DWDM技术原理及其在城域网中的应用

　　3.1DWDM在城域网与广域网应用上的差别DWDM在广域网应用获得了巨大的成功，但在架构宽带城域网时，两者有着很大的差别。

　　1.器件的要求

　　广域网的传输距离长达数千公里甚至跨洋，中间需要很多放大器等设备，对激光器和复用器件、部件要求很高，系统成本昂贵。而城域网传输距离一般在100km以内，对光纤的传输衰减值也不太敏感，免除了使用外部调制解调器和光放大器的必要以及相应的通路均衡需求。运营商因而可以相对自由地选用较低规格的光元器件，从而使整个系统成本大幅下降。

　　2.支持的业务种类、灵活性和网络成本方面的要求

　　与广域网相比，城域网在传输容量和距离方面要求较低，但在支持的业务种类、灵活性和网络成本方面有着更高的要求。从业务信道角度看，长途网主要提供622Mbit/s、2.5Gbit/s及10Gbit/s信道，而城域网却要求光接口支持SDH、ATM、吉比特以太网等从100Mbit/s到2.5Gbit/s范围内的所有信号，能承载不同类型的业务。DWDM是一种纯粹的物理层技术，它的运转完全独立于所携带信息的类型，能够提供以波长为基础的透明服务，灵活地传送任何格式的信号。

　　3.网络拓扑结构与保护的不同

　　从网络/业务拓扑和保护角度看，长途网采用的光纤/业务拓扑多为线性结构，业务保护由OXC、DXC或更高层协议执行。相比之下，城域网的拓扑呈环形或网状结构，业务拓扑则为辐射状结构，传输系统本身必须提供保护，或支持客户层保护机制。这就要求城域DWDM系统具有更为丰富的组网能力，并可组成光通道自愈环，以提高网络的安全性和可靠性。

　　4.城域网中对系统的模块化水平和分插复用能力要求更高

　　长途网的扩容主要通过增加容量，有效利用闲置波长，以不影响业务流量的方式进行。然而，在城域网中由于IP业务的突发性和不确定性，要求城域DWDM系统具备在环路添加新节点以及在不可预测的端点间增加容量的能力。这就对系统的模块化水平和分插复用能力提出了更高的要求。此外，城域网DWDM系统必须能提供在任何网络节点进行任意数量的波长分插复用的能力，以满足动态调度业务的需求。

　　3.2 DWDM城域网结构

　　DWDM城域网的一种基本结构是DWDM自愈环结构（见图3）。

　　从图3中可以清晰地看到DWDM系统对不同业务的支撑性。按照环中信号的传输方向，自愈环分为单向环和双向环两种；按照环路保护机制，DWDM自愈环分为１＋１环路保护、１:１保护和１:Ｎ保护环路等。此外当传输ＳＤＨ业务时，还必须协调DWDM保护机制和ＳＤＨ保护机制的重复和冲突问题。

　　在DWDM自愈环城域网结构中，OADM（光分插复用器）是最关键的部件。它的作用是在DWDM环路中灵活地添加分离波长。

　　3.3 城域DWDM技术特点

　　1.业务匹配直接、方便

　　传统的城域网络中采用ＴＤＭ技术，最适于提供2Mbit/s电路以满足64kbit／s语音业务，但该结构不适于统计复用数据业务。当城域网中采用了DWDM技术之后，便可用路由器或ATM交换机将分组或信元直接匹配到波长，而不必使用SONET或SDH的方法适配DWDM传输网络。从而，TDM被光层DWDM取代，增加了带宽利用率，推进了组网，降低了成本。

　　2.节省光纤资源

　　有的大用户需要的信道带宽很大，超过STM-16，采用TDM如STM-64技术，目前还难以满足其要求；若采用更高速率的TDM 系统需要对所有的终端设备进行更新，而DWDM则可以保留现有的终端设备，消除了使用额外光纤的要求。它还易于和现有的SONET／SDH网络或基于异步协议工作的旧的光终端设备兼容。

　　3.4 目前城域DWDM技术存在的主要问题

　　目前城域ＤＷＤＭ技术存在的主要问题在于以下几个方面：

　　１．设备成本问题

　　尽管城域网络的传输距离比较短，但由于城域网中使用了大量的光分插复用器（OADM），每个分插复用器引入了一定的损耗，所以在城域网中往往必须使用光放大器，使费用大大增加。如果采用DWDM对城域网进行升级的价格比采用TDM和铺设新光纤的价格还高，将会限制DWDM在城域网中的应用。现在设备制造商正在努力改进设备，使应用在城域网中DWDM设备的价格低于长途DWDM设备的价格。

　　2．技术问题

DWDM城域网中需使用大量的OADM，为对网络进行灵活的控制，OADM应是可编程的，可以用软件进行控制。但目前DWDM分插复用技术还不是很成熟，也没有大量商用，特别是对于波长数很多的系统。此外，光交叉连接设备更是不成熟。

　　3．设备的兼容性问题

　　由于目前DWDM网络的标准还没有完全制定，所以多个厂家设备之间的互连还存在问题。在这种情况下，一个城域网只能采用一个厂家的设备，或者加入相应的转换设备，以实现不同厂家设备之间的互连，但随着WDM光网络标准的制定，这些问题可以迎刃而解。

　　4．网管技术不成熟

　　由于相关标准制订的滞后，DWDM网管系统目前存在技术相对滞后的问题。比如大多数厂家的DWDM系统虽然都配置了EMS网元管理系统，但网元管理系统的向上接口不统一，有Q3接口、CORBA接口等，管理系统间难以兼容和互通；另外，各厂家的大多数DWDM系统尚不支持系统误码性能监测和连接完整性等重要功能。DWDM网管系统的功能尚待进一步加强和完善。

　　4 结束语

　　DWDM在长途干线网中已经获得了广泛的应用，在城域网中由于设备的成本还很昂贵，技术尚不成熟，设备的兼容性较差等原因暂时还难于普遍应用，但由于DWDM技术具有扩容的经济性，比特率和协议的透明性，良好的可扩展性等，随着市场的发展、新的低成本城域网设备的开发利用，DWDM技术在城域网中具有广阔的应用前景。相信在不远的将来，DWDM技术在我局的城域网应用中也会大展风采。