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DWDM技術(shù)風(fēng)生水起
近幾年，光纖通信系統(tǒng)自身在快速的發(fā)展，不停地更新?lián)Q代。自1995年開(kāi)始，WDM技術(shù)的發(fā)展極其迅猛，進(jìn)入了快車(chē)道，光放大器（OA）的出現(xiàn)和發(fā)展成了光通信史上的重要里程碑，特別是基于摻鉺光纖放大器EDFA的1550nm窗口密集波分復(fù)用（DWDM）系統(tǒng)。目前DWDM技術(shù)實(shí)驗(yàn)室及商用水平均已達(dá)Tb/s 速率，世界上各大設(shè)備生產(chǎn)廠商和運(yùn)營(yíng)公司都對(duì)其商用化表現(xiàn)出極大興趣。
WDM和DWDM應(yīng)用的是同一種技術(shù)，DWDM技術(shù)是在WDM技術(shù)上演變出來(lái)的，DWDM技術(shù)是WDM的一種具體表現(xiàn)形式，WDM更具普遍性，它們是不同時(shí)期對(duì)WDM系統(tǒng)的稱(chēng)呼，與WDM技術(shù)的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。在80年代初，人們想到并首先采用在光纖的兩個(gè)低損耗窗口1310nm和1550nm窗口各傳送一路光波長(zhǎng)信號(hào)，但隨著1550nm窗口EDFA的商用化，人們只在1550nm窗口傳送多路光載波信號(hào)。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的WDM系統(tǒng)，大家稱(chēng)這種波長(zhǎng)間隔更為緊密的WDM系統(tǒng)為密集波分DWDM系統(tǒng)。所謂DWDM技術(shù)就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)的巨大帶寬資源，根據(jù)每一道光波的頻率（或波長(zhǎng)）不同將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器）將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一個(gè)波分解復(fù)用器（分波器）將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開(kāi)的復(fù)用方式。因不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。不同類(lèi)型的光波分復(fù)用器，可以復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)也不同，雙向的問(wèn)題也容易解決。
雖然WDM工作原理是光域上的頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)，實(shí)際使用的波分復(fù)用系統(tǒng)卻是光域上的頻分復(fù)用與電域上的時(shí)分復(fù)用技術(shù)的結(jié)合。在光域上，每個(gè)波長(zhǎng)通路通過(guò)頻域的分割實(shí)現(xiàn)，每個(gè)波長(zhǎng)占用一段光纖的帶寬。DWDM系統(tǒng)就是光信號(hào)上的頻域分割。目前DWDM系統(tǒng)每個(gè)波長(zhǎng)通路上數(shù)字信號(hào)有：SDH2.5GB/s、10Gb/s或千兆以太網(wǎng)等數(shù)字系統(tǒng)，一般來(lái)講，在不特指1310nm/1550nm的兩波長(zhǎng)WDM系統(tǒng)情況下，平時(shí)大家談?wù)摰腤DM系統(tǒng)指的都是DWDM系統(tǒng)。
DWDM六大技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
超大容量傳輸
DWDM系統(tǒng)的傳輸容量十分巨大。由于DWDM系統(tǒng)的復(fù)用光通路速率可以為2.5Gb/s、10Gb/s 等，而復(fù)用光通路的數(shù)量可以是8、16、32甚至更多，因此系統(tǒng)的傳輸容量可達(dá)到300～400Gb/s。這樣巨大的傳輸容量是目前TDM方式根本無(wú)法做到的。
節(jié)約光纖資源
對(duì)于單波長(zhǎng)系統(tǒng)而言，1個(gè)SDH系統(tǒng)就需要一對(duì)光纖。而對(duì)DWDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不管有多少個(gè)SDH系統(tǒng)，整個(gè)復(fù)用系統(tǒng)只需要一對(duì)光纖就夠了。
各通路透明傳輸、平滑升級(jí)擴(kuò)容
只要增加復(fù)用光通路數(shù)量與設(shè)備，就可以增加系統(tǒng)的傳輸容量以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，而且擴(kuò)容時(shí)對(duì)其他復(fù)用光通路不會(huì)產(chǎn)生不良影響。所以DWDM系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)容是平滑的，而且方便易行，從而最大限度的保護(hù)了建設(shè)初期的投資。同時(shí)由于DWDM系統(tǒng)的各復(fù)用通路是彼此相互獨(dú)立的，所以各光通路可以分別透明地傳送不同的業(yè)務(wù)信號(hào)，如話音、數(shù)據(jù)和圖象等，給使用者帶來(lái)了極大的便利。
充分利用成熟的TDM技術(shù)
以TDM方式提高傳輸速率雖然在降低成本方面具有巨大的吸引力，但面臨著如制造工藝、電子器件工作速率的限制等許多的限制因素。而DWDM技術(shù)可以充分利用現(xiàn)已成熟的TDM技術(shù)，相當(dāng)容易地使系統(tǒng)的傳輸容量幾倍甚至幾十倍地增加，從而避開(kāi)開(kāi)發(fā)更高速TDM技術(shù)（10Gb/s以上）所面臨的種種困難。
利用EDFA實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸
摻鉺光纖放大器（EDFA）具有高增益、寬帶寬、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，它的光放大范圍為1530～1565nm，幾乎可以覆蓋整個(gè)DWDM系統(tǒng)的1550nm波長(zhǎng)范圍。用一個(gè)帶寬很寬的EDFA就可以對(duì)DWDM系統(tǒng)各復(fù)用光通路信號(hào)同時(shí)進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的超長(zhǎng)距離傳輸，還避免了每個(gè)光傳輸系統(tǒng)都需要一個(gè)光放的情況，降低了成本。
