DWDM技術(shù)原理及其在城域網(wǎng)中的應用

　　3.1 DWDM在城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)應用上的差別DWDM在廣域網(wǎng)應用獲得了巨大的成功，但在架構寬帶城域網(wǎng)時(shí)，兩者有著(zhù)很大的差別。

　　1.器件的要求

　　廣域網(wǎng)的傳輸距離長(cháng)達數千公里甚至跨洋，中間需要很多放大器等設備，對激光器和復用器件、部件要求很高，系統成本昂貴。而城域網(wǎng)傳輸距離一般在100km以?xún)?，對光纖的傳輸衰減值也不太敏感，免除了使用外部調制解調器和光放大器的必要以及相應的通路均衡需求。運營(yíng)商因而可以相對自由地選用較低規格的光元器件，從而使整個(gè)系統成本大幅下降。

　　2.支持的業(yè)務(wù)種類(lèi)、靈活性和網(wǎng)絡(luò )成本方面的要求

　　與廣域網(wǎng)相比，城域網(wǎng)在傳輸容量和距離方面要求較低，但在支持的業(yè)務(wù)種類(lèi)、靈活性和網(wǎng)絡(luò )成本方面有著(zhù)更高的要求。從業(yè)務(wù)信道角度看，長(cháng)途網(wǎng)主要提供622Mbit/s、2.5Gbit/s及10Gbit/s信道，而城域網(wǎng)卻要求光接口支持SDH、ATM、吉比特以太網(wǎng)等從100Mbit/s到2.5Gbit/s范圍內的所有信號，能承載不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)。DWDM是一種純粹的物理層技術(shù)，它的運轉完全獨立于所攜帶信息的類(lèi)型，能夠提供以波長(cháng)為基礎的透明服務(wù)，靈活地傳送任何格式的信號。

　　3.網(wǎng)絡(luò )拓撲結構與保護的不同

　　從網(wǎng)絡(luò )/業(yè)務(wù)拓撲和保護角度看，長(cháng)途網(wǎng)采用的光纖/業(yè)務(wù)拓撲多為線(xiàn)性結構，業(yè)務(wù)保護由OXC、DXC或更高層協(xié)議執行。相比之下，城域網(wǎng)的拓撲呈環(huán)形或網(wǎng)狀結構，業(yè)務(wù)拓撲則為輻射狀結構，傳輸系統本身必須提供保護，或支持客戶(hù)層保護機制。這就要求城域DWDM系統具有更為豐富的組網(wǎng)能力，并可組成光通道自愈環(huán)，以提高網(wǎng)絡(luò )的安全性和可靠性。

　　4.城域網(wǎng)中對系統的模塊化水平和分插復用能力要求更高

　　長(cháng)途網(wǎng)的擴容主要通過(guò)增加容量，有效利用閑置波長(cháng)，以不影響業(yè)務(wù)流量的方式進(jìn)行。然而，在城域網(wǎng)中由于IP業(yè)務(wù)的突發(fā)性和不確定性，要求城域DWDM系統具備在環(huán)路添加新節點(diǎn)以及在不可預測的端點(diǎn)間增加容量的能力。這就對系統的模塊化水平和分插復用能力提出了更高的要求。此外，城域網(wǎng)DWDM系統必須能提供在任何網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)進(jìn)行任意數量的波長(cháng)分插復用的能力，以滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)調度業(yè)務(wù)的需求。

　　3.2 DWDM城域網(wǎng)結構

　　DWDM城域網(wǎng)的一種基本結構是DWDM自愈環(huán)結構（見(jiàn)圖3）。

　　從圖3中可以清晰地看到DWDM系統對不同業(yè)務(wù)的支撐性。按照環(huán)中信號的傳輸方向，自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)兩種；按照環(huán)路保護機制，DWDM自愈環(huán)分為１＋１環(huán)路保護、１:１保護和１:Ｎ保護環(huán)路等。此外當傳輸ＳＤＨ業(yè)務(wù)時(shí)，還必須協(xié)調DWDM保護機制和ＳＤＨ保護機制的重復和沖突問(wèn)題。

　　在DWDM自愈環(huán)城域網(wǎng)結構中，OADM（光分插復用器）是最關(guān)鍵的部件。它的作用是在DWDM環(huán)路中靈活地添加分離波長(cháng)。

　　3.3 城域DWDM技術(shù)特點(diǎn)

