Cisco 光城域網(wǎng)技術(shù)白皮書

Cisco 光城域網(wǎng)技術(shù)白皮書概述客戶局域網(wǎng)速度的提高和復(fù)雜性的增加，要求服務(wù)供應(yīng)商在為客戶站點(diǎn)提供新型高帶寬服務(wù)的同時(shí)，改善其現(xiàn)有的服務(wù)質(zhì)量服務(wù)供應(yīng)商面臨的商業(yè)挑戰(zhàn)是：在尋找一種途徑來滿足客戶的各種要求的同時(shí)，能從可實(shí)現(xiàn)贏利增長的新投資中獲得快速回報(bào)城域邊緣聯(lián)網(wǎng)解決方案 城域邊緣網(wǎng)絡(luò)將用戶連接到更廣的公共網(wǎng)絡(luò)中這里我們強(qiáng)調(diào)的是服務(wù)的多樣性和客戶的反應(yīng)客戶局域網(wǎng)速度的提高和復(fù)雜性的增加，要求服務(wù)供應(yīng)商在為客戶站點(diǎn)提供新型高帶寬服務(wù)的同時(shí)，改善其現(xiàn)有的服務(wù)質(zhì)量服務(wù)供應(yīng)商面臨的商業(yè)挑戰(zhàn)是：在尋找一種途徑來滿足客戶的各種要求的同時(shí)，能從可實(shí)現(xiàn)贏利增長的新投資中獲得快速回報(bào)客戶局域網(wǎng)（LAN）通過辦公樓、園區(qū)和路邊的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)來連接LAN逐漸超越了其名義上的局域性，因?yàn)長AN可以通過公共網(wǎng)絡(luò)中的高速服務(wù)連接很多站點(diǎn)對(duì)于企業(yè)客戶來講，他們最關(guān)心的是是否有一種可負(fù)擔(dān)得起的高速服務(wù)，能滿足他們的全面通信需求Long Haul/Extended Long Haul-長距離/超長距離思科光設(shè)備產(chǎn)品包括針對(duì)于企業(yè)接入點(diǎn)的多業(yè)務(wù)生成平臺(tái)（MSPP）、城域邊緣和局間設(shè)備思科COMET MSPP支持DS1， DS3， EC1， OC-3/3c， OC-12/12c， OC-48/48c， 和OC-192/192c TDM 業(yè)務(wù)，以及非TDM服務(wù)，范圍從10/100-Mbps直到吉比特和10吉比特以太網(wǎng)。

可以根據(jù)企業(yè)的任何要求，滿足具有企業(yè)系統(tǒng)連接（ESCON）、光連接（FICON）、光通道和其它連接要求的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）的所有需求，同時(shí)還可滿足話音、視頻、LAN數(shù)據(jù)流量的需要服務(wù)供應(yīng)商可將MSPP應(yīng)用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，并可通過添加一塊相關(guān)接口卡來升級(jí)任意服務(wù)，來降低庫存、維護(hù)和培訓(xùn)成本城域光聯(lián)網(wǎng)解決方案· 用于業(yè)務(wù)連續(xù)性、存儲(chǔ)整合和多業(yè)務(wù)集成的城域光聯(lián)網(wǎng) · 城域光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 · 思科城域網(wǎng) 用于業(yè)務(wù)連續(xù)性、存儲(chǔ)整合和多業(yè)務(wù)集成的城域光聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)商務(wù)應(yīng)用的迅猛增長對(duì)全球企業(yè)和服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)提出了巨大的需求關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用，如電子商務(wù)、客戶關(guān)系管理、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)以及新興的應(yīng)用如流式媒體等，正在影響著從接入網(wǎng)絡(luò)到城域和廣域網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)這些技術(shù)挑戰(zhàn)正影響著各行各業(yè)，從金融業(yè)務(wù)、保健和教育到電信業(yè)務(wù)供應(yīng)商如圖1）圖1 對(duì)于城域光存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的新興需求圖注：Fiber SP 光纖服務(wù)提供商IXC 長途電信局SSP 業(yè)務(wù)交換點(diǎn)Acess 接入Wavelength SP 波長SPILEC 傳統(tǒng)本地電信運(yùn)營商Financial Community 金融機(jī)構(gòu)Utilities 公共部門Government 政府Education 教育Healthcare 醫(yī)療Storage Connectivity 存儲(chǔ)連接Disaster Recovery 災(zāi)難恢復(fù)Serving Aggregation 10GE 業(yè)務(wù)匯聚10G以太網(wǎng)Backbone Consolidation 骨干網(wǎng)整合 由于商業(yè)服務(wù)對(duì)消費(fèi)者的日常生活變得至關(guān)重要，他們希望快速、不間斷地訪問企業(yè)的系統(tǒng)和資料。

同時(shí)，在存儲(chǔ)需求方面空前的增長迫使企業(yè)重新評(píng)估如何以及在何處滿足這種穩(wěn)步增長的需求針對(duì)這一問題，新的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)這些技術(shù)使企業(yè)能夠擴(kuò)展自身的存儲(chǔ)能力，提供更大地理范圍內(nèi)的存取能力，同時(shí)提高了對(duì)他們存儲(chǔ)資源的整體管理能力運(yùn)營商在城區(qū)部署光纜為引人注目的裸光纖（也譯作黑光纜）和高帶寬技術(shù)的使用打下了基礎(chǔ)曾經(jīng)由T1和T3設(shè)施管理的網(wǎng)絡(luò)連接，現(xiàn)在則需要光通道、ESCON（企業(yè)系統(tǒng)連接）、千兆以太網(wǎng)才能滿足需要，未來更需要10G以太網(wǎng)這種需要，以及光技術(shù)的進(jìn)步，如密波分復(fù)用技術(shù)（DWDM），已經(jīng)極大地提高了傳輸能力并顯著降低了成本，對(duì)為城域市場提供裸光纖和高帶寬業(yè)務(wù)的運(yùn)營商具有極大經(jīng)濟(jì)吸引力城域光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用對(duì)于正在通過城域網(wǎng)絡(luò)(MAN)不斷擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)來說，業(yè)務(wù)連續(xù)性、存儲(chǔ)合并和多業(yè)務(wù)集成是三種關(guān)鍵應(yīng)用業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)企業(yè)的金融、生產(chǎn)和客戶關(guān)系管理部門需要采取戰(zhàn)略手段以保持應(yīng)用服務(wù)全天候運(yùn)行，同時(shí)切實(shí)保護(hù)企業(yè)關(guān)鍵信息以避免損壞和丟失在當(dāng)今的競爭性商業(yè)環(huán)境中，系統(tǒng)中斷對(duì)一個(gè)企業(yè)來說是破壞性的經(jīng)紀(jì)公司和其它金融機(jī)構(gòu)在系統(tǒng)崩潰時(shí)每小時(shí)會(huì)損失上百萬美元甚至零售業(yè)企業(yè)在用戶不能下訂單時(shí)每小時(shí)也會(huì)損失成百上千美元。

用于存儲(chǔ)的業(yè)務(wù)連續(xù)性策略必須解決數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)問題備份和復(fù)制包括：數(shù)據(jù)存檔，用于防止數(shù)據(jù)丟失和損壞；數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程復(fù)制，用于內(nèi)容的分發(fā)、應(yīng)用測試、災(zāi)難保護(hù)和數(shù)據(jù)中心移植實(shí)時(shí)災(zāi)難恢復(fù)解決方案，如同步鏡像，通過將關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)安全地遠(yuǎn)程鏡像，以避免災(zāi)難發(fā)生時(shí)的數(shù)據(jù)丟失，為企業(yè)的數(shù)據(jù)操作提供了安全措施，確保為雇員、用戶和合作伙伴提供不間斷的服務(wù)圖2業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)的應(yīng)用圖注：Small Data Center 小型數(shù)據(jù)中心Hosts 主機(jī)Storage Server 存儲(chǔ)服務(wù)器ONS15540 ONS15540FC 光通道GE 千兆以太網(wǎng)ESCON 企業(yè)系統(tǒng)連接Main Data Center 主數(shù)據(jù)中心Standby Data Center 備用數(shù)據(jù)中心 這些業(yè)務(wù)連續(xù)性應(yīng)用，以及相關(guān)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)技術(shù)，如光通道和企業(yè)系統(tǒng)連接（ESCON）等，需要一個(gè)能容錯(cuò)、高帶寬和低延遲的網(wǎng)絡(luò)(如圖2所示)對(duì)于同步鏡像，密波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）光網(wǎng)絡(luò)的低延遲為避免對(duì)應(yīng)用性能的負(fù)面影響是非常重要的存儲(chǔ)整合如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS)可與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）集成以支持基于IP存儲(chǔ)合并和文件共享。