對(duì)光纖的色散無(wú)過(guò)高要求
對(duì)DWDM系統(tǒng)來(lái)講，不管系統(tǒng)的傳輸速率有多高、傳輸容量有多大，對(duì)光纖色散系數(shù)的要求基本上就是單個(gè)復(fù)用通路速率信號(hào)對(duì)光纖色散系數(shù)的要求。DWDM系統(tǒng)傳輸容量現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室、商用水平已達(dá)Tb/s，目前呈現(xiàn)如下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：（1）提高單路比特率和增加信道數(shù)并重，以實(shí)現(xiàn)DWDM系統(tǒng)速率的提高；（2）實(shí)現(xiàn)Tb/s系統(tǒng)的方案之一是OTDM與DWDM相結(jié)合；（3）雙向DWDM系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)，并將得到一定的發(fā)展；（4）DWDM技術(shù)正在向城域網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展；（5）利用DWDM技術(shù)建設(shè)更大容量的光傳送網(wǎng)；（6）將波段進(jìn)一步擴(kuò)展（現(xiàn)在是C波段，發(fā)展到L和S波段），通道間隔進(jìn)一步減小，傳輸容量進(jìn)一步加大。尤其隨著無(wú)纖光通信的出現(xiàn)，無(wú)纖WDM系統(tǒng)不受地形的限制和影響，抗干擾和抗惡劣氣候能力強(qiáng)，保密性好，而且采用開(kāi)放性接口，可承載多種業(yè)務(wù)。
DWDM助建全光網(wǎng)絡(luò)
全光網(wǎng)絡(luò)是光在傳輸、放大、中繼、光存儲(chǔ)、上下話路、分組交換、復(fù)用和解復(fù)用過(guò)程中完全是在光頻率范圍內(nèi)進(jìn)行處理的，有核心傳輸網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、接入網(wǎng)三部分。三部分的基本結(jié)構(gòu)相似，都是由光傳輸系統(tǒng)、光放大器（OA）、光差分復(fù)用器（OADM）和光交叉連接設(shè)備（OXC）組成。
DWDM在全光網(wǎng)絡(luò)中的地位
全光網(wǎng)絡(luò)的思想是隨著長(zhǎng)途傳輸中采用DWDM技術(shù)而風(fēng)行起來(lái)的。DWDM可以解決光纖短缺問(wèn)題，是未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。
DWDM在全光網(wǎng)絡(luò)中的作用
DWDM系統(tǒng)可以與OADM、OXC混合使用，組成具有高靈活性、高可靠性、高生存性的全光網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)寬帶傳送網(wǎng)的發(fā)展需要；可以充分挖掘光纖大的帶寬潛力，增大傳輸容量，且與現(xiàn)有的通信網(wǎng)有良好的兼容性；還大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)展問(wèn)題，擴(kuò)容只需要在DWDM系統(tǒng)的光纖兩端安裝附加的接口即可；現(xiàn)有的光放大器無(wú)需額外的中繼站就可以中繼新的信道，不同速率的信號(hào)不經(jīng)接口變換就能在一起傳輸，同時(shí)在大容量長(zhǎng)途傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖和再生中繼器，大大降低了長(zhǎng)途傳輸成本。DWDM技術(shù)與信號(hào)速率及調(diào)制方式無(wú)關(guān)，因此引入寬帶多媒體業(yè)務(wù)將更加方便。
DWDM在全光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
DWDM在長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用：長(zhǎng)途DWDM系統(tǒng)從“客戶(hù)端”（如SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)元素、IP路由器或ATM交換機(jī)）中提取標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并將每個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)各自相應(yīng)的波長(zhǎng)。然后將這些獨(dú)立的波長(zhǎng)聚合（光學(xué)復(fù)用）到一根光纖上。在接收端，將獨(dú)立的波長(zhǎng)從復(fù)用的光纖中過(guò)濾出來(lái)，變回標(biāo)準(zhǔn)的SONET/SDH光信號(hào)，然后傳給“客戶(hù)端”；
DWDM技術(shù)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用：低成本是城域網(wǎng)DWDM系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)，特別是按每波長(zhǎng)其成本必須明顯低于長(zhǎng)途網(wǎng)用的DWDM系統(tǒng)。由于城域網(wǎng)范圍傳輸距離通常不超過(guò)100Km，因而長(zhǎng)途以往必須用的光放大器等可以不必使用，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本；
DWDM技術(shù)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用：DWDM技術(shù)飛速發(fā)展使利用的波長(zhǎng)數(shù)目大量增加，使每種業(yè)務(wù)采用一個(gè)波長(zhǎng)傳輸成為可能，特別是在接入網(wǎng)中，采用DWDM低速接口可以很容易地區(qū)分每一個(gè)用戶(hù)，而DWDM本身業(yè)務(wù)透明，允許用戶(hù)根據(jù)自己的需要選擇業(yè)務(wù)類(lèi)型和速率。
DWDM技術(shù)的開(kāi)拓為光纖通信網(wǎng)的發(fā)展開(kāi)辟了美好的前景，從發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)等多方面來(lái)看，我們完全有理由相信光纖通信進(jìn)入了又一次蓬勃發(fā)展的新高潮。
(編輯:xiaoyao)
