wdm技术原理及以此为基础的网络融合策略

枟中国有线电视枠２０１５（０９）ＣＨＩＮＡＤＩＧＩＴＡＬＣＡＢＬＥＴＶ
·网络建设·
中图分类号：ＴＮ９４３．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－７０２２（２０１５）０９－１０５５－０３
作者简介：吴晓华（１９７８－　），男，工程师，研究方向为有线电视网络技术，Ｅ－ｍａｉｌ：３２３９１７８３３７＠ｑｑ．ｃｏｍ。

W DM 技术原理及以此
为基础的网络融合策略
□吴晓华（中广有线信息网络有限公司绍兴分公司，浙江绍兴３１２０００）
摘　要：随着经济与科技的发展，光纤入户在各中小城市已经基本实现，这就要求广电网络与通信运营商的业务承载与支撑能力不断提升，因此网络的融合改造刻不容缓，据此，对ＷＤＭ的技术原理进行分析，同时探讨如何利用ＷＤＭ设备实现网络的融合。

关键词：ＷＤＭ；网络融合；广电宽带
WDM Technology Principle and As a Basis for Network Integration Implementation Strategy
□ＷＵＸｉａｏ－ｈｕａ
（ＣｈｉｎａＣａｂｌｅＮｅｔｗｏｒｋＣｏ．，Ｌｔｄ，ＳｈａｏｘｉｎｇＢｒａｎｃｈ，Ｓｈａｏｘｉｎｇ３１２０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｉｂｅｒｔｏｔｈｅｈｏｍｅｈａｓｂｅｅｎｌａｒｇｅｌｙａｃｈｉｅｖｅｄｉｎｔｈｅｓｍａｌｌｃｉｔｉｅｓ，ｔｈｉｓｒｅｑｕｉｒｅｓｒａｄｉｏａｎｄｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｏｐｅｒａｔｏｒｓｔｏｃｏｎｓｔａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｅｒｖｉｃｅｂｅａｒｉｎｇａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｖｅｒｇｅｎｅｔｗｏｒｋｄｅｌａｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＷＤＭｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅｕｓｅｏｆＷＤＭｅｑｕｉｐ－ｍｅｎｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ．
Key words ：ＷＤＭ；ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｂｒｏａｄｂａｎｄ
1　WDM 技术概述
ＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）又叫波分
复用技术，作为新一代超高速光缆技术的代表逐渐广泛应用，这种波分复用技术就是在同一光纤内同时传输多个不同波长的光波，有效增强数据的传输速度与容量，节省光纤资源，在有限的空间能创造更高的效率与价值。

波分复合技术是采用合波器，在发送端将不
用波长的光载信号合并，之后转入单模光纤，而接收部分则可以用分波器进行有效分离，不同波长的载波完全独立，因此很容易实现双向传输的需求。

2　WDM 技术的原理与应用
在光纤应用之初，一根光纤只能传输单一信号，一般是０．８５μｍ或１．３１μｍ，这样就会导致光纤宽带使
用的极大浪费，为了进一步提升光纤宽带的利用率，人们开始尝试利用光纤的低损耗窗口１３１０ｎｍ和１５５０ｎｍ各传输一路光波长信号，从而最终实现了单根光纤的两路光波信号的同时传输，这就是我们现在用的１３１０ｎｍ／１５５０ｎｍ两波长的ＷＤＭ系统，这是最早出现的一种典型的ＷＤＭ系统。

因为当时无法实现全光信号的放大，所以在ＷＤＭ系统中需要大量的光转电转光的设备，使系统变得比较复杂，投入成本也比较高，且解决不了光信号的干扰问题，这就导致早期的ＷＤＭ系统虽然提升了光纤效率，但是并没有因此而
得到广泛的运用。

