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频谱灵活光网络

       波长路由光网络是基于传统WDM技术,即以波长通路为基本单位进行选路,实现端到端的全光连接。在带宽分配与性能管理上,波长路由光网络采用“一刀切"(one-size-fits-all)模式,即通道间隔、信号速率与格式等参数都是固定不变的,导致网络灵活性不高、带宽浪费严重、功耗效率低下。究其原因是缺少光层带宽调整、性能监测与调节、动态网络控制和管理的能力。为适应未来大容量、高速率的传送需要,必须从技术上寻求提高资源整体利用率的解决方案。
波长路由网络
       为了更好地利用频谱资源和更为有效地承载超波长带宽业务,针对WDM缺乏带宽灵活性的问题,研究人员提出了带宽可变(BV:Bandwidth-Variable)的光收发技术和带宽可变的光交叉技术等频谱灵活光网络技术,其核心是从固定栅格向灵活栅格技术转变。
       在频谱灵活光网络中,频谱资源被进一步细化分割。现有的WDM网络架构中符合ITUT标准固定波长栅格被进一步细分为更窄小的频谱单元,这些窄小的频谱单元被称为频率隙(FSs:FrequencySlots).与分组网络相比,频谱灵活全光交换是从频域上划分最小粒度单元,并可根据业务需求分配一定数量的邻接频谱单元,从而实现根据用户需求和实际业务量大小动态有效地分配适合的频谱资源和配置相应的调制方式,如图49所示。
波长路由光网络与频谱灵活光网络的频谱单元对比
图49   波长路由光网络与频谱灵活光网络的频谱单元对比
       频谱灵活光网络架构包含两类节点,分别是由带宽可变的光收发机(BV-Transponder)组成的网络边缘节点和带宽可变的交换单元(BV-OXC)组成网络的核心节点。其中,交叉节点由连续带宽可变的波长选择单元(BV-WSS)组成。通过该单元,可将不同路由上不重叠的任意带宽频率资源交换到任意指定输出光路上。同时,在网络边缘节点,带宽可变的光收发机可采用单载波调制方式(例如QAM、QPSK)或复杂多载波调制方式(例如O-OFDM)。例如,借助于O-OFDM调制技术.发射机可以通过调整OFDM子载波的个数来控制信号带宽。频谱灵活光网络中带宽可变交换节点的基本结构如图50所示。 
频谱灵活光网络中带宽可变交换节点基本结构
图50   频谱灵活光网络中带宽可变交换节点基本结构