DWDM技術(shù)原理及其在城域網(wǎng)中的應(yīng)用

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

　　1.器件的要求

　　廣域網(wǎng)的傳輸距離長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里甚至跨洋，中間需要很多放大器等設(shè)備，對(duì)激光器和復(fù)用器件、部件要求很高，系統(tǒng)成本昂貴。而城域網(wǎng)傳輸距離一般在100km以內(nèi)，對(duì)光纖的傳輸衰減值也不太敏感，免除了使用外部調(diào)制解調(diào)器和光放大器的必要以及相應(yīng)的通路均衡需求。運(yùn)營(yíng)商因而可以相對(duì)自由地選用較低規(guī)格的光元器件，從而使整個(gè)系統(tǒng)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)成本方面有著更高的要求。從業(yè)務(wù)信道角度看，長(zhǎng)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(nèi)的所有信號(hào)，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(yùn)轉(zhuǎn)完全獨(dú)立于所攜帶信息的類(lèi)型，能夠提供以波長(zhǎng)為基礎(chǔ)的透明服務(wù)，靈活地傳送任何格式的信號(hào)。

　　3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與保護(hù)的不同

　　從網(wǎng)絡(luò)/業(yè)務(wù)拓?fù)浜捅Ｗo(hù)角度看，長(zhǎng)途網(wǎng)采用的光纖/業(yè)務(wù)拓?fù)涠酁榫€性結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)保護(hù)由OXC、DXC或更高層協(xié)議執(zhí)行。相比之下，城域網(wǎng)的拓?fù)涑虱h(huán)形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)拓?fù)鋭t為輻射狀結(jié)構(gòu)，傳輸系統(tǒng)本身必須提供保護(hù)，或支持客戶層保護(hù)機(jī)制。這就要求城域DWDM系統(tǒng)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(duì)系統(tǒng)的模塊化水平和分插復(fù)用能力要求更高

　　長(zhǎng)途網(wǎng)的擴(kuò)容主要通過(guò)增加容量，有效利用閑置波長(zhǎng)，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(tǒng)具備在環(huán)路添加新節(jié)點(diǎn)以及在不可預(yù)測(cè)的端點(diǎn)間增加容量的能力。這就對(duì)系統(tǒng)的模塊化水平和分插復(fù)用能力提出了更高的要求。此外，城域網(wǎng)DWDM系統(tǒng)必須能提供在任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行任意數(shù)量的波長(zhǎng)分插復(fù)用的能力，以滿足動(dòng)態(tài)調(diào)度業(yè)務(wù)的需求。

　　3.2 DWDM城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　DWDM城域網(wǎng)的一種基本結(jié)構(gòu)是DWDM自愈環(huán)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3）。

　　從圖3中可以清晰地看到DWDM系統(tǒng)對(duì)不同業(yè)務(wù)的支撐性。按照環(huán)中信號(hào)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(hù)機(jī)制，DWDM自愈環(huán)分為１＋１環(huán)路保護(hù)、１:１保護(hù)和１:Ｎ保護(hù)環(huán)路等。此外當(dāng)傳輸ＳＤＨ業(yè)務(wù)時(shí)，還必須協(xié)調(diào)DWDM保護(hù)機(jī)制和ＳＤＨ保護(hù)機(jī)制的重復(fù)和沖突問(wèn)題。

　　在DWDM自愈環(huán)城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，OADM（光分插復(fù)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(zhǎng)。

　　3.3 城域DWDM技術(shù)特點(diǎn)

　　1.業(yè)務(wù)匹配直接、方便

　　傳統(tǒng)的城域網(wǎng)絡(luò)中采用ＴＤＭ技術(shù)，最適于提供2Mbit/s電路以滿足64kbit／s語(yǔ)音業(yè)務(wù)，但該結(jié)構(gòu)不適于統(tǒng)計(jì)復(fù)用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)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(jī)將分組或信元直接匹配到波長(zhǎng)，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(jié)省光纖資源

　　有的大用戶需要的信道帶寬很大，超過(guò)STM-16，采用TDM如STM-64技術(shù)，目前還難以滿足其要求；若采用更高速率的TDM 系統(tǒng)需要對(duì)所有的終端設(shè)備進(jìn)行更新，而DWDM則可以保留現(xiàn)有的終端設(shè)備，消除了使用額外光纖的要求。它還易于和現(xiàn)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(shè)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(shè)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(fù)用器（OADM），每個(gè)分插復(fù)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(fèi)用大大增加。如果采用DWDM對(duì)城域網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)的價(jià)格比采用TDM和鋪設(shè)新光纖的價(jià)格還高，將會(huì)限制DWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用?，F(xiàn)在設(shè)備制造商正在努力改進(jìn)設(shè)備，使應(yīng)用在城域網(wǎng)中DWDM設(shè)備的價(jià)格低于長(zhǎng)途DWDM設(shè)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(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靈活的控制，OADM應(yīng)是可編程的，可以用軟件進(jìn)行控制。但目前DWDM分插復(fù)用技術(shù)還不是很成熟，也沒(méi)有大量商用，特別是對(duì)于波長(zhǎng)數(shù)很多的系統(tǒng)。此外，光交叉連接設(shè)備更是不成熟。

　　3．設(shè)備的兼容性問(wèn)題

　　由于目前DWDM網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有完全制定，所以多個(gè)廠家設(shè)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)廠家的設(shè)備，或者加入相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互連，但隨著WDM光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)制訂的滯后，DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)目前存在技術(shù)相對(duì)滯后的問(wèn)題。比如大多數(shù)廠家的DWDM系統(tǒng)雖然都配置了EMS網(wǎng)元管理系統(tǒng)，但網(wǎng)元管理系統(tǒng)的向上接口不統(tǒng)一，有Q3接口、CORBA接口等，管理系統(tǒng)間難以兼容和互通；另外，各廠家的大多數(shù)DWDM系統(tǒng)尚不支持系統(tǒng)誤碼性能監(jiān)測(cè)和連接完整性等重要功能。DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)的功能尚待進(jìn)一步加強(qiáng)和完善。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

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