NAS在很多應(yīng)用領(lǐng)域都是非常有效的，包括合作開發(fā)、工程、電子郵件、網(wǎng)頁和普通文件服務(wù)等因?yàn)镹AS將存儲(chǔ)抽象到文件系統(tǒng)級(jí)，所以它可以在多個(gè)用戶和應(yīng)用間非常有效地管理唯一數(shù)據(jù)的共享NAS使用已被普遍理解的技術(shù)如IP、以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)和通用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(CIFS)，部署和運(yùn)營的復(fù)雜性非常低圖3 SAN和NAS集成的應(yīng)用圖注：FC SAN1 光通道 SAN1Storage Device 存儲(chǔ)設(shè)備Server/FC 服務(wù)器/光通道Server/iSCSI 服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)接口（iSCSI）Sever 服務(wù)器Client 客戶Main Campus Network 主園區(qū)網(wǎng)絡(luò)Block 模塊File 文件FC Network 光通道網(wǎng)絡(luò)iSCSI 互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)接口FCIP IP光通道（Fiber Channel over IP）IP Network IP 網(wǎng)絡(luò)Extension across Metro Area 通過城域的擴(kuò)展FC 光通道GE 千兆以太網(wǎng)Cisco ONS 15540 思科ONS 15540Optical MAN 光城域網(wǎng)FC SAN2 光通道SAN2Office Network 辦公網(wǎng)絡(luò) 要通過一個(gè)城域環(huán)境實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性和存儲(chǔ)合并的全部好處、把存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心之外，需要一個(gè)能夠滿足存儲(chǔ)應(yīng)用特殊需要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)集成今天的企業(yè)和服務(wù)供應(yīng)商繼續(xù)支持多種多樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）、SONET（同步光網(wǎng)絡(luò)）、ATM（異步傳輸模式）、時(shí)分復(fù)用(TDM)、光通道和ESCON（企業(yè)系統(tǒng)連接）等其中一些技術(shù)具有戰(zhàn)略意義，能滿足特殊的業(yè)務(wù)需求而另外一些技術(shù)的存在純粹是由于歷史原因企業(yè)必須管理和支持這些技術(shù)，同時(shí)優(yōu)化對(duì)現(xiàn)有預(yù)算和資源的使用將這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合并為一個(gè)普通的光基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以降低成本并簡化運(yùn)營圖4 多業(yè)務(wù)集成的應(yīng)用圖注：Legacy Services 傳統(tǒng)業(yè)務(wù)Data Networking 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)GE/10GE 千兆以太網(wǎng)／10G以太網(wǎng)Storage 存儲(chǔ)T3/E3 T3/E3OC12c OC12cOC48c OC48cOptical Backbone 光骨干網(wǎng)ATM/SONET ATM/SONET（異步傳輸模式／同步光網(wǎng)絡(luò)）FICON FICON Fiber Ch 光通道OC-3/STM1 OC-3/STM1 透明的光接口可以承載多種業(yè)務(wù)流量，包括千兆和10G以太網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、ESCON（企業(yè)系統(tǒng)連接）、FICON（光通道連接）和光通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，還有SONET（同步光網(wǎng)絡(luò)）和OC-3、OC-12及OC-48速率ATM（異步傳輸模式）。

由多個(gè)波長承載不同類型的業(yè)務(wù)流量可 以多路復(fù)用于一對(duì)光纖上，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)傳輸思科城域網(wǎng)思科ONS 15540擴(kuò)展業(yè)務(wù)平臺(tái)思科ONS 15540擴(kuò)展業(yè)務(wù)平臺(tái)是一種用于城域網(wǎng)的DWDM光傳輸多路復(fù)用器它使用DWDM技術(shù)以及服務(wù)終端和分插多路復(fù)用技術(shù)，支持高達(dá)32 (波長)的協(xié)議，并支持以16Mbps到2.5Gbps、每單位10Gbps的速率進(jìn)行與比特率無關(guān)的業(yè)務(wù)流量操作思科ONS 15540擁有每光纖對(duì)320Gbps和32波長的合并能力，可以傳輸大量高速業(yè)務(wù)流量如ESCON（企業(yè)系統(tǒng)連接）、FICON（光通道連接）、光通道和千兆以太網(wǎng)思科ONS 15540支持多種存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的SONET（同步光網(wǎng)絡(luò)）應(yīng)用思科ONS 15252/15201思科ONS 15252/15201城域DWDM家族為企業(yè)和運(yùn)營商業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(POP)提供了即時(shí)波長 其容量可以一種經(jīng)濟(jì)的方式逐信道增加思科ONS 15252是一種多通道設(shè)備，思科ONS 15201則是一種單通道設(shè)備節(jié)點(diǎn)兩者占地面積都非常小而且耗電低思科ONS 15252/15201以各種線速（最大可達(dá)2.5Gbps）支持大量的業(yè)務(wù)流量類型(SDH/SONET、千兆以太網(wǎng))。

通道保護(hù)選擇包括：不保護(hù)、客戶層保護(hù)和（光通道）光纖保護(hù)思科ONS 15454光傳輸平臺(tái)思科ONS 15454光傳輸平臺(tái)是當(dāng)今光網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)關(guān)鍵的組成模塊，它具備提供下一代傳輸性能和經(jīng)濟(jì)性的能力它在單一平臺(tái)內(nèi)結(jié)合了傳統(tǒng)的SONET TDM的優(yōu)點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用技術(shù)思科ONS 15454可以合并傳統(tǒng)的設(shè)備如DS1、DS3、STS1、OC3、OC12、 OC48，包括多波長DWDM光纖，還支持?jǐn)?shù)據(jù)接口，如以太網(wǎng)、ATM和視頻這大大提高了傳輸層的效率，顯著地降低了初期和生命周期內(nèi)的部署成本單一思科ONS 15454機(jī)架 層現(xiàn)在可支持OC3/c、OC12/c、OC48/c 甚至OC192 戰(zhàn)略性合作關(guān)系思科系統(tǒng)公司已經(jīng)組織了戰(zhàn)略聯(lián)盟，為其用戶提供一種以用戶為中心的一攬子解決方案為實(shí)現(xiàn)這一共同承諾而提供的解決方案和業(yè)務(wù)，涵蓋產(chǎn)品、應(yīng)用、系統(tǒng)集成，最佳方案專門用于確?？蛻舫蔀樾陆?jīng)濟(jì)中成功的全球性網(wǎng)絡(luò)化組織關(guān)鍵的合作關(guān)系包括：· AT&T Ultravailable（超可靠）寬帶網(wǎng)絡(luò)是一種定制設(shè)計(jì)的管理方案，為需要不間斷訪問他們商業(yè)運(yùn)作的客戶提供專用、高速的光網(wǎng)絡(luò)和最新的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) · EMC正利用思科的光技術(shù)確保正在部署的EMC存儲(chǔ)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)解決方案的可靠性、高性能和安全性。