随着技术的发展，１５００ｎｍ波长的ＥＤＦＡ（掺铒光纤放大器）开始不断地商业化，这也推动了ＷＤＭ的商
业化进程，标志着ＷＤＭ进入了一个全新的发展阶段。

人们逐渐摒弃了１３１０ｎｍ窗口，而是大量采用１５５０ｎｍ窗口传输多路光载波信号。

但传输中的相邻波长相对较小，一般小于１．６ｎｍ，且共享一个ＥＤＦＡ，因此为了进一步区分原始的ＷＤＭ系统，这种系统被称为ＤＷＤＭ（密集波分复用）系统，这是一种针对相邻波长距离不同而独立出来的ＷＤＭ系统的一种分支［１］。

作为ＷＤＭ的一种表现形式，ＤＷＤＭ的使用范围
极为广泛，甚至在称呼上取代了ＷＤＭ，现在的ＤＷＤＭ系统很多人直接简称为ＷＤＭ系统，实质上两者存在一定的包含关系，ＷＤＭ更具广泛性。

随着技术的不断发展，现在的波长间隔越来越小，且也越来越能满足更高的需求，密集程度的提升混淆了两者的区别。

所以如果不特指１３１０ｎｍ／１５５０ｎｍ的两波长ＷＤＭ系统，通信领域里谈论的ＷＤＭ系统就是ＤＷＤＭ系统了［２］
，图１中表示的便是ＷＤＭ
的单芯双向系统原理。

图１　ＷＤＭ单芯双向示意图
ＤＷＤＭ系统目前多用在长途通信系统的领域里，随着技术的不断进步，已经越来越多地把此项技术应用在城域网或接入网的领域里，因为在应用中复用通道数一般是１６甚至更少，而通道间隔是２００ＧＨｚ或者５００ＧＨｚ，因此目前的市场上还比较流行ＣＷＤＭ技术（粗波分复用技术）。

另外这种技术的改造成本较低，可以运用低成本原件实现高性能网络接入。

在１５３０～１５５０ｎｍ的波长每间隔１０ｎｍ选定一个波长，因此可以使用光谱较宽、对中心波长要求较低、更便宜的激光器。

利用这种方式可以有效解决有线电视、宽带上网与语音通信的单光纤传输，是三网融合的主要解决途径之一。

实现ＷＤＭ的关键技术：ＷＤＭ设备相比传统设备有着良好的技术优势和经济效益，是未来市场需求的有效支撑，有着极好的市场前景，但是ＷＤＭ的实现也需要一些基础硬件的支撑，比如光源、光分波合波器、
光线路技术以及监控技术等［３］。

（１）ＷＤＭ系统所使用的光源：目前有多波长光源、绝对波长光源、分布反馈型激光器和超级周期结构衍射光栅分布反馈性激光器等波长可变半导体激光器，以及多波长光纤环形激光器等，而在ＷＤＭ的应用中，光源发光波长必须精确且稳定，同时便于集成，而且有与之配套的波长检测与稳定技术，可靠性高且成本较低。

（２）光合波／分波技术：合波器作为一个器件，特点是有输入端口多个，但是只有一个输出端口，主要用作传输系统的发送端，它的每个输入端口都会有光信号输入，光信号的波长不一，但是最终结果都是由唯一的一个输出端口输出。

（３）光发大器：它的用途很广，可以用作功率放大器或线路放大器、前置放大器，其性能非常关键，属于光通信中的核心器件。

根据当前已有的技术，光放大器主要有两类：第一大类是光纤放大器，英文简称ＯＦＡ，具体又可以分为４小类，包括掺铒光纤放大器、光纤拉曼放大器、掺铌光纤放大器、掺镨光纤放大器，而这中间技术最为成熟的是第一小类，并且广泛应用于ＷＤＭ系统中，是当下光通信的主流放大器，第二大类是半导体光发大器，英文简称ＳＯＡ。

（４）光纤技术：现在主流的光纤石英光纤，是光纤通信领域中的宠儿，最受欢迎的是长波长单模光纤，如Ｇ．５６３的色拉位移单模光纤、Ｇ．６５２的单模光纤等，它们的应用解决了许多技术难题，比如色散问题、非线性问题等，效果最好的还是Ｇ．６５５的非零色散位移单模光纤，非常适合应用于吉比特的网络系统。

