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ROADM在光层组网中的配置及应用

电信科学 2014年第6期30卷 148-151,156页

作者：赵春华广东省电信规划设计院有限公司广州510630

阐述了可重构光分插复用器(ROADM)的各种配置方案,比较了光交叉和电交叉的应用差别,介绍了ROADM在运营商中的主要应用,分析了ROADM中CDC架构的可扩展性,提出了未来具备CDC功能的ROADM架构,并分析了其在光层、电层联合组网中的应用。

关键词： ROADM 波长无关方向无关竞争无关波长选择开关

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数据中心混合网络

计算机工程与设计 2018年第5期39卷 1219-1224页

作者：蒋维成李兰英袁连海柳军成都理工大学工程技术学院四川乐山614000

为缓解数据中心网络传输压力,提出一种光电数据共传方案。采用MEMS(micro-electro-mechanical system)和WSS(wavelength selective switch)光器件,在电域网络基础上构建光电混合网络,根据流量需求信息在大流量路径建立光链路,基于目的... 详细信息

为缓解数据中心网络传输压力,提出一种光电数据共传方案。采用MEMS(micro-electro-mechanical system)和WSS(wavelength selective switch)光器件,在电域网络基础上构建光电混合网络,根据流量需求信息在大流量路径建立光链路,基于目的地址进行路径流量预测,为光链路的建立和撤除提供决策服务。构建光电传输代价矩阵,给出光链路对附近链路数据搭载的方法,缓解周围链路传输压力。仿真结果表明,该网络能有效应对网络流量的变化,保持光链路的高效利用,验证了网络的性能。

关键词：光电混合网络光交换波长选择开关数据中心代价矩阵

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WSS液晶组件的结构优化研究

WSS液晶组件的结构优化研究

作者：张赟苏州大学

学位级别：硕士

ROADM(可重构光分插复用器)是光网络的重要节点,可以通过远程配置,灵活选择波长上传及下载,实现了光网络的动态建立及拆除,使光传输网络得以重构[1]。WSS(波长选择开关)为ROADM的核心部件,可以对任一波长或波长组合进行单独控制,将其传... 详细信息

ROADM(可重构光分插复用器)是光网络的重要节点,可以通过远程配置,灵活选择波长上传及下载,实现了光网络的动态建立及拆除,使光传输网络得以重构[1]。WSS(波长选择开关)为ROADM的核心部件,可以对任一波长或波长组合进行单独控制,将其传输至需要的端口。其主流技术目前有三种:MEMS(微电子机械系统)技术,LC(液晶)技术,LCOS(硅上液晶)技术[2-3]。其中利用液晶技术制造低数量端口的WSS产品在成本方面占优势,具有较大的市场前景。本文主要开展基于液晶技术的WSS在生产过程中遇到的两个产品不良现象以及产品结构优化的研究:通过改变产品的结构以及匹配相应的光学件解决了产品存在的问题,改善了产品性能,有效地降低了产品成本,提高了产品的生产率。主要研究工作如下:(1)分析研究液晶组件的低温衰减准确度不良,获得不良现象的根本原因,针对根本原因提出改善方案,通过实验分析得到最终优化的产品结构设计,基本消除了不良现象。(2)分析研究产品低温下断电插入损耗不良,得到不良根本原因为固定相位差的波片与相位差受温度影响的ECB(电控双折射型液晶)单元之间的差异,通过使用模拟液晶单元取代波片来降低该差异,从而提升产品该项性能。(3)优化ECB组件结构,减少了波片材料的数量以及人员的工时,在保证产品的性能未现明显下降的情况下,使得产品成本下降,生产率提高。