· IBM正將電子商務(wù)解決方案與思科光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成在一起，以提供強(qiáng)勁的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，如IBM Copy Services（拷貝服務(wù)），以滿足企業(yè)間大范圍數(shù)據(jù)可用性需 求 · Metromedia Fiber Networks(MFN)（Metromedia光網(wǎng)絡(luò)公司），是一家領(lǐng)先的可管理光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)供應(yīng)商該公司已經(jīng)使用思科技術(shù)部署了高級(jí)應(yīng)用服務(wù)，如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)鏡像、災(zāi)難恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫和的高分辨率視頻網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展了他們的WaveChannel光網(wǎng)絡(luò)解決方案比較 Metro WDM（城域波分復(fù)用）系統(tǒng)：單向 vs.雙向?qū)嵤?簡介與宗旨 · 實(shí)現(xiàn)雙向傳輸 · 相同波長上的雙向傳播 · 增加光放大功能 · 從不同的基礎(chǔ)開始 · 結(jié)論 · 術(shù)語表 簡介與宗旨盡管最初只是推出用來緩和長途傳輸骨干網(wǎng)中的帶寬問題，采納基于WDM的傳輸系統(tǒng)的做法在城域網(wǎng)領(lǐng)域也迅速傳播開來由于系統(tǒng)部署在不同的地理位置，所以長途網(wǎng)絡(luò)和Metro WDM系統(tǒng)不再可能分得一清二楚第一代Metro WDM產(chǎn)品僅僅是小型的長 途傳輸WDM系統(tǒng)，旨在用于信道數(shù)更少、比特率最高為2.5Gbps的點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用中可達(dá)到的系統(tǒng)傳輸距離是50-80公里，而且無需使用放大器。

如今，特別為城域網(wǎng)設(shè)計(jì)的第二代WDM產(chǎn)品已經(jīng)面世它支持的新特性有：10Gbps傳輸；更多信道數(shù)量；環(huán)路、網(wǎng)狀環(huán)路和全網(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計(jì)這些新功能與大城市聚集對(duì)更廣闊覆蓋范圍的需求一直在促使向在Metro WDM 解決方案中使用可選 的放大器鑒于上述原因，除在G.652類光纖上進(jìn)行最遠(yuǎn)達(dá)200公里的有限色散傳輸外，Metro WDM 系統(tǒng)現(xiàn)在正面臨著大多數(shù)同類長途產(chǎn)品所獨(dú)有的傳輸問題由于今后幾年中Metro WDM 產(chǎn)品市場可望迅速增長，很多廠商已經(jīng)在競爭舞臺(tái)上亮 相，紛紛宣布他們的解決方案性能更好并且價(jià)格更低與此同時(shí)，眾多新服務(wù)供應(yīng)商一直在力促系統(tǒng)廠商提供能夠最佳地支持他們的商業(yè)模式的優(yōu)化解決方案在天花亂墜的廣告宣傳背后，人們目前很難清楚地了解這些產(chǎn)品的真正特點(diǎn)顯而易見，大量Metro WDM 產(chǎn)品擁有一個(gè)差分特性，即，系統(tǒng)運(yùn)營要求的光纖數(shù)量是否最少大多數(shù)WDM產(chǎn)品只要求一個(gè)光纖對(duì)就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的全雙工互連（單向系統(tǒng)）但是，為了更好地滿足光纖受限制的網(wǎng)絡(luò)的需要，某些用于城域網(wǎng)應(yīng)用的WDM產(chǎn)品可以在單根光纖上實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸（雙向傳輸）圖1 雙向和單向WDM系統(tǒng)的不同光纖要求 圖注：Fiber：光纖Bidirectional：雙向Unidirectional：單向雙向和單向WDM系統(tǒng)的實(shí)施將導(dǎo)致不同要求間的平衡問題，從而影響總成本、設(shè)計(jì)靈活性、系統(tǒng)可靠性、性能和容量。

本文件試圖就此話題進(jìn)行闡述，解釋兩種方法的不同之處及各自的優(yōu)缺點(diǎn)返回頂部實(shí)現(xiàn)雙向傳輸要了解雙向WDM系統(tǒng)如何操作非常簡單，但只有深入思考才能了解雙向系統(tǒng)運(yùn)行的原理為了實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和單根光纖作業(yè)，多年來人們嘗試了不止一種解決方案基本上，我們必須使用合適的設(shè)備把同一根傳輸光纖上的逆?zhèn)鞑バ盘?hào)分離出來第一種方法稱作頻段分離由于對(duì)光組件的要求不太高，所以它是第一個(gè)投入實(shí)際運(yùn)用的解決方案發(fā)送信道被劃分為兩個(gè)或四個(gè)組（子波段），它們以相反方向傳輸業(yè)務(wù)波段被分離，并由沿傳輸介質(zhì)插入線路的光設(shè)備結(jié)合為了防止信號(hào)沿光纖傳輸時(shí)相鄰波段互相干擾以及更易于分離波段，各波段之間會(huì)保留光譜間隙，又叫"保護(hù)帶"需要保護(hù)帶是致使雙向WDM系統(tǒng)對(duì)頻譜帶寬利用率不高的另一個(gè)原因，它從根本上限制了可發(fā)送信道的數(shù)量為了減少波段分離的問題，某些廠商一直致力于采用不同方法以實(shí)現(xiàn)雙向傳輸他們在兩個(gè)傳輸方向上使用交織信道而不在相鄰子波段上對(duì)信道進(jìn)行分組這意味著偶數(shù)信道將從東向西傳播，而奇數(shù)信道則與之相反因而，同方向傳播波長的信道間隔不得不加倍另外，這一方法還需要新的交叉濾波器，這會(huì)增加、降低可靠性并提高價(jià)格最后，信號(hào)還對(duì)可用系統(tǒng)功率預(yù)算產(chǎn)生負(fù)面影響，所以需要更多的無源光組件。

這兩種方法都首先被用到長途傳輸WDM系統(tǒng)中，盡管它們從未成功地勝過更傳統(tǒng)的單向配置圖2 雙向 WDM 系統(tǒng)的不同實(shí)施圖注：Separate Bands：分離波段Blue-band：蘭色波段Red-band：紅色波段Band separator：波段分離器Channel Spacing：信道間隔Interleaved Chs：交叉信道Full-band：全波段Interleaver：交織器Sameλ：相同波長Circulator：循環(huán)器返回頂部相同波長上的雙向傳播盡管由于會(huì)嚴(yán)重降低系統(tǒng)性能而未被考慮用于長途傳輸WDM系統(tǒng)，某些Metro WDM 產(chǎn)品的廠商還是在采納第三種雙向操作的方法- 兩個(gè)傳播方面使用相同波長，而不 是不同波長或交叉信道這個(gè)概念似乎具有很吸引人的簡便性，但事實(shí)上它隱藏著嚴(yán)重的缺陷為了在所有節(jié)點(diǎn)上區(qū)分發(fā)送和接收方向，這種方案采用了光循環(huán)器在大多數(shù)典型應(yīng)用中，此循環(huán)器是支持3個(gè)端口的特殊光組件進(jìn)入端口1的信號(hào)被引導(dǎo)至端口2，而進(jìn)入端口2的信號(hào)被引導(dǎo)至端口3端口1與端口3之間一般無法建立連接從某個(gè)角度看，光在該設(shè)備內(nèi)環(huán)行圖3 光循環(huán)器功能示意圖圖注：Port1：端口1Port2：端口2Port3：端口3該組件內(nèi)采用的技術(shù)與應(yīng)用于光隔離器的技術(shù)類似，即，極化光分光片、波片和法拉第轉(zhuǎn)子。

