用平行架構(gòu)簡(jiǎn)化城域光網(wǎng)規(guī)劃

城域光網(wǎng)與長距傳輸網(wǎng)絡(luò)在許多方面有著明顯的不同。城域光網(wǎng)的傳輸距離較短，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，應(yīng)用也更加多樣化，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營過程中也面臨著許多獨(dú)特的挑戰(zhàn)。城域應(yīng)用并不僅僅限于長距傳輸網(wǎng)絡(luò)中那種簡(jiǎn)單的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)容量擴(kuò)展（使用最少的分插復(fù)用）。容量擴(kuò)展有多種簡(jiǎn)單選擇方案，比如增加光纖數(shù)量，但從經(jīng)濟(jì)上考慮，需要城域DWDM提供另外一種功能。通過環(huán)形拓?fù)浜突ミB環(huán)形拓?fù)溥M(jìn)行業(yè)務(wù)交付是城域網(wǎng)中的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用，它充分利用了光網(wǎng)的位速率傳輸和協(xié)議獨(dú)立性。根據(jù)城域網(wǎng)市場(chǎng)需求對(duì)長距傳輸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行改造，只能在短時(shí)間內(nèi)滿足市場(chǎng)需求，但是，隨著城域光網(wǎng)的發(fā)展，它會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率低下、成本增加和升級(jí)受限，因此是無法維持長久的。城域網(wǎng)業(yè)務(wù)交付需要一種優(yōu)化的體系結(jié)構(gòu)以滿足這種需求，它可以簡(jiǎn)化波長業(yè)務(wù)提供過程，支持無業(yè)務(wù)中斷網(wǎng)絡(luò)增長以及光環(huán)互連。

長距傳輸網(wǎng)改造

經(jīng)濟(jì)高效的光網(wǎng)設(shè)備部署用于城域網(wǎng)比用于長距傳輸網(wǎng)更具挑戰(zhàn)性。光纖資源充足，擴(kuò)容成本也更低，帶寬短缺狀況并不突出。可以斷定，廠商在推銷其第一代城域網(wǎng)DWDM設(shè)備時(shí)把主要精力放在低成本初始部署設(shè)備上。長距傳輸網(wǎng)設(shè)備廠商對(duì)現(xiàn)有光產(chǎn)品進(jìn)行了改造，認(rèn)為其適用于城域網(wǎng)市場(chǎng)并大力推銷。它取消了成本高昂卻毫無必要的部件如放大器以及外部調(diào)制器，但是其基本的結(jié)構(gòu)體系卻保留了下來。這種快速改造途徑使這些長距傳輸光設(shè)備廠商能夠盡早進(jìn)入城域網(wǎng)市場(chǎng)，同時(shí)，在許多方面這些產(chǎn)品也能夠滿足初始部署需求，雖然在規(guī)模上受到限制。但是，隨著城域光網(wǎng)的發(fā)展，最初有限的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模被突破，隱藏的問題也很快暴露了出來：DWDM設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)使用的是串行過濾，存在可變節(jié)點(diǎn)光損耗和可變信道光損耗問題。這一缺陷的根源在于基于長距傳輸網(wǎng)的產(chǎn)品的核心設(shè)計(jì)，波長的增加和撤消一般使用串行（級(jí)聯(lián)）過濾。

使用串行架構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性

這種體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)更大的后果在于其對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的限制。如前文所述，串行架構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的光功率損耗是隨著站點(diǎn)分插的波長的數(shù)量而變化的。因此，每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的通信量增加或減少時(shí)，之前設(shè)計(jì)的波長路徑必須重新設(shè)計(jì)，以此來解決這種可變損耗問題。這種情況的實(shí)際后果是，它排除了預(yù)先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃以及對(duì)業(yè)務(wù)需求作出迅速反應(yīng)的可能性。

變數(shù)的增加也增加了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性。進(jìn)行光網(wǎng)設(shè)計(jì)必須考慮跨損耗和節(jié)點(diǎn)損耗問題。由于使用串行過濾設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的節(jié)點(diǎn)損耗隨著波長數(shù)量的減少而變化（增加），進(jìn)行波長業(yè)務(wù)規(guī)劃所面臨的問題也就更為突出。另外，由于城域網(wǎng)自身就存在更大的波長變化，新的信道不斷出現(xiàn)，舊的信道被取消，通常每次變化都要求對(duì)現(xiàn)有波長路徑進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃用于基于串行架構(gòu)的產(chǎn)品部署，從幾何的角度講，變得十分復(fù)雜，它排除了預(yù)先進(jìn)行容量擴(kuò)展和業(yè)務(wù)交付規(guī)劃的可能性。由此延長了業(yè)務(wù)提供周期，急需增加更多的運(yùn)行資源來及時(shí)滿足不斷增長的市場(chǎng)需求。