关键词：波长选择开关液晶组件相位延迟结构优化

ROADM技术的应用分析与新型设备形态的构想

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光通信研究 2010年第3期 1-3页

作者：彭江波杨铸光纤通信技术和网络国家重点实验室武汉邮电科学研究院湖北武汉430074

随着光传送网(OTN)的广泛商用,可重构型光分插复用器(ROADM)技术逐渐成为OTN的重要光节点技术。文章分析了ROADM的3种主要技术,并针对不同的网络用途给出了选用建议。最后提出一种复合型ROADM设备形态,该设备形态结合了波长阻断器和波... 详细信息

随着光传送网(OTN)的广泛商用,可重构型光分插复用器(ROADM)技术逐渐成为OTN的重要光节点技术。文章分析了ROADM的3种主要技术,并针对不同的网络用途给出了选用建议。最后提出一种复合型ROADM设备形态,该设备形态结合了波长阻断器和波长选择开关型ROADM技术的优点,具有更强的适用性。

关键词：可重构型光分插复用器波长选择开关波长阻断器复合结构

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基于液晶技术的1×2 WSS的设计和实验

光通信研究 2008年第6期 40-42页

作者：许端谢卉胡强高刘文光纤通信技术和网络国家重点实验室武汉光迅科技股份有限公司湖北武汉430074

波长选择开关(WSS)是近几年发展迅速的可重构光分插复用器(ROADM)的子系统,其波长开关能够在任意的输入、输出端口之间进行倒换,大大提高了密集波分复用(DWDM)设备的组网能力。文章简述了实现WSS的几种技术方法的特点,阐述了基于液晶技... 详细信息

波长选择开关(WSS)是近几年发展迅速的可重构光分插复用器(ROADM)的子系统,其波长开关能够在任意的输入、输出端口之间进行倒换,大大提高了密集波分复用(DWDM)设备的组网能力。文章简述了实现WSS的几种技术方法的特点,阐述了基于液晶技术的WSS的结构,给出了具体的1×2 WSS的光路设计方案,并利用琼斯矩阵从理论上分析了该结构的可行性。

关键词：可重构光分插复用器波长选择开关液晶技术琼斯矩阵

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可重构型光分插复用器的研究与实现

可重构型光分插复用器的研究与实现

作者：夏珣北京邮电大学

学位级别：硕士

密集波分复用系统是当前最常见的光层组网技术,但是传统的波分复用系统还是一个点到点的线路系统,大多数的光层组网只能通过终端站(TM)和光分插复用器(OADM)组成的光线路来实现。但是由于OADM的功能有限,通常只能上下固定数目和波长的... 详细信息

密集波分复用系统是当前最常见的光层组网技术,但是传统的波分复用系统还是一个点到点的线路系统,大多数的光层组网只能通过终端站(TM)和光分插复用器(OADM)组成的光线路来实现。但是由于OADM的功能有限,通常只能上下固定数目和波长的光通道,并没有真正实现灵活的光层组网。目前出现的可重构型OADM能通过网管远程配置,动态调节节点上下话通道的波长,实现了对网络波长资源的灵活分配和动态重构,使网络的波长资源得到更充分的利用。由背靠背OTM到固定波长上／下的OADM,再逐步过渡到以可重构OADM为核心来组网,是目前可以预见到的DWDM网络最可行的发展脉络和方向。可重构型OADM即ROADM不仅大大简化了对网络初期规划的要求,带来了带宽资源的更有效利用,同时也使网络的保护、恢复功能更为强壮有效,是传送网迈向下一代智能全光网的重要阶梯。本文研究了可重构光分插复用器的基本原理和构成方式,提出了一种基于WSS技术的ROADM实现方案,并介绍了可能的单盘设计过程。文中阐述了DWDM技术的基本原理和系统架构,分析了传统DWDM系统的缺点,探讨了构建可重构光网络的必要性和关键技术。表明基于WSS技术的ROADM满足预期的需求,具有波长通道的重构能力,对于目前DWDM网络的重构和优化具有一定的帮助作用。