如果我們將WDM系統(tǒng)多路復(fù)用器連接至端口1，所有信道的信號(hào)將從端口2離開并沿單根傳輸光纖向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳播與此相反，從其它節(jié)點(diǎn)傳來的WDM信號(hào)，將從端口2進(jìn)入循環(huán)器，并從節(jié)點(diǎn)3離開，節(jié)點(diǎn)3又與多路分解級(jí)連接實(shí)際設(shè)計(jì)不得不面對(duì)循環(huán)器并非完美組件的現(xiàn)實(shí)首先，它在系統(tǒng)功率分配預(yù)算中被認(rèn)為是高損耗元件目前的技術(shù)水平已將端口至端口損耗降至0.7dB，當(dāng)同時(shí)考慮另一端的循環(huán)器時(shí)總跨距損耗為1.4dB單向解決方案不會(huì)產(chǎn)生這種損耗，因此節(jié)點(diǎn)間距離可以更遠(yuǎn)一些另外，循環(huán)器端口隔離不是無限的因而，一小部分從端口1進(jìn)入又被引導(dǎo)至端口2的信號(hào)將傳輸至端口3中，這將對(duì)從端口2進(jìn)入并被引導(dǎo)至端口3的信號(hào)產(chǎn)生串音干擾最后，循環(huán)器是雙向WDM系統(tǒng)的附加組件，它會(huì)降低系統(tǒng)可靠性，而且會(huì)增加總體解決方案的價(jià)格雙向傳輸使用相同波長會(huì)為WDM系統(tǒng)帶來其它問題除已經(jīng)提及的由非理想的循環(huán)器特性導(dǎo)致的串音干擾外，光纖反向散射會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的干擾我們知道，當(dāng)光信號(hào)進(jìn)入傳輸距離幾乎無限的光束后，由于光纖本身的玻璃材料和光波導(dǎo)特性，信號(hào)將受反向散射效應(yīng)的影響對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的G.652類光纖，入射信號(hào)的反向散射值可高達(dá)-30 dB使用小芯徑光纖時(shí)，這種散射效應(yīng)會(huì)更加嚴(yán)重，例如色散補(bǔ)償光纖。

假設(shè)轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出功率是+7dBm，多路復(fù)用器和循環(huán)器損耗均為通常值，則信號(hào)進(jìn)入傳輸光纖的發(fā)射功率為0dBm左右這意味著反向散射功率為-30dBm如果跨距損耗為20dB（與 80公里相對(duì)應(yīng)），從另一節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)大約為-20dBm由于兩個(gè)方向使用相同波 長，我們無法減少或過濾掉接收信號(hào)產(chǎn)生的反向散射輻射，或減少或過濾掉對(duì)接收信號(hào)的反向散射輻射接收信號(hào)與干擾信號(hào)之間10dB的功率差就是此種解決方案性能受損的主要原因，它使誤碼率（BER）接近系統(tǒng)底限值試驗(yàn)表明，即使是使用雙向WDM 系統(tǒng)的較差的OSNR，即使STM-1 或 ESCON 這樣的低比特率信號(hào)也可能實(shí)現(xiàn)10-12的BER但當(dāng)同一系統(tǒng)的比特率提高時(shí)，如FICON、GbE 或 STM-16，其 BER 相應(yīng)可增至10-6，導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬利用率低下，或者存儲(chǔ)或面向話音的應(yīng)用的全 面故障高比特率（FICON、GbE、2.5和10Gbps）在最先進(jìn)的Metro WDM系統(tǒng)中己 是一項(xiàng)必備要求，所以這種情況是無法接受的而且，運(yùn)營方面的問題也不容忽視任何產(chǎn)生回射的集總源（光纜不連續(xù)、銜接、連接器、彎曲）都將影響系統(tǒng)的總體性能舉例來說，想一想纜線斷開后，重新銜接傳輸光纖。

除附加的銜接損耗外，它還將使入射信號(hào)在某種程度上回射，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲和功率損耗向后反射的信號(hào)還會(huì)改變接收功率電平，所以，最佳的收信機(jī)門限值不再處于傳號(hào)和空號(hào)的中間值對(duì)于在相同波長上運(yùn)行互逆?zhèn)鞑バ诺赖碾p向WDM系統(tǒng)來說，情況將更加復(fù)雜，因?yàn)檫@些回射將連續(xù)地增加到發(fā)送信號(hào)上其結(jié)果是，一度正常工作的WDM系統(tǒng)，可能在某個(gè)維護(hù)周期后發(fā)生故障，降低傳輸光纖的性能由于維護(hù)操作會(huì)降低性能，雙向WDM 系統(tǒng)的長期運(yùn)行無法獲得保證圖4 回射造成的連續(xù)噪聲圖注：Power level：功率電平ITU channel：ITU 信道Transmitted signal：發(fā)送信號(hào)Cross Talk Noise：串?dāng)_噪聲Wanted：需要的Single Fiber Cable：單根光纜Reflected signal：反射信號(hào)Unwanted：不需要的Single Fiber Transceiver：單光纖收發(fā)信機(jī)與前面一點(diǎn)密切相關(guān)的是，如果在收信機(jī)的附近光纖整齊地?cái)嚅_或有開放的連接器，就可能發(fā)生更糟的情況這將導(dǎo)致嚴(yán)重的集總回射，使每個(gè)發(fā)送的信道回射至節(jié)點(diǎn)的接收端，通過允許近端信號(hào)環(huán)回欺騙接收器這稱作近端串?dāng)_（NEXT），這種效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。

圖5 近端串?dāng)_（NEXT）效應(yīng)返回頂部增加光放大功能由于新一代Metro WDM產(chǎn)品支持更多信道數(shù)量和更高比特率，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者主要關(guān)心的 問題是距離限制在人口超過五百萬的大城市環(huán)境中使用Metro WDM 解決方案，我們 就很有必要在城域范圍中應(yīng)用光放大器（OA）光放大器能夠接受強(qiáng)度較弱的光輸入信號(hào)在輸出端發(fā)出放大的復(fù)制信號(hào)，同時(shí)該信號(hào)的失真和噪聲很低，可以忽略不計(jì)放大處理依靠所謂的有源介質(zhì)，即，幾米長的摻稀土的特殊光纖，在這段光纖上進(jìn)行泵激信號(hào)與傳輸信號(hào)的功率交換這就是為什么 OA通常也叫做摻餌光纖放大器（EDFA）的原因光放大處理在本質(zhì)上是單向的：弱信號(hào)從指定端進(jìn)入OA，否則，將產(chǎn)生不良和有噪聲的放大放大器兩端的光隔離器可進(jìn)一步改進(jìn)商用OA的單向操作光隔離器的運(yùn)行在本質(zhì)上就象電子二極管：它允許信號(hào)在一個(gè)方向上流動(dòng)，而在另一個(gè)方向上提供阻塞障礙我們需要光隔離器以防止來自傳輸光纖的光回射信號(hào)進(jìn)入放大介質(zhì)和干擾放大處理圖6 帶有隔離器的單級(jí)光放大器示意圖，顯示固有的單向操作圖注：Weak Input Signal：弱輸入信號(hào)Splitter：分離器Optical Isolator：光隔離器Coupler：耦合器980nm Pump Laser：980nm泵浦激光器Er Doped Active Fiber：摻餌有源光纖Control：控制Optical Isolator：光隔離器Strong Output Signal：強(qiáng)輸出信號(hào)To Main Processor：至主處理器最后，目前的技術(shù)只能支持單向放大。

傳統(tǒng)的單向WDM系統(tǒng)充分利用放大器的這一固有特性來優(yōu)化傳輸流程一根光纖可以用來傳輸從WDM系統(tǒng)一端向另一端傳播的信道單向放大器可在中間節(jié)點(diǎn)使用，以獲得適合的功率電平然后，使用第二根光纖來從另一傳播方向?qū)⑿盘?hào)傳輸回始發(fā)節(jié)點(diǎn)為了簡化邏輯、減少WDM位置的數(shù)量和降低設(shè)備成本，兩個(gè)方向上的放大器共置在同一個(gè)WDM節(jié)點(diǎn)上單向WDM系統(tǒng)的全雙工傳輸借助光纖對(duì)和單向放大器實(shí)現(xiàn)在終端節(jié)點(diǎn)，一根光纖用于發(fā)送，另一根用于接收圖7 帶有放大器的雙光纖鏈路示意圖圖注：Full-band：全波段Channel Spacing：信道間隔當(dāng)考慮在雙向Metro WDM系統(tǒng)中使用放大器時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)并非易事無論采用何種方 法進(jìn)行雙向操作（波段分離、信道交叉、逆向傳播波長），我們必須使用兩個(gè)獨(dú)立的單向放大器來處理兩個(gè)方向上的信號(hào)人們通常將兩個(gè)放大器結(jié)合起來，再將它們與所需的濾波器、耦合器和隔離器配套運(yùn)用圖8 帶有放大器的單光行鏈路示意圖使用單向技術(shù)來實(shí)現(xiàn)雙向應(yīng)用的一個(gè)不可避免的結(jié)果是，雙向系統(tǒng)的組件數(shù)量更多，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性的升高和可靠性的下降除上述缺點(diǎn)之外，單向OA和雙向OA的比較還必須注重容量擴(kuò)展的限制，和無法回避的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)靈活性，因?yàn)榉糯笃髯畛踉O(shè)計(jì)用于單向傳輸，但現(xiàn)在被用于支持雙向應(yīng)用。