以前，第一代DWDM平臺(tái)集中體現(xiàn)在單一功能和低初始設(shè)備成本上。為達(dá)到此目標(biāo)，這些產(chǎn)品取消了長距傳輸平臺(tái)的許多組件，比如擴(kuò)大器和外部調(diào)制器，同時(shí)保留了光過濾體系結(jié)構(gòu)。此最后一點(diǎn)已經(jīng)被證明是一種隱藏在城域網(wǎng)中沒有暴露的缺陷，直到網(wǎng)絡(luò)發(fā)展突破了初始部署規(guī)劃時(shí)這種缺陷才得以暴露。簡(jiǎn)言之，這些平臺(tái)的光過濾體系結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱為“串行”，產(chǎn)生了一種具有可變光損耗的網(wǎng)絡(luò)元件。隨著更多的波長分插復(fù)用在現(xiàn)場(chǎng)安裝，進(jìn)入節(jié)點(diǎn)中的波長的光功率損耗（被中止或通過）增加。這種增加不僅影響到其它的波長，而且還會(huì)影響到先前提供的通信量。解決這種困境的最初反應(yīng)是使用光放大器。但是，由于串行過濾體系結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不平衡的波長功率，這只是一種不切實(shí)際的解決辦法。

補(bǔ)救措施

在這些隱藏缺陷暴露后，業(yè)界已經(jīng)采取了多種補(bǔ)救措施來彌補(bǔ)這些缺陷。最初，人們認(rèn)為將光放大器用于城域網(wǎng)過于昂貴，但此時(shí)也被迫投入使用以解決高節(jié)點(diǎn)損耗問題。但不幸的是，光放大器對(duì)于波長只能提供很小的放大效果和最低的功率級(jí)，與人們所期望的結(jié)果正好相反。

有些廠商在注意到放大并不能解決基于串行架構(gòu)的產(chǎn)品的局限性后，開始考慮采用相反的途徑，他們認(rèn)為，采用衰減的方式或許會(huì)有效。這種方式被不恰當(dāng)?shù)胤Q為“自動(dòng)功率平衡”，它將所有信道的功率衰減到最低信道級(jí)。由此，信號(hào)質(zhì)量惡化，但是，由于衰減信號(hào)必須更頻繁地進(jìn)行放大，這樣大大增加了噪聲，更不用說成本問題。雖然這種方式能夠解決與串行架構(gòu)相關(guān)的一個(gè)癥狀，即：不能使用光放大器的問題，但是，它并不能解決同樣重要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題。這些產(chǎn)品仍然需要復(fù)雜的規(guī)劃工具來應(yīng)對(duì)不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求。

平行架構(gòu)

平行架構(gòu)是級(jí)聯(lián)和串行架構(gòu)之外的另外一種體系結(jié)構(gòu)，它使用的是多級(jí)光過濾方式。這種多級(jí)模式一般能夠縮減至兩級(jí)體系結(jié)構(gòu)以應(yīng)用于32波長系統(tǒng)。這種安排能夠確保每個(gè)波長恰好通過兩個(gè)光過濾器，而無論該網(wǎng)點(diǎn)分插復(fù)用的數(shù)量多少。與之相比，級(jí)聯(lián)、串行架構(gòu)中的不同波長卻需要通過不同數(shù)量的過濾器。有些通過1個(gè)過濾器，有些卻通過8至11個(gè)。最后，兩級(jí)平行架構(gòu)的光功率損耗比串行架構(gòu)的最大損耗大約低12～15dB。損耗減少能夠保證波長在光網(wǎng)中具有更遠(yuǎn)的傳輸距離（也就是說，在兩次OEO再生之間）。

用串行架構(gòu)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改造，以及采取逐步解決問題的方式在克服所發(fā)現(xiàn)的固有問題上是不成功的。通過采用平行架構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品部署，業(yè)務(wù)提供商能夠?qū)�業(yè)務(wù)進(jìn)行透明交付，而無需對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，同時(shí)在每次增加通信量時(shí)無需保護(hù)中斷。