浅析WDM光网络的设计和规划管理的系统设计

随着因特网业务指数型的增长，人们对大容量的传输系统的需求越来越迫切了。当前，在互联网传输系统研究中，最被看好的要数点到点WDM传输系统了，其能够以动态的形式向外部提供链接请求。一旦该系统能够被广大专家学者发展起来，将成为光网络技术改革的一大成就，其能够运用光交换和动态路等技术，大大加快网络传输速度。由此可知，WDM光网络结构的改善能够为传统业务和新型业务提供更加简便、高效、灵活的传输服务。
　　因此，要想更加充分的利用WDM光网络的优点，相关专家、学者必须将当前发展趋势与网络设计和规划方式联系起来，采用波分复用（WDM）、光分复用器（OADM）、光交叉连接器（OXC）等网络传输构件来保证光网络系统的传输效率。本文首先就波分复用（WDM）光网络设计和规划的内容以及目标进行细致分析，再深入探究WDM光网络设计和规划方法的具体应用，以期更好的促进现代光网络技术的提高和发展。
　　1 WDM光纤技术的主要特点
　　WDM光纤技术是一种利用光纤进行传送的技术，具体来说就是在宽带上把输入的光信号调整在某一特定的频率上，然后在把调整后的光信号结合在一根光纤上，完成调整这一环节主要依赖于波长复用器的使用，经过传达复用的信号可以到达相连接的另一端，经过再次的分离程序或者复用出各种不同的波长，最后在经过不同的检测器把每一种的光信号转变成电信号，连接到各种的WDM线路上。
　　一是它具有巨大的容量传输，由于WDM光纤系统的复用速率可以达到10Gbit/s，而它复用的数量可以达到32，所以这个系统的传输容量随着时代的发展也在不断的扩大。
　　二是它可以最大程度的节约光纤资源。因为光纤系统的复用系统的仅仅只需要一对光纤，所以可以最大程度的节约光纤资源。
　　三是各个光信号道进行透明的传输可以不断扩容。如果想要增加容量，只需要对复用信道的数量和设备加以增加，就能不断的实现扩容，同时WDM系统的各个复用信道之间是互不相连的，而是彼此独立的，所以各个信道可以透明的传输各种不同的语音及数据等，这给光纤使用者带来了很大的方便。
　　四是不断提高系统的可靠性。由于WDM光纤系统主要是光电器件，而光电器件具有很高的可靠性，这也就决定了WDM光纤系统的可靠性。
　　五是WDM光纤系统可以构成全光网络。未来光纤传送网的主要发展方向是全光网络，在全光网络系统中，各个系统及业务之间的交叉等连接全是在光路上对光信号进行有效的调节实现的，所以这种灵活性高、安全性能好的全光网络是未来网络发展的主要方向。
　　六是WDM光纤技术具有多种的应用形式，它改变了原先网络技术单一的应用形式，大大丰富了光纤技术的应用形式，更好地为网络技术提高服务。
　　2 WDM光网络设计和规划的内容及其目标
　　首先，我们假设不同宽带业务办理者对传输光网规划时的宽带需求是既定的。光网络设计和规划的主要目标是通过对各类业务增长所需的宽带需求的准确预测，并在当前技术和经济发展的条件下制定一个相对完整的改进措施。
　　一般而言，在进行WDM光网络设计和规划时，主要的输入系统包括以下几个方面：（1）对一定时期内宽带网络传输的具体需求进行科学、合理的预测；（2）提供可以进行自由选择的各类网络构造，其中包括每一种构造规范的标准和工艺；（3）网路传输中所需设备的相关技术、支出费用情况以及传输基础。
　　进行改善后的WDM光网络规划可以用来详尽的描述网络传输中的各类资料，其主要包括以下几个方面：（1）网络结构、传输路由器、用以保护或传输路由等请求和逻辑信息；（2）在特定的地点进行信息的处理和设备的安装；（3）宽带网络中的相关费用；（4）同网络系统中相关位置有关的各类地理数据；（5）各个节点之间链路的地理数据。