單向WDM系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，包括不太復(fù)雜的設(shè)計(jì)、更高的擴(kuò)展容量和更大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)靈活性以及更低的價(jià)格，所以時(shí)至今日，單向WDM系統(tǒng)已經(jīng)是WDM部署中使用的主要解決方案返回頂部從不同的基礎(chǔ)開始即使從技術(shù)角度來看，單向系統(tǒng)很明顯比雙向系統(tǒng)更出色，如果在作決定時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)因素則情況也可能會(huì)有改變己有豐富光纖基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)供應(yīng)商不會(huì)感到雙向系統(tǒng)在光纖方面的節(jié)約是個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)他將更多地著眼于系統(tǒng)成本、可靠性和性能這意味著他將首選單向解決方案另一方面，從電纜公司或老牌運(yùn)營商手中租用光纖的新服務(wù)供應(yīng)商可能體會(huì)到雙向解決方案的吸引力對(duì)他們來說，WDM系統(tǒng)的成本是他們構(gòu)建和運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的總投資的一個(gè)重要方面租用一條而非兩條光纖從而節(jié)約資金的重要性，在服務(wù)供應(yīng)商眼中可能等同、甚至輕易超過雙向Metro WDM系統(tǒng)的更高價(jià)格 、繁瑣的操作和維護(hù)而得到優(yōu)先考慮為此，單向和雙向產(chǎn)品之間的選擇將非常困難，需要從多個(gè)角度進(jìn)行深入的分析但是，我們不應(yīng)該忘記，關(guān)鍵應(yīng)用（如存儲(chǔ)）在雙向系統(tǒng)中不可能安全運(yùn)行，因?yàn)殚L途傳輸時(shí)雙向系統(tǒng)的高比特率會(huì)限制性能提供關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)供應(yīng)商應(yīng)該能夠負(fù)擔(dān)得起部署第二根光纖的費(fèi)用，特別是在如果計(jì)算了由WDM套件引發(fā)的任何問題而產(chǎn)生的故障成本，并將其轉(zhuǎn)換為商業(yè)損失之后。

這是某些城域環(huán)境應(yīng)用中尤其如此，在那里光纖的成本很低（在某些EMEA地區(qū)，暗光纖每個(gè)月每公里大約只需要US$50）結(jié)論 標(biāo)準(zhǔn)的WDM方法基于雙光纖體系結(jié)構(gòu)但是，單光纖雙向傳輸系統(tǒng)一直處于發(fā)展中，以期更好地滿足那些無法采用光纖對(duì)的應(yīng)用領(lǐng)域確實(shí)，除非光纖使用的限制性真正左右了人們的決定，否則單向光纖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡潔性為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供了更加強(qiáng)韌、可靠、強(qiáng)大和經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，更適合于逐漸擴(kuò)展功能和進(jìn)行長期演進(jìn)的靈活體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的光纖對(duì)系統(tǒng)比較，單光纖雙向系統(tǒng)要求更多模塊來區(qū)分逆?zhèn)鞑バ盘?hào)，這會(huì)使系統(tǒng)更加復(fù)雜并削弱系統(tǒng)功率預(yù)算功能而且，串?dāng)_問題也是雙向系統(tǒng)的一個(gè)顯著缺陷無論如何，雙向系統(tǒng)主要適合光纖短缺的情況為此，人們必須準(zhǔn)備全面的商業(yè)模式，充分考慮初期投資和未來開支在這些特殊情況下，也許有朝一日詳細(xì)和綜合的分析可以得出如下結(jié)論：雙向WDM系統(tǒng)能夠創(chuàng)造更高的ROI（投資回報(bào)）術(shù)語表使用的縮寫詞： BER Bit Error Rate 比特率EDFAErbium Doped Fiber Amplifier摻餌光纖放大器GbpsGigabits per second每秒千兆比特ITUInternational Telecommunications Union國際電信聯(lián)盟NEXTNear End Cross Talk近端串?dāng)_OAOptical Amplifier光放大器OSNROptical Signal to Noise Ratio光信噪比ROIReturn on Investment投資回報(bào)RXReceiver接收機(jī)TXTransmitter發(fā)信機(jī)WDMWavelength Division Multiplexing波分復(fù)用Cisco ONS 15200和ONS 15454: 城域DWDM和下一代傳輸解決方案· 帶寬管理選擇方案 · 城域DWDM和下一代傳輸?shù)乃伎平鉀Q方案 · 提供更高的容量和效率 · 擴(kuò)展范圍更廣的業(yè)務(wù) · 新解決方案的功能 · 非常經(jīng)濟(jì) · 增長與節(jié)約 當(dāng)前的城域傳輸是整個(gè)公共電信網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)。

互連網(wǎng)及其它形式的數(shù)據(jù)通信繼續(xù)推動(dòng)住宅及企業(yè)用戶對(duì)高帶寬接入的需求同時(shí)，內(nèi)部交換(IXC)核心的容量已經(jīng)發(fā)生了快速增長，進(jìn)一步推動(dòng)了向多地區(qū)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢進(jìn)退兩難的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商不得不快速趕上數(shù)據(jù)帶寬需求快速增長，同時(shí)仍然保持傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)的質(zhì)量城域服務(wù)供應(yīng)商需要能夠增加可用帶寬并對(duì)這些帶寬進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效地管理的解決方案對(duì)于傳統(tǒng)市話局運(yùn)營商和競爭性接入供應(yīng)商來說，新興城域傳輸解決方案可行性的關(guān)鍵是通過低成本和新的創(chuàng)收來源實(shí)現(xiàn)快速的投資回報(bào)(ROI)因此，解決方案必須使服務(wù)供應(yīng)商能夠提高他們所提供的業(yè)務(wù)密度并能夠?qū)π聵I(yè)務(wù)的市場需求作出快速反應(yīng)帶寬管理選擇方案目前，服務(wù)供應(yīng)商正在評(píng)估各種選擇方案，以滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求第一種方案是設(shè)法在現(xiàn)有的傳統(tǒng)TDM基礎(chǔ)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸盡管該方案對(duì)小型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求是可行的，但傳統(tǒng)TDM網(wǎng)絡(luò)很快就無法滿足需求，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)根本無法進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展例如，當(dāng)DS3被租用為專用10-Mb以太網(wǎng)通道時(shí)，將浪費(fèi)四分之三以上；當(dāng)租用OC-3時(shí)，將浪費(fèi)三分之一因此，設(shè)備可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和維護(hù)費(fèi)用使該方案在高額的成本方面受到了限制另一種方案是通過添加光纖和引入新的分插多路復(fù)用器(ADM)及具有更高容量的傳輸平臺(tái)來改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

顯然，在大多數(shù)情況下該方案在高昂的成本方面受到了限制，尤其是當(dāng)需要敷設(shè)新光纖時(shí)而且這也是一種缺乏遠(yuǎn)見的方法，除非將來對(duì)帶寬有非常高的需求時(shí)它允許對(duì)容量進(jìn)行重新擴(kuò)展一種較為可行的方案是將TDM交換話音網(wǎng)絡(luò)與路由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相疊加根據(jù)具體的實(shí)施情況，該方案可能要求敷設(shè)更多的光纖并且該方案要求逐一并排設(shè)備，占用了中心局寶貴空間；另外兩種疊加網(wǎng)絡(luò)還要求更為復(fù)雜的OAM&P 解決城域帶寬危機(jī)最有效的兩種方案是通過密波分多路復(fù)用（DWDM）來提高容量以及通過下一代傳輸平臺(tái)來提高時(shí)分復(fù)用(TDM)的效率這兩種方法各具優(yōu)勢，如果將它們結(jié)合在一起，便可從根本上提高城域傳輸投資的經(jīng)濟(jì)效益DWDM和下一代傳輸平臺(tái)一起可將增加的服務(wù)費(fèi)用削減近80%，將ROI時(shí)間縮短到3個(gè)月此外，城域DWDM和下一代傳輸解決方案還可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，為TDM和數(shù)據(jù)傳輸提供靈活接口，節(jié)省空間和功率，按需進(jìn)行再次擴(kuò)展并有助于簡化運(yùn)行、管理和配置(OAM&P)所有這些因素都能使服務(wù)供應(yīng)商成功打破城域傳輸瓶頸，獲得更大的容量并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益更高的帶寬管理返回頂部城域DWDM和下一代傳輸?shù)乃伎平鉀Q方案思科IP和光產(chǎn)品集DWDM技術(shù)和下一代城域傳輸功能于一身，提高了城域光傳輸能力。