关键词：波分复用光分插复用器可重构波长选择开关

多维ROADM系统中动态光功率均衡技术的研究

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多维ROADM系统中动态光功率均衡技术的研究

作者：周滔武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

随着市场形势的发展,作为一种典型DWDM设备的多维ROADM得到广泛应用,特别是在城域网中的应用,这再次引起了业内的关注。因此,在未来的一段时间内如何开发出一种高效、灵活、稳定和成本低下的多维ROADM系统是一种必然趋势。对于密集波分... 详细信息

随着市场形势的发展,作为一种典型DWDM设备的多维ROADM得到广泛应用,特别是在城域网中的应用,这再次引起了业内的关注。因此,在未来的一段时间内如何开发出一种高效、灵活、稳定和成本低下的多维ROADM系统是一种必然趋势。对于密集波分复用系统而言,基本上都是采用背靠背的传输结构,这种传输结构带有3R再生功能,而且在这种结构中大量使用了波长转换器,因此前期建设和后期维护的成本相对较高,网络的灵活性也不够,电-光-电转换次数较多以及系统故障率高,因此满足不了自动交换传送网在未来的发展需求。而在超长距离传输系统中,如果引入了多维ROADM系统,上述问题都可以迎刃而解。但对城域网而言,其传输距离一般都不会很长,电中继数量很少,注重节点,而非线路,这时业务上/下方式的成本就显得非常重要。因此城域网中引入了多维ROADM系统,这样便可以有选择的进行所需波长的上/下。多维ROADM系统有效避免了传统的光-电-光转换,可以直接在光域中实现了ADM在时域中的功能;另外多维ROADM具有较低的插损,可以大大提高光网络的组网能力。可以说,多维ROADM系统将波分复用系统从最初的点到点连接发展成了多点到多点的连接,使DWDM系统的应用更为灵活方便,大大降低了网络的建设成本,最终会成为未来光网络不可缺少的关键设备。然而,多维ROADM在应用的过程中,由于大量节点的加入、删除等操作,以及网络中的一些光器件对波长响应的不同,这些因素最终会导致多维ROADM系统中光功率严重的不均衡,这种不均衡性将会大大的降低网络性能,因此有必要对多维ROADM系统进行动态的光功率均衡。本论文在讨论多维ROADM技术的基础上,深入探讨了多维ROADM的CDC（波长无关性,方向无关性,波长连续无关性）特性,并据此分析出了如何构造多维CDC ROADM节点结构的方法;在明确多维ROADM关键技术的基础上,重点研究了关键技术中的动态光功率均衡技术,从而有针对性的制定一套关于动态光功率均衡模块的设计方案;随后通过硬件平台的搭建,软件算法的支持,并对实物模块的主要参数进行测试、分析来验证这一设计方案。总之,动态光功率均衡技术的研究极大的提高了多维ROADM的性能,推动了DWDM技术的发展。

关键词：多维可重构的光分插复用器光功率均衡波长选择开关掺铒光纤放大器可变光衰减器

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带宽可变量子交换节点的软硬件设计与实现

带宽可变量子交换节点的软硬件设计与实现

作者：韩科北京邮电大学

学位级别：硕士

量子通信作为一种理论上的无条件安全和高效的通信方式,近年来受到越来越多的关注,其安全性是由量子力学的海森堡不确定性和量子不可克隆性决定的。而量子密钥分配(Quantum Key Distribution,QKD)作为一种相对成熟的技术,近年来也开始... 详细信息