　　1.業(yè)務(wù)匹配直接、方便

　　傳統的城域網(wǎng)絡(luò )中采用ＴＤＭ技術(shù)，最適于提供2Mbit/s電路以滿(mǎn)足64kbit／s語(yǔ)音業(yè)務(wù)，但該結構不適于統計復用數據業(yè)務(wù)。當城域網(wǎng)中采用了DWDM技術(shù)之后，便可用路由器或ATM交換機將分組或信元直接匹配到波長(cháng)，而不必使用SONET或SDH的方法適配DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò )。從而，TDM被光層DWDM取代，增加了帶寬利用率，推進(jìn)了組網(wǎng)，降低了成本。

　　2.節省光纖資源

　　有的大用戶(hù)需要的信道帶寬很大，超過(guò)STM-16，采用TDM如STM-64技術(shù)，目前還難以滿(mǎn)足其要求；若采用更高速率的TDM 系統需要對所有的終端設備進(jìn)行更新，而DWDM則可以保留現有的終端設備，消除了使用額外光纖的要求。它還易于和現有的SONET／SDH網(wǎng)絡(luò )或基于異步協(xié)議工作的舊的光終端設備兼容。

　　3.4 目前城域DWDM技術(shù)存在的主要問(wèn)題

　　目前城域ＤＷＤＭ技術(shù)存在的主要問(wèn)題在于以下幾個(gè)方面：

　?。保O備成本問(wèn)題

　　盡管城域網(wǎng)絡(luò )的傳輸距離比較短，但由于城域網(wǎng)中使用了大量的光分插復用器（OADM），每個(gè)分插復用器引入了一定的損耗，所以在城域網(wǎng)中往往必須使用光放大器，使費用大大增加。如果采用DWDM對城域網(wǎng)進(jìn)行升級的價(jià)格比采用TDM和鋪設新光纖的價(jià)格還高，將會(huì )限制DWDM在城域網(wǎng)中的應用?，F在設備制造商正在努力改進(jìn)設備，使應用在城域網(wǎng)中DWDM設備的價(jià)格低于長(cháng)途DWDM設備的價(jià)格。

　　2．技術(shù)問(wèn)題

DWDM城域網(wǎng)中需使用大量的OADM，為對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行靈活的控制，OADM應是可編程的，可以用軟件進(jìn)行控制。但目前DWDM分插復用技術(shù)還不是很成熟，也沒(méi)有大量商用，特別是對于波長(cháng)數很多的系統。此外，光交叉連接設備更是不成熟。

　　3．設備的兼容性問(wèn)題

　　由于目前DWDM網(wǎng)絡(luò )的標準還沒(méi)有完全制定，所以多個(gè)廠(chǎng)家設備之間的互連還存在問(wèn)題。在這種情況下，一個(gè)城域網(wǎng)只能采用一個(gè)廠(chǎng)家的設備，或者加入相應的轉換設備，以實(shí)現不同廠(chǎng)家設備之間的互連，但隨著(zhù)WDM光網(wǎng)絡(luò )標準的制定，這些問(wèn)題可以迎刃而解。

　　4．網(wǎng)管技術(shù)不成熟

　　由于相關(guān)標準制訂的滯后，DWDM網(wǎng)管系統目前存在技術(shù)相對滯后的問(wèn)題。比如大多數廠(chǎng)家的DWDM系統雖然都配置了EMS網(wǎng)元管理系統，但網(wǎng)元管理系統的向上接口不統一，有Q3接口、CORBA接口等，管理系統間難以兼容和互通；另外，各廠(chǎng)家的大多數DWDM系統尚不支持系統誤碼性能監測和連接完整性等重要功能。DWDM網(wǎng)管系統的功能尚待進(jìn)一步加強和完善。

　　4 結束語(yǔ)

　　DWDM在長(cháng)途干線(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)獲得了廣泛的應用，在城域網(wǎng)中由于設備的成本還很昂貴，技術(shù)尚不成熟，設備的兼容性較差等原因暫時(shí)還難于普遍應用，但由于DWDM技術(shù)具有擴容的經(jīng)濟性，比特率和協(xié)議的透明性，良好的可擴展性等，隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展、新的低成本城域網(wǎng)設備的開(kāi)發(fā)利用，DWDM技術(shù)在城域網(wǎng)中具有廣闊的應用前景。相信在不遠的將來(lái)，DWDM技術(shù)在我局的城域網(wǎng)應用中也會(huì )大展風(fēng)采。