浅论DWDM系统及其应用研究

浅论 DWDM系统及其应用研究
[摘要]随着家庭宽带业务和移动网络业务的迅猛增长，对传输网承载带宽和容量提出了更高、更迫切的需求，而DWDM系统作为一种能够在光纤传输骨干网上提高带宽和容量的新型激光技术，得到了越来越广泛的应用。

本文着重介绍了DWDM系统，并对其应用进行了分析研究，以供大家互相学习交流。

[关键词]DWDM；系统；技术；应用；
引言
众所周知，通信业务正在从以往语音为主的窄带业务，迈向以传输数据、多媒体为主的宽带综合业务过渡。

随着通信高速率业务的不断发展，对现有的传输带宽提出了更高要求。

DWDM因其能够节省大量的光纤资源，具有超大容量的传输能力、较高的性价比等优点，已被众多电信运营商所接受并应用于基础网络平台中。

目前DWDM技术在网络中已得到大规模应用，DWDM十SDH已经成为干线光传送网的基本模式[1]。

一、DWDM概述
DWDM 即密集光波复用技术，作为一种区别于传统光纤的激光技术，它通过利用单个光纤载波的紧密光谱间距，以达到一根指定光纤中多路复用的目的，这样就可以更好的控制信号在传播过程中的色散和信号衰减，实现在一定数量光纤下传递信息容量最大化[2]。

DWDM系统中，每个光通路可承载不同的信号，如SDH信号、PDH信号、ATM信号等，发端需要将多个不同波长的光信号合并起来送入同一根光纤中传输，而在接收端需要将接收光信号按不同波长进行分离，这样大大提高了光纤的负载能力。

DWDM最大的特点在于能够提供大容量的数据接入和传输，能够适应快速增长的数据通信需求，特别是快速增长的IP业务对传输容量的冲击，在长途骨干网中应用广泛。

由于DWDM系统的复用光通路速率可以是2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通道的数量可以是4、8、16、32、64甚至更多，因此DWDM系统的传输容量可以达到300-400Gbit/s。

二、DWDM系统特点
DWDM工作波长位于1550nm窗口，可以在一根光纤上承载8-160个波长。

DWDM系统主要有以下特点：(1)超大容量传输。

目前光纤可传输的带宽相对很宽，但其利用率还很低。

使用DWDM技术后，可以使一根光纤的传输容量比单波长传
输容量增加几倍、几十倍乃至几百倍，因此也节省了光纤资源；(2)数据透明传输。

由于DWDM系统按不同的光波长进行复用和解复用，而与信号的速率和电调
制方式无关，即对数据是透明的，因此可以传输特性完全不同的信号，完成各种
电信号的综合和分离；(3)超长距离传输。

掺铒光纤放大器(EDFA)具有高增益、
宽带宽、低噪声等优点，在光纤通信中应用十分广泛。

EDFA的光放大范围为
1530-1565nm，几乎可以覆盖整个DWDM系统的1550nm工作波长窗口。

在DWDM系
统中使用EDFA后，就可以对各复用光通路的信号同时进行放大，以实现系统的
超长距离传输，DWDM系统的超长传输距离可达到数百公里，可以节约大量中继设备，降低运行成本；(4)节约光纤资源。

对于单波系统而言，1个SDH就需要一对
光纤，而对于DWDM系统来讲，不管有多少个SDH分系统，整个复用系统只需要
一对光纤就够了；(5)成为构建全光网络的关键技术之一。

在全光网络中，有着
各种业务的上下、交叉连接，都是在光层上通过对光信号波长的改变和调整来实
现的。

因此，兼容全光网的DWDM技术将是实现全光网络的关键技术之一。

三、DWDM系统基本类型
DWDM系统基本类型主要有：单纤单向DWDM、单纤双向DWDM、集成式DWDM、
开放式DWDM。

(1)单纤单向DWDM系统：是指一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。

这种DWDM系统因为充分使用利用
一根光纤资源，所以传输容量相对较大。

在长途网上，可以根据实际业务的需要
逐渐增加波长来实现扩容，十分灵活。

(2)单纤双向DWDM系统：是指在一根光纤
中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。

单纤
双向传输允许单根光纤携带全双工通路，比单向传输节约一半的光纤器件。

但缺
点是，当需要将信号放大延长传输距离时，必须采用噪声指数稍差的双向光纤放
大器。

单纤双向DWDM系统适用于光缆相对比较紧张的情况。

(3)集成式DWDM系统。

是指要求接入的单光传输设备终端的光信号是满足G.692标准的光源，集成
式DWDM系统的合波器和分波器在发端和收端是分别使用的，即在发端只有合波器，在收端只有分波器，同时在收端和发端均去掉OUT转换设备。

