通信工程師傳輸與接入培訓(xùn)DWDM廣播選擇網(wǎng)

3.8 DWDM光網(wǎng)絡(luò)

3.8.1 DWDM廣播選擇網(wǎng)

從光網(wǎng)絡(luò)選路方式上劃分網(wǎng)絡(luò)有兩種典型的結(jié)構(gòu)，廣播選擇網(wǎng)和波長選路網(wǎng)。

廣播選擇網(wǎng)是WDM網(wǎng)絡(luò)的一種形式，一般采用無源星型、總線型光耦合器或波長路由器實(shí)現(xiàn)本地應(yīng)用。廣播選擇網(wǎng)又可以分為單跳和多跳兩種網(wǎng)絡(luò)。單跳網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)中的信息是以光的形式傳輸?shù)侥康牡?，信源與信宿間無需在中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；而在多跳網(wǎng)絡(luò)中，信號可在中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行再生及波長變換，信號必須經(jīng)多個節(jié)點(diǎn)的中繼后才能到達(dá)信宿節(jié)點(diǎn)。

　　1.廣播選擇單跳網(wǎng)

廣播選擇單跳網(wǎng)可有星型和總線型結(jié)構(gòu)，如圖3-19所示。星型結(jié)構(gòu)如圖3-19（a）所示，圖中的W組收發(fā)送機(jī)和一個星型耦合器相連?？偩€型結(jié)構(gòu)如圖3-19（b）所示，圖中W組收發(fā)送機(jī)通過一個無源總線相連，每個發(fā)送機(jī)采用一個固定的波長發(fā)送信息，經(jīng)瑀合器或總線匯集，然后分流到達(dá)各個節(jié)點(diǎn)接收端。接收端的每個節(jié)點(diǎn)用可調(diào)諧接收器選擇濾波出尋址到自身的那個波長，此時的接收機(jī)需要把接收波長調(diào)諧到與所要接收信息的發(fā)送波長上，這就要用到某種介質(zhì)訪問控制協(xié)議（MAC協(xié)議）。

這種配置除了可以支持點(diǎn)到點(diǎn)鏈路外，還可以支持一個發(fā)送機(jī)對多個節(jié)點(diǎn)發(fā)送相同信息的多播和廣播業(yè)務(wù)。這種網(wǎng)絡(luò)的好處就是劉協(xié)議的透明性，即不同的通信節(jié)點(diǎn)集合可以釆用不同的信息交換規(guī)則（協(xié)議），而不受網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的影響。由于星型耦合器和光纖鏈路都是無源的，所以這種網(wǎng)絡(luò)很可靠，而且易于控制。但這種方式比較浪費(fèi)光功率，因?yàn)槊恳粋€要傳輸?shù)墓庑盘柲芰繋缀醵急黄椒值骄W(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)上了；另外每個節(jié)點(diǎn)都需要一個不同的波長，使節(jié)點(diǎn)數(shù)目受到限制，并且各節(jié)點(diǎn)之間需要仔細(xì)協(xié)調(diào)不同的動態(tài)過程，當(dāng)兩個站向一個站發(fā)送信息時，要避免信息流碰撞。

2.廣播選擇多跳網(wǎng)

廣播選擇多跳網(wǎng)的設(shè)計(jì)可以有效地避免單跳網(wǎng)中需要快速可調(diào)諧激光器或光濾波器的缺點(diǎn)。多跳網(wǎng)一般沒有各個節(jié)點(diǎn)對之間的通道，每個節(jié)點(diǎn)都有少量的或固定的可調(diào)光發(fā)送機(jī)和接收機(jī)。圖3-20（a）所示的是一個采用4節(jié)點(diǎn)的廣播選擇多跳網(wǎng)的例子。每個節(jié)點(diǎn)有兩個固定波長的發(fā)送和兩個固定波長的接收。各站只能向可以調(diào)諧接收其發(fā)送波長的那些節(jié)點(diǎn)直接發(fā)送信息，而發(fā)往其他站的信息不得不通過中轉(zhuǎn)進(jìn)行路由。

一種簡單的傳輸方案如圖3-20（b）所示，消息由分組的形式發(fā)送，每個分組都由首部和數(shù)據(jù)域構(gòu)成，其中首部包含源和目的標(biāo)識符（如路由信息）以及其他控制比特。在每個中間節(jié)點(diǎn)，光信號都將轉(zhuǎn)換成電信號，并且將地址首部進(jìn)行解碼，以檢查其中的路由信息，由該信息決定分組的去向。利用這種路由信息，分組將在電域中交換到相應(yīng)的光發(fā)送機(jī)，從而將其正確地傳遞到邏輯鏈路上的下一個節(jié)點(diǎn)，直至最終目的地。

從圖3-20（a）中可以看到業(yè)務(wù)流的流向。如果節(jié)點(diǎn)1要向節(jié)點(diǎn)2發(fā)送消息，首先采用波長山將消息發(fā)送出去，只有節(jié)點(diǎn)3可以調(diào)諧不信號并接收，然后節(jié)點(diǎn)3用4將消息傳遞給節(jié)點(diǎn)2.這種方式的好處是不會出現(xiàn)目的地沖突或是分組碰撞，因?yàn)槊總€波長信道針對一個特殊的源、目的地。但是當(dāng)節(jié)點(diǎn)通信需要經(jīng)過H跳時，網(wǎng)絡(luò)容量開銷至少為1/H。

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