　　在网络设计和规划方法中，一般采用目标函数来进行网络费用的支出。在某些特定的情况下，可以以需求最大化为基础设定目标函数，相关的网络设计和规划方法应该保证能够在既定的条件下以最小的代价来满足传输过程中的各种基本需要。在某些情况下，受到现有技术和标准的约束，对于一个相对复杂的网络系统进行规划有一定的难度。此时，只能借助能够得到的几个有限解来满足规划的需求。所以，在现有条件下，众多网络设计和规划方法的结果来自于规划者的决策，而非来自自动规划系统。
　　同时，根据网络设计和规划方法的不同，一般可以分为以下两种情况，一是长期规划；二是中期规划。长期设计和规划的主要目标是确定和延展那些寿命相对比较长的、投资比较大的网络组建。中期设计和规划则更加在意宽带网络系统中的节点、链路、子网等实体，以及各类网络实体之间的关系。所以说，中期规划应该在WDM光网络长期设计和规划的策略下进行，并将提高宽带网络系统中的节点和链路视为主要的规划目的。
　　3 WDM光网络设计和规划方法的具体内容
　　WDM光网络设计和规划方法的主要目的是，在总费用最小的情况下，在宽带网络传输需求给定时，估算总共需要的网络资源的多少。另外，网络传输宽带的需求一般都是通过分析网络需要传输的各种类型的业务量以及对其进行预测进行总结的。
　　WDM光网络传输系统是一项十分复杂的设计环节。一般而言，我们可以根据分解法将所有的设计和规划的问题分成若干个比较小的子问题，用以降低全部规划过程的难度。当前，分解法被广泛应用与SDH等传送网络中。由于，SDH网络和WDM网络拥有众多共性，因此，在处理关于WDM网络问题时，也可以直接采用处理SDH网络问题的方式。当然，分解法也有一定的局限性。例如，当子问题相对较多时，人们一般很难去掌握网络设计和规划方法中的最优解。这是因为，在这种状况下，要想进一步改善网络传输系统，不仅需要考虑子问题算法的效率，同时也应该协调好子问题在优化过程中的全局性。
　　此外，在解决、处理好全局性问题的同时，也应该分别依据顺序类、合并类、交互类去处理好各个子问题之间的相互关系。具体而言，就是在解决疏导子问题之前，先要解决路由子问题，因此，路由子问题和疏导子问题这两者就是顺序关系。然而，疏导子问题解决的好坏在一定情况下将影响路由子问题，那么此时疏导子问题和路由子问题之间的关系被称为交互 关系。最后一种合并关系是指，将路由子问题和疏导子问题放在一起，利用一种新型的技术，在同一时间将这两者同时处理好。在现实生活中，如何选择者三种关系，还需要具体问题具体分析。，以便得出更好地解决方案来解决各种类型的问题。
　　另外，WDM光网络设计和规划的结果对宽带需求和支出费用十分敏感。对业务量的疏导情况也将直接影响着WDM光网络性能。同时，在WDM光网络问题中，路由和波长的分配问题也值得我们去密切关注，路由和波长这二者的分配问题具体来说就是给网络节点的每一个光路都分一个波长，这样就可以大大减少波长的使用量。合理的进行波长的分配工作。
　　4 结束语
　　WDM光纤技术具有无可比拟的巨大优势，它是光网络未来发展的主要方向，为了更好地实现WDM光纤技术在日常生活中的使用，要加大力度进行系统和技术的研发，不断地对WDM光纤技术进行系统工程的完善，让它更好地发挥它的作用，更好地为人类服务。
　　参考文献：
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　　作者简介：刘海燕（1983-），女，湖南邵阳人，讲师，主要从事光通信网络的研究。
　　作者单位：长沙医学院，长沙 410219