Cisco ONS 15200家族是用于大樓城域DWDM解決方案的第一個(gè)波長，可將城域DWDM應(yīng)用于大樓和園區(qū)的接入點(diǎn)Cisco ONS 15252多通道和Cisco ONS 15201單通道設(shè)備可在一個(gè)機(jī)架單元中提供千兆以太網(wǎng)及SONET上的OC-48數(shù)據(jù)包(POS)等波長業(yè)務(wù)Cisco ONS 15216平臺(tái)具備光過濾功能，可以結(jié)合Cisco ONS 15454城域光傳輸平臺(tái)發(fā)出的波長該平臺(tái)可逐步擴(kuò)展到OC-192/STM64傳輸，也可聚合并交換傳統(tǒng)TDM,、10/100/1000-Mbps以太網(wǎng)業(yè)務(wù)--僅在很小的占地面積內(nèi)在單一機(jī)架空間中最多可整合并多路復(fù)用18個(gè)DWDM波長思科傳輸管理器單元管理系統(tǒng)可管理所有IP和光產(chǎn)品提供更高的容量和效率上述所有解決方案在容量和費(fèi)用方面均有不足之處最理想的解決方案應(yīng)能夠提高整體容量；更有效地管理帶寬；同時(shí)盡量少地增加基礎(chǔ)設(shè)施投資DWDM和下一代傳輸結(jié)合在一起便可提供這種解決方案城域服務(wù)供應(yīng)商已經(jīng)開始尋求既包括上述功能，又可優(yōu)化這些功能以滿足城域要求的解決方案DWDM技術(shù)可以在不同的光波長上傳輸不同信號(hào)，因此可提高單根光纖的總帶寬DWDM技術(shù)數(shù)年前便被應(yīng)用于長距離核心網(wǎng)絡(luò)，并在大幅度提高長距離光纖容量方面取得了成功。

城域網(wǎng)希望實(shí)現(xiàn)相同優(yōu)勢：通過DWDM，承載一條OC-48的單根光纖現(xiàn)在可以承載十二條或更多的OC-48通道相當(dāng)于把單車道道路轉(zhuǎn)變成多車道高速路但城域DWDM的設(shè)計(jì)必須有別于長距離DWDM對(duì)于局間應(yīng)用，DWDM系統(tǒng)必須處理距離超過數(shù)百公里以上的連接所固有的衰減和信號(hào)損耗在城域應(yīng)用中，雖然距離最多是以數(shù)十公里為單位來測量的，但衰減并非主要問題與點(diǎn)到點(diǎn)城市間連接不同，城域環(huán)路帶有許多分插點(diǎn)，這些分插點(diǎn)用做進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的匝道所以城域DWDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須具備足夠的靈活性，能夠在網(wǎng)絡(luò)中的不同接入點(diǎn)分插每個(gè)波長，同時(shí)通過接入點(diǎn)不需要的波長返回頂部擴(kuò)展范圍更廣的業(yè)務(wù)添加波長(或lambdas，因?yàn)橥ǔ８鶕?jù)波長的物理符號(hào)來稱呼)可擴(kuò)大線路容量，但如何有效使用這些額外容量也是非常重要的下一代城域傳輸平臺(tái)提供將更小型的業(yè)務(wù)有效整合到每個(gè)波長上所必需的各種功能經(jīng)證實(shí)，下一代平臺(tái)能夠處理傳統(tǒng)DS1和DS3業(yè)務(wù)及10/100-Mbps和千兆以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，同時(shí)支持到TDM傳輸?shù)慕涌?，該接口可從DS1 (1.5 Mbps)擴(kuò)展到OC-192 (10 Gbps)這些系統(tǒng)與城域DWDM技術(shù)結(jié)合在一起，使運(yùn)營商能夠擴(kuò)展多種業(yè)務(wù)，包括：· 大型客戶的波長業(yè)務(wù)，就是說需要存儲(chǔ)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，要求一個(gè)巨大的通道來進(jìn)行頻繁備份。

在這些情況下，一個(gè)完整的波長可能包括一個(gè)線速千兆以太網(wǎng)信號(hào)或一個(gè)其它接口（包括光通道、ESCON、Ficon、D1 video等） · 能確保波長的某一部分隨時(shí)保持全線速的子波長業(yè)務(wù)下一代系統(tǒng)支持任何數(shù)據(jù)、TDM或業(yè)務(wù)組合在任何波長上傳輸，從而避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)固有的帶寬浪費(fèi)現(xiàn)象 · 統(tǒng)計(jì)復(fù)用的子波長，允許供應(yīng)商超額預(yù)約連接，以便根據(jù)需求及日期時(shí)間業(yè)務(wù)量要求來最大限度地提高線路使用率例如，雖然一種業(yè)務(wù)無法同時(shí)兼顧兩類話務(wù)，但它可以在白天主要傳輸商用話務(wù)，而在晚上主要傳輸住宅話務(wù) 圖1顯示了這些業(yè)務(wù)類型在DWDM光纖上的聚合圖2顯示了DWDM波長上可能存在的各種傳輸層和服務(wù)協(xié)議圖1: 城域DWDM寬帶管理圖2: 作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)的城域DWDM通過提供這些廣泛業(yè)務(wù)，DWDM和下一代城域傳輸解決了業(yè)務(wù)密度和速度這兩個(gè)最主要的問題更高的容量和效率使運(yùn)營商幾乎能夠擁有最大的服務(wù)密度，即每個(gè)光纖波長上傳輸最大數(shù)量的業(yè)務(wù)高業(yè)務(wù)密度意味著可通過一定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施投資為盡可能多的客戶提供服務(wù)同時(shí)，運(yùn)營商還可以在激烈的市場中實(shí)現(xiàn)更快的業(yè)務(wù)傳輸速度運(yùn)營商可利用最大可用帶寬和靈活的帶寬管理來迅速地推出新業(yè)務(wù)并修改現(xiàn)有業(yè)務(wù)，從而盡快為廣大客戶提供可選業(yè)務(wù)。

返回頂部新解決方案的功能近期推出的新解決方案能夠顯示出結(jié)合使用DWDM和下一代城域傳輸所帶來的優(yōu)勢例如，上一代光分插多路復(fù)用(OADM)過濾器通常需要3.5英尺或更多的機(jī)架空間，且專門用于在任何指定地點(diǎn)同時(shí)分插四個(gè)或多個(gè)波長目前，下一代OADM過濾器能夠在一個(gè)機(jī)架單元空間內(nèi)(1.75英寸)逐個(gè)或成對(duì)分插波長這些全新的OADM過濾器可在更少空間內(nèi)以更低的費(fèi)用向辦公大樓、園區(qū)、公寓式住宅及附近地區(qū)的接入點(diǎn)傳輸波長同樣引人注目的是可將業(yè)務(wù)映射到每個(gè)波長的下一代傳輸平臺(tái)某些解決方案最多允許在轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)備中多路分解、整合并重新多路復(fù)用十八個(gè)波長，這些轉(zhuǎn)發(fā)器與OADM一起所占的機(jī)架空間還不到一個(gè)單一插件可為DS1、DS3、10/100-Mbit和千兆以太網(wǎng)、OC-3、OC-12、OC-48及OC-192提供單一端口或多端口接口相同平臺(tái)可通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)架層和插件填充并可部署在城域網(wǎng)中的任何位置因此，有助于簡化購買、安裝和升級(jí)工作，并將庫存降低到最小這些新平臺(tái)符合ITU Grid標(biāo)準(zhǔn)，可以和以前的同類網(wǎng)元協(xié)同運(yùn)作 圖3顯示了城域網(wǎng)中的新DWDM及下一代傳輸系統(tǒng)的靈活性圖3: DWDM及下一代傳輸城域應(yīng)用返回頂部非常經(jīng)濟(jì)將DWDM及下一代城域傳輸與先前的系統(tǒng)進(jìn)行比較，您便會(huì)得出這樣的結(jié)論：新解決方案非常經(jīng)濟(jì)。