量子通信作为一种理论上的无条件安全和高效的通信方式,近年来受到越来越多的关注,其安全性是由量子力学的海森堡不确定性和量子不可克隆性决定的。而量子密钥分配(Quantum Key Distribution,QKD)作为一种相对成熟的技术,近年来也开始走出实验室,向实用化迈出一大步,而在实用化过程中,必须要考虑的问题是多用户的组网。由于量子信号的特殊性,因而在实际组网中,对交换节点的要求和普通光网络中的是不同的。本文主要面向量子通信与经典通信融合网络这一场景,针对量子业务及经典业务动态的带宽需求,重点解决如何实现频谱灵活的信号交换这一问题,具体的研究内容如下。首先充分考虑了量子信号在进行光传输与交换中具有的特殊性,在此基础上设计能同时支持量子信号与经典信号的带宽可变的光交换节点。在设计节点时主要应用了波长选择开关(Wavelength Selective Switch,WSS)的动态选择特性,在此基础上分别从物理层结构、管理服务器、通信信令、控制层软件以及节点路由选择策略等多方面进行了设计开发,搭建了一款满足上述要求的量子交换节点原型机,该原型机支持2X2的端口,波长范围从1528.733nm到1566.723nm,以12.5GHz为最小频率间隔。利用实验室已有的一对基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)系统,实验研究了点对点密钥分发系统经过一个交换节点原型机后系统受到的影响,以此验证了该交换节点的可行性。最后探讨了在大规模多用户的网络环境下,利用此交换节点进行组网时应该考虑的问题。同时考虑了将本文设计的交换节点应用于可信任中继量子网络中,并利用一种首次命中的路由频谱分配策略,研究了多用户情况下的使用,说明了本文设计的交换节点在未来大规模量子通信与经典通信融合的网络中的应用前景。

关键词：量子密钥分配量子交换节点波长选择开关可变带宽交换

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一种新型可重构光分插复用器的研究与设计

一种新型可重构光分插复用器的研究与设计

作者：高斌武汉邮电科学研究院

学位级别：硕士

随着数据业务的高速增长和高性能光网络设备的出现，WDM技术已经成为了下一代核心网络的关键技术。由于IP网络的不可预测性和不确定性，这就要求现在的光网络能够根据IP流量的大小提供动态的带宽，有效的业务提供能力和故障业务的快速... 详细信息

随着数据业务的高速增长和高性能光网络设备的出现，WDM技术已经成为了下一代核心网络的关键技术。由于IP网络的不可预测性和不确定性，这就要求现在的光网络能够根据IP流量的大小提供动态的带宽，有效的业务提供能力和故障业务的快速恢复能力。为了促进新型光网络业务的发展，基于ROADM的智能光网络的概念就应运而生。然而，在目前的基于ROADM的智能光网络中还有许多问题尚待解决。比如，在网络的保护倒换中，冗余业务的分布和大小在一定程度上影响着采用“快速恢复”机制的网络的可靠性;在业务的路径选择中，采用最短路径选路算法无法确保基于ROADM的智能光网络中的资源有较高的利用率。那么怎样建设一个新的网络呢？如何对网络资源进行合理的分配？如何保证基于ROADM的光网络中的用户数据的质量和可靠性？如何对网络进行优化来满足已经开通业务和未来新增业务的动态平衡？针对这些问题，本论文在ROADM的相关方面作了深入研究。在对基于ROADM的智能光网络的体系结构研究的基础上，这篇论文主要研究了支持端口无关，方向无关和波长无竞争方式上下的ROAMD结构，设计并实现了一种基于PXC和WSS的ROADM系统，而且完成了对该结构可行性的验证和优化工作。第一章讲述ROADM技术的起源，相关技术标准的简介，ROADM技术的演进方向。第二章主要从理论上分析了各种可重构光分插复用器的关键组成器件。第三章详细介绍了几种ROADM设备方案，以及这些设备的应用场景。在第四章中，由于在目前的大多数ROADM设备还不具备无竞争方式的波长上下功能，所以在此基础之上，本论文提出了一种基于PXC和WSS的ROADM结构。第五章对基于PXC和WSS的ROADM结构的可行性，性能，子系统选择以及成本上进行了分析。第六章对本文进行了总结并对该技术的研究方向进行了分析。

关键词：光交叉可重构的光分插复用器波长选择开关微型机械开关