目前很活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域，迄今為止，國際上主要提出了兩套有關(guān)IP－ QoS 的體系結(jié)構(gòu)，即集成業(yè)務(wù) (IntServ) 體系結(jié)構(gòu)和區(qū)分業(yè)務(wù) (DiffServ) 體系結(jié)構(gòu)。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)和不同的適用場合，前者擴(kuò)展性較差但能提供較可靠的QoS保證，適用于光城域網(wǎng)中的接入場合(如企業(yè)網(wǎng)的邊緣等)；后者較靈活但QoS保證能力值得考慮，適用的場合較廣泛?？傊琁P－QoS的保證還存在著許多亟待解決的問題， 如“流量工程”、“DiffServ中QoS的保證”及“基于受限的路由”等等。需時(shí)刻關(guān)注的是要避免以犧牲IP網(wǎng)的特點(diǎn)(如開放、簡潔和靈活)來換取IP－QoS 的實(shí)現(xiàn)，否則將得不償失。

至于WDM層QoS的保證能力，光城域網(wǎng)目前能做到為愿意支付相應(yīng)費(fèi)用的公司用戶提供“WDM層粗略QoS (coarse QoS at the WDM layer)”的保證，比如對(duì)誤碼率(BER)指標(biāo)的保證等，當(dāng)然，WDM光層上QoS的實(shí)現(xiàn)仍需假以時(shí)日。

3 新型光器件技術(shù)

盡管現(xiàn)在的光城域網(wǎng)在聯(lián)網(wǎng)層和傳輸器件層均已開始逐漸應(yīng)用骨干網(wǎng)的一些技術(shù)，但城域光網(wǎng)絕不是小型化的骨干光網(wǎng)，它有著不同于后者的顯著特點(diǎn)：如直調(diào)光源、較少的復(fù)用波長數(shù)、較低的傳輸碼率和較短的傳輸距離等等，這些特點(diǎn)使得光城域網(wǎng)可以降低其自身對(duì)傳輸器件性能的要求，從而使得未來光城域網(wǎng)具備了經(jīng)濟(jì)建網(wǎng)的可能性。面對(duì)光城域網(wǎng)中出現(xiàn)的種種問題和挑戰(zhàn)，近來的光器件領(lǐng)域已出現(xiàn)了一系列的新技術(shù)和新產(chǎn)品。

3.1 新型放大器技術(shù)[10]

喇曼放大器和摻鉺光纖放大器的應(yīng)用，成功地降低了廣域DWDM網(wǎng)的傳輸成本，但面對(duì)光通道數(shù)量較少、光纖長度較短的城域網(wǎng)，運(yùn)用這些光放大器并不能達(dá)到同樣的目的。與骨干網(wǎng)相比，城域網(wǎng)對(duì)器件性能的要求要寬松得多，而這也正是開發(fā)城域網(wǎng)光放大器的基礎(chǔ)。目前為城域網(wǎng)研發(fā)的新型放大器大致有3種：摻鉺波導(dǎo)放大器(EDWA)、連續(xù)型喇曼放大器和分布式放大器(DOFA)。

(1)摻鉺波導(dǎo)放大器

摻鉺波導(dǎo)放大器是一種低增益放大器，它是由EDFA技術(shù)結(jié)合集成光電路技術(shù)而設(shè)計(jì)成的。通過將一個(gè)較小的波導(dǎo)和自由空間光器件集成到一個(gè)小型封裝內(nèi)來達(dá)到器件緊湊、經(jīng)濟(jì)的目的。與EDFA相比，摻鉺波導(dǎo)放大器在尺寸、增益和成本上都有所下降。而且，它還可充分利用城域網(wǎng)已鋪設(shè)的現(xiàn)有光纖資源。

(2)連續(xù)型喇曼放大器

連續(xù)型喇曼放大器將泵浦激光器安置在光纖鏈路的起始端，并沿著光纖鏈路利用喇曼效應(yīng)沿路提供增益。該技術(shù)允許在光纖鏈路上均勻地安裝低增益的喇曼放大器，且無需在每一放大級(jí)上安裝泵浦激光器，因而大大降低了系統(tǒng)成本。當(dāng)然，這種放大器的缺點(diǎn)在于其需要使用連續(xù)摻鉺的光纖，故而無法利用現(xiàn)有的光纖資源。

(3)分布式光纖放大器

分布式光纖放大器使用一個(gè)泵浦激光器將增益分布在光纖環(huán)中的不同點(diǎn)上。其具體方法是在傳輸光纖中的各點(diǎn)分別加入一小段摻鉺光纖來獲得分布式增益。盡管在增益產(chǎn)生的機(jī)理方面，分布式光纖放大器與EDFA類似，但前者利用一個(gè)集中式泵浦激光源為整個(gè)光纖環(huán)提供多個(gè)放大級(jí)，從而降低了成本。分布式光纖放大器還可避免由高增益光纖放大器所帶來的非線性失真。另外其無源特點(diǎn)也能增加器件的可靠性，降低維護(hù)成本。