由于集成式DWDM系统的合波/分波设备是无源器件，便于提供多种业务、多速率的接口，如PDH、SDH、POS(IP)、ATM、以太网IP等。

(4)开放式DWDM系统。

是指在合波器
和分波器的后端，加波长转移单元OUT，通过运用“光-电-光“的波长转换技术，将当前使用的G.957接口波长转换为G.692标准的波长光接口。

然后再通过波分
复用，从而在DWDM系统上传输。

各运营商可根据需要选择集成式DWDM系统还是
开放式DWDM系统，在原SDH系统环境中，可选择开发式DWDM系统，而在新建骨
干线和SDH系统较少的地区，可以选择集成式DWDM系统。

四、DWDM设备组成和组网方式
1、DWDM系统设备组成。

DWDM系统设备一般由光终端复用设备(OTM)、光线
路放大设备(OLA)、光分插复用器(OADM)、电中继器设备(REG)等几种设备组成。

2、DWDM系统常见的组网方式有：点到点方式、链形组网方式、环形组网方式，由这三种可组合成其它较复杂的网络形式。

(1)点到点组网。

点到点组网是
最简单的一种组网方式，用于端到端的业务传送。

点到点也是最基本的组网形式，其它组网方式以此为基础，点到点组网不需要光分插复用设备和电中继器，只由
光终端设备和光线路放大设备组成。

(2)链形组网。

当部分波长不需要在本地上
下业务，而其它波长继续传输时，就需要采用光分插复用设备组成链形组网。

链
形组网的网络形式是目前DWDM设备最常用的一种组网方式。

(3)环形组网。

为了
提高传输网络的保护能力，在DWDM网络建设中，绝大多数都采用环形组网，环
形组网也是比较广泛的组网方式，其节点采用光分插复用设备，环形组网还可以
衍生出各种复杂网络结构，如两环相切、两环相交、环带链等。

五、DWDM系统应用
DWDM系统适用于干线传输网、数据业务量大的城域网及其它业务量大的传输
通道。

对于干线传输网，如果2个以下的2.5Gbit/s或10Gbit/s SDH系统无法
满足需求，或是电信运营商干线传输网光缆租用不便、环网距离较长、业务增长
较快时，建议建设DWDM系统。

与由分插复用器（ADM）和中继器构建的传统 SDH
长途干线网相比，DWDM系统由于采用具有多波长放大能力的掺饵光纤放大器技术，从而降低了长途干线网的中继成本，获得了广泛应用。

对于城域网，一般把城域
网定义为跨距为几百公司的光网络，通常服务于大城市和地区，为满足互联网大
发展布带的大容量需求，改善通信网络的拥挤状况、提高网络的灵活性，建设DWDM系统与敷设新光纤相比是较廉价的替代方案。

DWDM在城域网应用中，主要
是实现众多业务汇接点的数据传送，这样的汇接点在一个城域网中一般有很多，
而且在汇接点上，往往要求波长的上下。

为了能够故障时快速恢复，常采用OADM
设备环网，用双纤单向/双向复用段保护实现业务保护，多个链路、环路可能会
交叉，最终形成比较复杂的组网。

对于电信运营商，如果其本地网光缆的建设受
限制较大(如市政部门限制破路新建或敷设光缆)，其它拥有光缆资源的运营商出
于竟争需要而不愿意出租主干光缆时，可在骨干节点间组建DWDM系统环，采用
多个SDH系统叠加在其上，通过骨干层完成接入节点为间、接入节点与骨干节点
及骨干节点间的连接。

六、结语
总之，DWDM系统以其独特的技术优势，提高了光纤带宽和容量承载能力，在
对传输网络扩容升级、发展带宽业务、充分挖掘光纤带宽潜力、实现超高速通信
等具有十分重要意义，已经成为了骨干传输网络的必然选择。

在实际应用中，应
不断对DWDM系统存在的问题进行总结和解决，使之满足未来社会不断发展的需求，发挥着更大的社会效益。

[参考文献]
[1]刘俊平.DWDM系统工程设计基本要点[J]中国科技纵横.2010（18）
[2]苏琳琳.DWDM系统及其发展前景[J]信息技术与信息化.2015（11）。