ＷＤＭ技术的应用水平：依据已有的ＷＤＭ系统传输容量的试验结果，１．６Ｔｂｉｔ／ｓＷＤＭ系统已经被认可，取得相当的成功，以后的发展都借鉴了此系统，比如北电公司推出的６．４Ｔｂｉｔ／ｓ的ＷＤＭ系统。

公司朗讯则采用了８０ｎｍ谱宽的光放大器，进而波长数高达１０２２，为世界之最。

我国的ＷＤＭ技术也不甘落后，研发热情日益高涨，收获颇丰，进展顺利，其中华为的成就最大，它的ＷＤＭ的市场占有率已经位列全球之首，１００ＧＷＤＭ产品已经正式投产并商用，同时也展开了关于４００Ｇ的技术验证与实验。

3　利用WDM 设备实现网络融合
对于一些新建的小区，电信运营商与广电网络可采用合作方式进行融合网络的建设，完全可以利用ＥＰＯＮ全光纤网络的特点实现网络融合，其技术原理是利用ＷＤＭ设备通过波分复用方式将有线电视的ＣＡＴＶ信号融入到ＥＰＯＮ网络光纤里进行传输。

这样
吴晓华：ＷＤＭ技术原理及以此为基础的网络融合策略枟中国有线电视枠２０１５年第０９期
做的好处是，电信运营商只要在机房侧将有线电视的网络信号引入，就可以轻松实现双方的各自业务，广电公司不用在主干和小区侧再投入建设，节省资金，广电可租用电信运营商的光缆线路，实现与电信运营商的双赢。

具体原理如下：利用ＷＤＭ设备把广电的有线电视信号通过１５５０ｎｍ的波长和电信运营商ＯＬＴ的窄带／宽带的波段１３１０ｎｍ／１４９０ｎｍ波长融合在一起，实现波分复用（ＷＤＭ），合为一根光纤，最后到用户家后，再解波分复用还原出广电的１５５０ｎｍ电视信号和电信的１３１０ｎｍ／１４９０ｎｍ窄带／宽带信号，从而完成３种业务的传输，如图２所示。

参考文献：
［１］　石　磊，甘朝钦．基于动态波长分配的ＷＤＭ－
ＰＯＮ技术研究［Ｊ］．光通信技术，２００８，１５（１１）：８－１１．［２］　吴海西．ＷＤＭ技术的原理及其应用与发展［Ｊ］．现代电信科技，２０００，１７（１０）：１７－２３．［３］　赵金民，许常德，杜　军，等．三网融合形势下ＦＴＴＨ规模发展关键问题分析及管理研究［Ｊ］．电信科学，２０１１，３９（Ｓ１）：４８２－
４８５．
图２　ＷＤＭ融合网络应用模式图
［收稿日期：２０１５－０８－２０］
浙江发布网络建设实施意见推进三网融合
近日，浙江省人民政府办公厅发布“关于加快推进无线宽带网络建设的实施意见”。

实施意见要求加强无线宽带网络支撑能力建设，包括加快有线宽带网络演进升级、推进网络基础设施共建共享、发挥应用市场牵引作用等。

在“发挥应用市场牵引作用”方面，实施意见提出，推进电信、网络运营企业和互联网、工业、农业、服务业等各类企业抓住“互联网＋”、大数据、云计算、物联网等发展机遇，创新发展模式，扩展业务形态，丰富服务内容，促进无线宽带业务的普及应用，牵引宽带网络建设。

全面推进三网融合，加快电信、广电业务双向进入，推动交互式网络电视（ＩＰＴＶ）、移动互联网电视等业务发展。

加快存量铁塔的收购和整合，提升铁塔及附属设施产业运营效率，带动相关产业技术开发与升级。

发挥我省民营资本优势，推动民营资本参股铁塔公司建设。

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