在上述3種新型城域放大器技術(shù)中，摻鉺波導(dǎo)放大器和分布式放大器的實(shí)用化前景最為看好，但后者是基于成熟的技術(shù)而設(shè)計(jì)開發(fā)的，因而它將很可能成為城域放大領(lǐng)域中的主流產(chǎn)品。

3.2 新一代城域光纖技術(shù)

(1)城域抑制啁啾光纖

在光城域網(wǎng)中，由于光源大都采用直接調(diào)制技術(shù)，從而會(huì)引起激光頻率啁啾。若采用新的光纖技術(shù)，則可通過光纖來抑制頻率啁啾對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽Ｈ缑绹祵幑狙兄屏嗣麨椤癕etroCor fiber”的具有抑制啁啾影響的光纖[1]。該光纖具有負(fù)的色散指標(biāo)特性[3]，它與城域網(wǎng)中常見的廉價(jià)光發(fā)射源配套使用的效果要比普通單模光纖好得多[11]。無疑，該種光纖的成功實(shí)用化，對(duì)于提高城域網(wǎng)中信道的傳輸質(zhì)量具有重要的意義。

(2)城域全波光纖

與光骨干網(wǎng)相比，光城域網(wǎng)面臨的業(yè)務(wù)環(huán)境復(fù)雜多變、傳輸?shù)木嚯x短(一般100 km以內(nèi))。前一特點(diǎn)要求光城域網(wǎng)有很強(qiáng)的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和帶寬管理能力，后一特點(diǎn)則意味著光城域網(wǎng)在一般情況下可無需使用損耗和色散補(bǔ)償器件。因此，在這種背景下，如何更為經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)光城域網(wǎng)中的業(yè)務(wù)上下路始終是倍受關(guān)注的重大問題。

城域全波光纖的出現(xiàn)可很好地解決這一問題。該類光纖通過采用新型工藝去掉1 385 nm附近的水吸收峰，貫通光纖的各低損耗窗口，從而大大擴(kuò)展光纖可用頻譜(可增加約100 nm)。立足于全波光纖，即便在復(fù)用間隔較寬的光城域網(wǎng)中也可利用DWDM技術(shù)獲得上百個(gè)復(fù)用波長，而且，不同傳輸窗口波長的色散指標(biāo)不一樣?；诖?，既需要又可能將不同速率的業(yè)務(wù)分配給不同的波長(高速業(yè)務(wù)分配給低色散波長，低速業(yè)務(wù)分配給高色散波長)，進(jìn)而在光層上完成業(yè)務(wù)的路由和上下路。

城域全波光纖在保證傳輸容量和質(zhì)量的同時(shí)，還有能力承諾較寬的波分復(fù)用間隔，這樣一來，便可降低對(duì)光城域網(wǎng)中各光器件(如激光源、復(fù)用/解復(fù)用器等)波長精度和穩(wěn)定度的要求，達(dá)到減少系統(tǒng)成本的目的。因此，城域全波光纖無疑將在未來的光城域網(wǎng)中占據(jù)極大的市場份額，對(duì)其作進(jìn)一步的研究和開發(fā)具有極為重要的意義。

3.3 新型可調(diào)諧光器件技術(shù)[1]

(1)可調(diào)諧激光器

近來，有兩類可調(diào)諧激光器的研發(fā)進(jìn)展較好，一類是可調(diào)諧確定比特率(DBR)激光器。該激光器性能很好且價(jià)格便宜，唯一不足的是其缺乏“熱插拔功能”。不同的DBR激光器有著不同的溫度響應(yīng)特性，而且，對(duì)于同一組輸出波長也會(huì)有不同的調(diào)諧電流，因此，若要解決DBR激光器的“熱插拔”問題， 接口技術(shù)很重要。

另一類是基于“分布反饋半導(dǎo)體激光器(DFBLD)”集成陣列的可調(diào)諧激光器，該類激光器集成有半導(dǎo)體光放大(SOA)和電吸收(EA)兩部分功能。其在未來光城域網(wǎng)中將是十分有用的器件。

(2)可調(diào)諧濾波器

可調(diào)諧濾波器對(duì)于將來光城域網(wǎng)的可重構(gòu)和可恢復(fù)具有深遠(yuǎn)的意義，比如，將其用于未來的OADM結(jié)構(gòu)中，便可得到能充分支持網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)特性的“可調(diào)諧光下路器”。盡管新近研發(fā)的可調(diào)諧濾波器的調(diào)諧速度還較慢(一般在毫秒或微秒量級(jí))，但鑒于其擁有的特殊價(jià)值，相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，性能優(yōu)越的可調(diào)諧濾波器不久將會(huì)問世。