與以前的光纖對(duì)相比，新解決方案可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施提供高出幾倍的帶寬新系統(tǒng)每傳輸一項(xiàng)業(yè)務(wù)所消耗的功率僅為傳統(tǒng)系統(tǒng)的1/8，從而節(jié)省了約75%的占地面積和機(jī)架空間上述因素大幅度降低了每增加一項(xiàng)業(yè)務(wù)的成本，只占到傳統(tǒng)系統(tǒng)的20%，每年可節(jié)約數(shù)百萬美元的運(yùn)營成本，并使許多應(yīng)用在短短的三個(gè)月內(nèi)就能收回投資（而不是以前的一年或更長時(shí)間）雖然成本和利潤是底線，其它因素也很重要DWDM及下一代傳輸使城域供應(yīng)商能夠更好地適應(yīng)行業(yè)將來的發(fā)展新解決方案可在每個(gè)波長上擴(kuò)展到OC-48甚至OC-192，并可隨著網(wǎng)絡(luò)需求的增長來添加新波長一體化平臺(tái)支持更輕松的OAM&P，從而降低了成本并加速對(duì)客戶的反應(yīng)隨著視頻應(yīng)用等更多高帶寬業(yè)務(wù)的在線交易，新解決方案提供的更高業(yè)務(wù)密度及更快傳輸速度將成為關(guān)鍵服務(wù)質(zhì)量也得到提高新解決方案可提供更多帶寬并對(duì)它們進(jìn)行有效管理，從而使運(yùn)營商能夠?yàn)楦嗫蛻籼峁Ｓ脦捠芤嬲卟粌H包括擁有大規(guī)模專用網(wǎng)絡(luò)的大型企業(yè)，還包括需要有保證的業(yè)務(wù)傳輸以支持電視會(huì)議等實(shí)時(shí)應(yīng)用的用戶同時(shí)，總體容量的提高可提供更多的統(tǒng)計(jì)復(fù)用帶寬，從而為專用帶寬不是很重要的領(lǐng)域帶來經(jīng)濟(jì)性最后，SONET將繼續(xù)與DWDM共存, 為傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)提供公認(rèn)的可靠性。

增長與節(jié)約MAN服務(wù)供應(yīng)商面臨的問題是如何為將來提供更多帶寬，同時(shí)保持費(fèi)用不變DWDM及下一代傳輸平臺(tái)既可提高容量，又可提高效率，使這些系統(tǒng)成為支持增長及增加利潤的最佳選擇新系統(tǒng)可擴(kuò)展現(xiàn)有光纖容量并提供更大的靈活性，以便同時(shí)處理TDM和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)供應(yīng)商可以削減成本并創(chuàng)造能夠帶來快速投資回報(bào)的新收入來源思科ONS 15216密波分復(fù)用光濾波器以及帶有OC-48 ELR ITU光元件的思科ONS 15454 · 提供可擴(kuò)展的單向高帶寬解決方案 · 帶有OC-48 ERL ITU光元件的思科ONS 15454光傳輸平臺(tái) · 應(yīng)用 · 思科ONS 15454 + 思科ONS 15216的優(yōu)勢 · 結(jié)論 提供可擴(kuò)展的單向高帶寬解決方案 由于引入了OC-48 ELR ITU與波長相關(guān)的光元件，思科ONS 15454拓展了其在光傳輸市場上的領(lǐng)導(dǎo)地位作為第一種革新性的光傳輸平臺(tái)，思科ONS 15454為創(chuàng)新性運(yùn)營商提供解決方案，包括高密度帶寬建立了基準(zhǔn)新型思科ONS 15216 18-波長單向密波分復(fù)用(DWDM)光濾波器解決方案和思科ONS 15454 OC-48 ELR ITU光元件的匹配在單條光纖上為用戶提供高達(dá)5 Gbps的帶寬。

當(dāng)部署在光路由受限制的地方時(shí)，這種光纖帶寬的改善可充分利用已安裝的光纖資源，并降低了安裝新光纖的需求標(biāo)準(zhǔn)和互操作性對(duì)于思科來說很重要因此，根據(jù)國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部（ITU-T）的建議，選擇了思科ONS 15216波長，使用戶能夠連接到思科ONS 15454激光器以及其它與第三方制造商相兼容的激光器圖1: 思科ONS 15216 可擴(kuò)展18-波長單向DWDM濾波器解決方案思科ONS 15216包括兩個(gè)組件，向用戶提供9-18波長可擴(kuò)展DWDM解決方案基本的濾波器組件-思科ONS 15216 紅濾波器是一種無源部件，包括在1547nm到1561nm頻段范圍內(nèi)運(yùn)行的200-GHz 9x1單向復(fù)用器(mux)和1x9 200-GHz單向分路器(demux)復(fù)用和分路系統(tǒng)通過機(jī)箱面板上的通用端口將獨(dú)立的光纖連接到載波光纖設(shè)備基本部件集成兩個(gè)擴(kuò)展端口，能夠在不中斷業(yè)務(wù)的前提下從9個(gè)復(fù)用/分路波長升級(jí)到18波長同樣，基本部件還結(jié)合了兩種監(jiān)控端口，允許用戶順利接入復(fù)用和分路信號(hào)(見圖2)以進(jìn)行監(jiān)控或分析第二個(gè)組件是升級(jí)濾波器部件--思科ONS 15216藍(lán)濾波器這是一種無源部件，包括在1531nm到1543nm 頻段范圍內(nèi)運(yùn)行的200-GHz 9x1單向復(fù)用器和200-GHz 1x9單 向分路器。

升級(jí)濾波器通過前端面板通用連接器端口，使用用戶提供的光連接線連接基本部件的升級(jí)端口 圖2: 光信號(hào)流 返回頂部帶有OC-48 ERL ITU光元件的思科ONS 15454光傳輸平臺(tái)思科ONS 15454光傳輸平臺(tái)提供與ITU 200-GHz 波長光柵兼容的18種不同OC-48光卡，9個(gè)波長位于藍(lán)光段中，另外9個(gè)波長位于紅光段中OC-48 ELR ITU卡通道支持系統(tǒng)增益少于26 dB的非放大單通道應(yīng)用或具有每nm低于3500 ps色散限制的放大應(yīng)用通過匹配所有濾波器支持的波長，思科ONS 15454 OC-48 ELR ITU光元件彌補(bǔ)了思科 ONS 15216 DWDM光濾波器由于使用所有思科ONS 15454光卡，它們可以被配置在 UPSR或BLSR環(huán)網(wǎng)絡(luò)、線性網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)到點(diǎn)或ADM以及網(wǎng)關(guān)配置中運(yùn)行思科ONS 15454的配置可以結(jié)合ITU和非ITU卡，這取決于用戶的應(yīng)用返回頂部應(yīng)用藕合了思科ONS 15454和OC-48 ELR ITU光元件的思科ONS 15216單向光濾波器可以被部署在廣泛的應(yīng)用中，包括圖3和圖4中的應(yīng)用圖3：受限制的光路由圖4: 增加的光纖利用率使用DWDM和ITU激光器來部署城域光鏈路并不比單通道操作困難。

