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本论文主要包括两部分工作：IPoverWDM城域环网的QoS机制研究以及拉曼放大ASE噪声对CATV系统载噪比的影响研究。
本论文首先研究了分组交换WDM城域环网的基本原理和网络结构，然后详细研究了由斯坦福大学提出的一种IPoverWDM城域环网模型HORNET，包括其节点结构和MAC层协议。
根据研究的需要，首先论文基于OMNeT++平台建立了一个HORNET结构的IPoverWDM仿真器，并编写了自相似信源作为业务模型。其次，在建立的仿真平台上，研究了在HORNET网络中利用时隙预留机制建立电路连接的QoS方案，提出利用预留匹配表解决源节点时隙预留机制中的预留冲突及时隙匹配问题。在研究电路连接QoS机制对网络传输性能影响的基础上，论文提出了一种电路连接机制的改进方案，仿真结果表明该改进方案可以有效的改善网络传输效率。
作为天然的DWDM放大器，拉曼放大器一直是光网络领域的研究热点。本论文的第二部分工作是研究拉曼放大ASE噪声对CATV系统载噪比的影响。首先了导出采用前向泵浦和后向泵浦拉曼放大时CATV系统载噪比的解析解。然后分别对单级拉曼放大和EDFA放大系统以及多级EDFA和拉曼放大级联混合放大的长距离CATV系统载噪比指标进行了数值计算及讨论。研究结果表明，后向泵浦拉曼放大的ASE噪声产生于光纤后部，受光纤传输损耗的衰减量大大小于前向泵浦拉曼放大，因此采用后向泵浦拉曼放大会导致系统CNR指标的恶化。而采用前向泵浦拉曼放大与采用EDFA的系统相比，相同增益条件下，前者的载噪比比后者有4dB左右的改善。