城域網(wǎng)密集波分復用(DWDM)設計研究

唐濤 莫行敏 李宗泉

中國電子科技集團公司第三十四研究所 廣西 桂林 541004

前言

在DWDM被大量用于長途網(wǎng)建設且寬帶技術日益普及的當今社會，城域網(wǎng)成為網(wǎng)絡發(fā)展瓶頸。常規(guī)傳輸網(wǎng)絡主要被用來對話音進行承載，現(xiàn)階段所能發(fā)揮作用有限，基于此，運營商競爭的重點，逐漸由長途網(wǎng)向城域網(wǎng)轉(zhuǎn)變，對經(jīng)濟且高效的城域網(wǎng)進行建設，現(xiàn)已成為社會各界的共同期望。

1 DWDM介紹

DWDM又叫密集波分復用，其本質(zhì)為傳輸光纖數(shù)據(jù)的技術，強調(diào)以比特位為依據(jù)，按照波長對激光進行并行傳輸或?qū)ψ址M行串行傳輸。作為組成光纖網(wǎng)絡不可或缺的部分，DWDM能夠?qū)⒁曨l、電子郵件等數(shù)據(jù)的傳輸層進行統(tǒng)一，這也是該技術的特點所在。

2 城域網(wǎng)要求

基于產(chǎn)品優(yōu)化與市場分割，可將DWDM系統(tǒng)分成長途網(wǎng)及城域網(wǎng)，其中，受地理區(qū)域局限較大的城域網(wǎng)，只有不斷增加鏈接數(shù)量，才能為各類業(yè)務的開展提供支持。現(xiàn)階段，城域網(wǎng)可用DWDM設備均是由干線網(wǎng)絡設備改造所得，這也決定其價格相對昂貴，由此可見，基于城域網(wǎng)要求對DWDM進行優(yōu)化是未來工作的重心。而城域網(wǎng)所提出要求，主要可被歸納為：①可提供巨大帶寬；②可擴展、易升級；③透明傳輸數(shù)字信號；④網(wǎng)絡可重構(gòu)，擁有高速且靈活的波長[1]。

3 DWDM城域網(wǎng)分析

3.1 城域方案

（1）復用方案

大部分DWDM城域網(wǎng)均將DWDM視為復用技術與城域網(wǎng)相結(jié)合，通過將光波長打造成虛擬光纖的方式，使光纖緊張局面得到緩解。由于WDM層不具備：①選路；②監(jiān)控；③生存處理功能，因此，在IP業(yè)務飛速發(fā)展的當下，基于上述方案對圖1方案進行重合應用很有必要[2]。

圖1 電信運營網(wǎng)絡

常規(guī)方案WDM層功能有限，無論是監(jiān)視還是管理網(wǎng)絡，均要以SDH為依托，該方案更適合開展電路業(yè)務的運營商，卻無法滿足IP業(yè)務快速發(fā)展城域所提出要求。因此，仍然沿用傳送效果較差且結(jié)構(gòu)復雜的常規(guī)方案并不現(xiàn)實，可使上述問題得到有效解決的光復用方案應運而生，該方案未來發(fā)展的重心，將逐漸向全光網(wǎng)狀網(wǎng)、可配置光環(huán)傾斜。

（2）網(wǎng)狀網(wǎng)方案

在OXC得到有效應用后，設計人員可以基于可配置光環(huán)，通過對OXC進行引入的方式，獲得網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。研究表明，OXC的靈活度較高，正常情況下，OXC節(jié)點均可包容環(huán)型光路和鏈型光路，且具有良好的保護功能，設計人員可充分利用OXC，在業(yè)務不被中斷的前提下，對網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行建設。

DWDM網(wǎng)狀網(wǎng)的組網(wǎng)十分靈活，可經(jīng)由光層選路和其他選路相配合的方式，確保網(wǎng)絡資源得到充分利用，為運營商提供基于容量增長對網(wǎng)絡進行升級的途徑。該方案可使網(wǎng)絡資源得到智能管理與優(yōu)化配置，這是因為其創(chuàng)造性的引入了端點地址自動辨認機制和快速聯(lián)機算法，可在快速計算的基礎上進行連接，為網(wǎng)絡資源得到理想化應用提供保證。關于網(wǎng)絡生存性，該方案為用戶提供了多重選擇，包括但不限于網(wǎng)狀共享保護、重選路由恢復。

（3）可配置光環(huán)

該方案的特點是能夠以光層為依托，做到波長上下及保護倒換，常規(guī)方案所存在缺陷，均可得到有彌補。研究表明，該方案的優(yōu)勢及不足均十分明顯，下文將分別進行介紹：其一，該方案的優(yōu)勢是能夠在降低成本的基礎上，做到前向兼容，另外，網(wǎng)絡配置也更加靈活；其二，該方案所采用拓撲結(jié)構(gòu)相對固定，不適合對動態(tài)要求和分散地理環(huán)境進行預估，要想使其優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，運營商應提前以實際情況為依據(jù)制定相應的網(wǎng)絡規(guī)劃。

3.2 組網(wǎng)方式

Internet接入現(xiàn)已由撥號上網(wǎng)過渡至光纖接入，而帶寬密集應用的出現(xiàn)和價格的降低，均使社會各界對帶寬提出更多的需求。城域網(wǎng)所面臨問題，主要是主導地位仍由SDH占據(jù)，該網(wǎng)絡的服務對象以語音傳輸為主，由此可見，基于DWDM對城域網(wǎng)進行建設是大勢所趨。對城域網(wǎng)進行組建時，設計人員應保證所選擇組網(wǎng)方式與實際需求相符，現(xiàn)有組網(wǎng)方式如下：

第一種，點到點鏈接。該網(wǎng)絡有兩種組網(wǎng)方式，其一是將線性終端加設在鏈接端點，其二是酌情增加網(wǎng)絡配備光分插復用器的數(shù)量。在為OADM上下路提供便利的基礎上，使傳輸長度得到擴展。

第二種，環(huán)形DWDM。雙纖環(huán)形網(wǎng)可被拆分成光分插復用器、背靠背終端，其優(yōu)勢在于對光纖網(wǎng)固有保護機制進行增強。

第三種，CPE配置。該網(wǎng)絡所依托核心技術為OSC，CPE所接收信息往往來自兩種信道，分別是：①黑白信道；②彩色信道。環(huán)形網(wǎng)的網(wǎng)元，通常可為數(shù)個CPE鏈接提供支持，做到科學選路和實時監(jiān)控。

4 結(jié)束語

DWDM是將復用方式由電信號成功轉(zhuǎn)移至光信號的技術，由光信號形成全光網(wǎng)，代表了光通信當下所能達成的最高水平。基于OXC與DWDM對光網(wǎng)絡層進行建立，借助全光網(wǎng)對光電轉(zhuǎn)換所存在問題加以解決是未來的發(fā)展方向。雖然DWDM還處于點到點的階段，但作為在全光網(wǎng)通訊領域邁出的第一步，該技術所帶來影響有目共睹。