由于思科ONS 15454 OC-48 ELR ITU光元件設(shè)計(jì)用于單跨段非放大鏈路，這種解決方案可以在最大的光纖設(shè)備上運(yùn)行，包括SMF28、由Corning制造的大型有效區(qū)域光纖（LEAF）、由朗訊科技制造的色散位移光纖(DSF)和Tru-Wave光纖由于部署了DWDM系統(tǒng)的低傳輸功率和較大的頻率范圍，光非線性效果，如4波混合、受激布里淵散射、自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制和受激拉曼散射都不再是問題如果部署了放大作用，那么將要求額外的鏈路計(jì)算，但這超出了本應(yīng)用說明的范圍表1是根據(jù)思科ONS15216濾波器和ONS 15454 OC-48 ELR ITU光元件的規(guī)范以及各種 光纖損耗規(guī)范提供的跨段預(yù)算用于計(jì)算系統(tǒng)有效范圍的公式如下：Pf = (-Pr) + Pt - Po - DWDM損耗- 邊限表 1: 公式定義參數(shù) 規(guī)范 說明 Pt = 發(fā)射機(jī)功率 思科ONS 15454 OC-48 ELR ITU 光卡 - 2.0 dBm 最壞情況下激光輸出功率 Po = 光路徑功率惡化 1.0 dB 包括交叉談話、極化損害、中心頻率下降、反射、抖動(dòng)、信號(hào)間干擾、頻擾 DWDM損耗 9.0 dB 18 波長解決方案，包括連接器 思科ONS 15216 光濾波器 邊限 3.0 dB 根據(jù)客戶的工程方案 Pr = 接收器靈敏度 -27 dBm 1E-12 BER的最壞情況(1E-10 BER 時(shí)為-28 for) Pf = 光纖+ 連接器衰減 12.0 dB Pf = (-Pr) + Pt - Po – DWDM損耗- 變限 R = 系統(tǒng)范圍ONS 15454 OC48ELR光元件+ ONS 15216光濾波器 ~ 48 km R = Pf /每公里光衰減 ~ 44 km @ 0.25 dB/公里 ~ 30 km @ 0.275 dB/公里 @ 0.40 dB/公里 圖5: 無跨段保護(hù)、1+1鏈路單向光濾波器圖6: 跨段保護(hù)、1+1鏈路單向光濾波器利用DWDM創(chuàng)建的波長某些時(shí)候被稱為"虛擬光纖"。

當(dāng)利用DWDM技術(shù)時(shí)，必須遵循所有聲音工程方案正如圖5中所示，使用單向DWDM技術(shù)，在ONS 15216中允許使用單對(duì)光纖來構(gòu)建線性點(diǎn)到點(diǎn)SONET網(wǎng)絡(luò)這通過在一條光纖上選路業(yè)務(wù)流并保護(hù)發(fā)射信號(hào)而在第二條光纖上選路業(yè)務(wù)流并保護(hù)接收信號(hào)來實(shí)現(xiàn)（見圖）盡管這可能會(huì)節(jié)省光纖設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)將不能保持與不同路由光纖套中的多條光纖上選路的應(yīng)用相同的可靠性（見圖6）DWDM的部署不限制支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型，不論是環(huán)路、線性還是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)此外，從ONS15454平臺(tái)傳輸出多種業(yè)務(wù)，包括DS1、DS3、以太網(wǎng)等的能力不會(huì)受到影響DWDM濾波器對(duì)通過波長的數(shù)據(jù)是透明的，并可用于擴(kuò)展光纖設(shè)備的功能而且，每個(gè)ONS 15454系統(tǒng)可以支持各種配置，包括ITU和標(biāo)準(zhǔn)1310nm或1550nm光卡， 使光元件能夠滿足特殊應(yīng)用的要求 返回頂部思科ONS 15454 + 思科ONS 15216的優(yōu)勢在ONS15454上集成ONS 15216光濾波器以及與波長相關(guān)的光元件為電信運(yùn)營商提供了多種優(yōu)勢：· 通過取消一般在"城域DWDM"產(chǎn)品中部署的收發(fā)器(又名波長變頻器)降低了網(wǎng)絡(luò)成本 · 嵌入式SONET性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理功能的全面利用。

· 利用ONS 15454廣泛的多業(yè)務(wù)接口以及由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用所產(chǎn)生的帶寬效 率 · 充分利用已安裝的光纖設(shè)備以降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展成本，增加網(wǎng)絡(luò)容量并加快上市速度 結(jié)論人們對(duì)電信的要求將呈迅猛增長之勢，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)改變了企業(yè)和客戶的日常工作和生活方式現(xiàn)在部署ONS 15216單向可擴(kuò)展9到18波長DWDM光濾波器以及ONS 15454 ，并結(jié)合OC-48ELR ITU光元件，使用戶能夠利用現(xiàn)有和將來的光纖設(shè)備，不斷滿足這些日益增加的帶寬要求ONS 15516設(shè)計(jì)用于充分利用第一種革新性光傳輸平臺(tái)--ONS 15454的功能，以有效滿足目前不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)支持目前所有基于傳統(tǒng)TDM的業(yè)務(wù)多業(yè)務(wù)城域光傳輸 · 構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)城域光傳輸 · 強(qiáng)勁的城域光網(wǎng)絡(luò)-過去與未來 · 思科ONS 15454的特性 · 以最低的初期和使用期成本提供最多樣化的業(yè)務(wù) 思科ONS 15454是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的城域光傳輸平臺(tái)，已被600多位客戶和3000多個(gè)系統(tǒng)所 部署思科ONS 15454集性能強(qiáng)勁的SONET/SDH（同步光網(wǎng)絡(luò)／同步數(shù)字分層結(jié)構(gòu)） 傳輸、集成光網(wǎng)絡(luò)（包括ITU光柵波長和DWDM）和史無前例的多業(yè)務(wù)接口（包括以太網(wǎng)、ATM和TDM）于一身，為服務(wù)供應(yīng)商帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

思科ONS 15454 提供多種網(wǎng)元功能，包括SONET/SDH多路復(fù)用技術(shù)、DWDM、TDM、ATM、以太網(wǎng)帶寬管理，并可無縫升級(jí)到10-Gbps傳輸思科ONS 15454以大小如同微波爐的體積 提供了無與倫比的能力和靈活性思科ONS 15454是基于城域網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)生根本變化這一原則而設(shè)計(jì)的現(xiàn)在需要下一 代傳輸方案來解決高速數(shù)據(jù)及其與傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在差異思科在城域光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，在同一平臺(tái)內(nèi)提供了TDM和統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用技術(shù)，使服務(wù)供應(yīng)商能以較高的經(jīng)濟(jì)性，在與傳統(tǒng)的DS1和DS3業(yè)務(wù)流量相同的硬件光纖設(shè)備上提供高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如千兆以太網(wǎng)，同時(shí)可以在DS1或數(shù)據(jù)包級(jí)管理這些流量返回頂部構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)城域光傳輸思科ONS 15454不是傳統(tǒng)的SONET網(wǎng)元它是一種革命性的城域光傳輸平臺(tái)，集成了3/1和3/3交叉連接功能和SONET/SDH傳輸、DWDM以及高速數(shù)據(jù)傳輸接口、匯聚和交換思科的解決方案滿足了當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的需要，并為未來提供了帶寬和接口靈活性與傳統(tǒng)的SONET設(shè)備不同，思科ONS 15454在一個(gè)普通平臺(tái)上集成了SONET傳輸功能和帶寬管理思科ONS 15454通過用于DS1和DS3電路的傳統(tǒng)TDM來管理帶寬，除此 之外，它還集成了統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用技術(shù)，可以在數(shù)據(jù)密集型SONET網(wǎng)絡(luò)中更好地利用VT1.5和STS-1。

SONET平面和數(shù)據(jù)平面的集成使思科ONS 15454可以在同一機(jī)架層中作為SONET傳輸系統(tǒng)、數(shù)字交叉連接和數(shù)據(jù)交換機(jī)思科ONS 15454的體系結(jié)構(gòu)還可以管理從客戶站點(diǎn)上的下一代集成化接入設(shè)備中發(fā)出的突發(fā)數(shù)據(jù)流量，從而最大限度地提高了SONET網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)收能力思科ONS 15454體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過特殊優(yōu)化，以下列幾種方式幫助服務(wù)供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)：· 性能強(qiáng)勁的SONET傳輸-在單一平臺(tái)上集成了OC-3、OC-12、OC-48和OC-192 SONET。