3.4 波段濾波技術(shù)

在光城域網(wǎng)中，為了減少再生和/或交換的代價(jià)，經(jīng)常使用多個(gè)濾波器來直通不在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)下路的各信道，這樣會(huì)導(dǎo)致光纖中不同信號(hào)的來源和功率不一致，給功率和放大器(如果有的話)的管理帶來困難，同時(shí)也會(huì)增加插入損耗，加劇信號(hào)畸變。

為了解決上述矛盾，近來的一種重要新技術(shù)[12]利用了所謂的“波段濾波器(band filters)”來取代 “單信道濾波器”，前者一次便可完成兩點(diǎn)間多個(gè)(典型為3～4個(gè))波長信道的傳輸，這樣一來便可顯著地減少主光纖上的濾波器數(shù)量，從而降低和減小濾波器級(jí)聯(lián)所帶來的插入損耗與信號(hào)畸變，同時(shí)還可在不干擾段外信道的條件下啟用新的段內(nèi)信道。

4 結(jié)束語

最后值得一提的是，為了解決城域網(wǎng)的“瓶頸”問題，近來的城域網(wǎng)不但在聯(lián)網(wǎng)層和物理器件層推出了許多適應(yīng)自身特點(diǎn)的新技術(shù)、新產(chǎn)品，而且也加大了引進(jìn)骨干網(wǎng)技術(shù)的步伐和力度，這一點(diǎn)在城域DWDM設(shè)備的開發(fā)上體現(xiàn)得尤為明顯。比如，小型、經(jīng)濟(jì)的城域DWDM設(shè)備就是在充分借鑒骨干DWDM設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合城域網(wǎng)的特點(diǎn)而開發(fā)出來的。另外，城域DWDM設(shè)備開發(fā)領(lǐng)域也已出現(xiàn)了將其它設(shè)備與DWDM設(shè)備相互“集成”[13]的趨勢。在由具有多重保護(hù)機(jī)制、多種業(yè)務(wù)接口、大容量處理能力和智能化處理業(yè)務(wù)功能的集成設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中，可通過“point and click"式的網(wǎng)管接口，簡便迅捷地完成“端到端”的業(yè)務(wù)指配，可極大地改善傳統(tǒng)SONET/SDH體系的業(yè)務(wù)指配方式。

總之，最終用戶的需求會(huì)成為推動(dòng)當(dāng)前和未來光城域網(wǎng)發(fā)展和變化的動(dòng)力，如果能將以IP over DWDM等為代表的全新技術(shù)與DWDM城域網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)整合，明天的城域網(wǎng)則無疑能以“全光＋I(xiàn)P”這一富于魅力的方式為用戶提供全方位的服務(wù)?！?/p>

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13 Pierre A Humblet. The Direction of Optical Technology in the Metro Area. Technical Digest of OFC2001, paper WBB1, Anaheim California, March 2001

(收稿日期：2001－10－08)

作者簡介

祝曙光，1993年7月獲國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系軟件專業(yè)學(xué)士學(xué)位，2000年7月獲中國人民解放軍炮兵學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)碩士學(xué)位，現(xiàn)為北京大學(xué)電子學(xué)系區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在讀博士研究生。感興趣的研究領(lǐng)域?yàn)楣獬怯蚓W(wǎng)、光分組交換和光纖陀螺。

徐安士，北京大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)為北京大學(xué)電子學(xué)系副主任、北京大學(xué)電子學(xué)系系學(xué)位委員會(huì)副主任、北京大學(xué)和上海交通大學(xué)合作組成的區(qū)域光纖通信網(wǎng)及新型光纖通信系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、歐美同學(xué)會(huì)美國分會(huì)理事及副秘書長、美國光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)會(huì)員、中國信息與電子學(xué)科教育委員會(huì)理事、第4屆中國光學(xué)學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員、教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任委員等。因建立全國第一套“深圳－廣州2.488 Gbit/s，154 km無中繼波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)”獲國家科技進(jìn)步3等獎(jiǎng)(排名第一)，國家教委科技進(jìn)步2等獎(jiǎng)。因博士生畢業(yè)論文入選首屆全國優(yōu)秀百篇博士學(xué)位論文獲優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)(副)獎(jiǎng)。享受國務(wù)院特殊津貼。主要研究方向?yàn)楣饫w波分復(fù)用通信系統(tǒng)、光通信網(wǎng)絡(luò)、光器件等。