CWDM在城域网中的主要应用(转载)

shujuren

CWDM在城域网中的主要应用
RICHARD　LAUDER　和　ROSS　HALGREN博士


　　粗波分复用提供有关城域光纤传输网络建设的重要方法，目前建设CWDM系统的目的是提供低成本和简单的使用方法来满足电信运营商的需求。

　　CWDM是波分复用的一种形式，相对密集型波分复用而言有更宽的波长间隔。同时，它有更宽的光谱宽度。CWDM技术可以在单光纤上传输高达18个波长。配置CWDM的成本理所当然的比DWDM低。

　　ITU-T在2002年为CWDM信道间隔制定了标准，使得CWDM往前迈了重要一步，该标准被命名为ITU-T　G.694.2，从1270nm到1610nm每20nm成为一个波长段。这使得CWDM迅速向前发展，就和DWDM在G.694.1标准规定100-GHZ频率段后的发展一样。　
　

图1：大多数商业CWDM系统使用的是ITU-T规定的1470到1610nm之间的八个波长


　　图1显示了CWDM的波长段，大多数商业CWDM系统利用从1470nm到1610nm之间的8个波长，这些波长涵盖了S、C、L波段。ITU－T为CWDM开发全部应用编码的标准化工作还在进行中，已命名为G.695，将于10月份定稿。G.695专家小组讨论的一个论题是CWDM可使用的波段，　目前8波长系统涵盖的1470nm到1610nm波段当然包括在其中，在讨论范围的论题还有G.652光纤在1380nm处水峰高传输损耗和低于1300nm的高传输损耗可能得到折中，从而在今年实现12或16波长系统的标准化。　

对CWDM的需求　

　　推动CWDM发展的一个关键驱动器是从源节点到需求节点的网络建设，电信企业不再提供过多的资金建设网络但希翼它们装载更多的信息容量。现在，网络容量的发展是为了满足收益来源的需求。一个网络必须是有利可图的，且投资回报的也周期要尽可能得短。

　　CWDM能很好地满足需求节点的网络建设。它有比DWDM低得多的优先接入（first-in）成本，并与需求容量成比例。人们需要的是一个小规模的传输系统，操作方便、成本低廉并且能够提供足够大的容量来满足现在及未来几年的容量需求。不仅如此，还要能尽快地获得利润，而不是建设一个系统来满足十年甚至更久的需求发展，因为那将使得投资的回收的时间过长。

　　电信运营商同样也非常关注电信技术的发展。技术的快速发展使他们不再需要经常花费很多的财力便可建造容量较大的网络以满足未来的需求。

主要优势：

　　那么CWDM的优点表现在什么方面呢？主要有以下两点：

　　CWDM的低优先接入成本和低信道间隔保证了网络的收益流量，并且使资本支出能从收入来源得到回报。

　　CWDM简化了网络设计、配置和操作过程，使得电信运营商可很轻松地采用和实行这种技术。与之形成鲜明对比的城域DWDM系统却复杂的多。

　　下面大家依次具体讨论，首先看看为什么CWDM的成本如此低廉。一个主要原因是由于使用了低成本的光电元件。2.5　Gbits/sec直接调制CWDM激光器在成本方面得到最佳优化，其设计是基于得到实践的DFB技术。DFB技术的一大优点就是有窄的带宽和很高的边模抑制，因此可以获得类似的低色散特性，可以用来直接调制DWDM激光器。所以，CWDM激光器能在ITU　G.652光纤上以2.5　Gbits/sec的速率传输80KM。

　　低成本，小功率和小间隔的CWDM激光器的获得取决于无制冷的设计，这就意味着他们没有采用大尺寸的热接收器，控制电路和用来保护激光芯片的热电冷却器（TEC），这将节省电子功率和空间。一个低成本CWDM激光器的典型光输出最小可达到1　mW　(0　dBm)。

　　低成本CWDM滤波器利用TFF技术，该技术可制做离散单信道滤波器器件和4路或8路波长端口的多路复用/解复用器件。不同结构的器件可被用作多信道光分插复用器产品。CWDM滤波器可在两根光纤网络上单向传输，也可在单根光纤网络上双向传输。后者对租用线业务而言具有更低的优先接入成本优势，并且减少光纤耗尽价值。

　　尽管CWDM系统成本低，但是值得一提的是要想得到最大利润就必须在一开始就设计出一套低成本CWDM系统，而不是靠后来修改或升级。以一个城域DWDM系统为例，用一个CWDM激光器对它重新改装，滤波器并没有象预料中那样节约成本。一个采用了高成本DWDM系统架构注定也将具有一样的设计和成本。就一个波段的DWDM城域网系统而言，每一波段对应一个信道的方案很不合算。如此不标准的系统将不会节省多少成本。而且一个DWDM系统需要一个DWDM冷却激光器。相对而言，CWDM则拥有很大的成本优势，不过如果要发挥出CWDM的全部的优势，就必须在系统开始设计的时候就以CWDM来设计。

　　然后让大家看看它的简便，是什么使得CWDM有如此简单的使用方法呢？最重要的方面是CWDM是一个几乎不需要用户自己设置本身就具备最优化参数的基本传输系统。如果你知道DWDM，你不可能不知道CWDM，在很多方面，你会发现CWDM如此简单，而DWDM却被设计得那么复杂。

　　DWDM系统需要对每个信道进行复杂功率预算计算，当需要增加新的波长信道或DWDM在环网中使用时情况变得更加复杂。加上光放大器，合成的网络将非常复杂，操作难以完成且还需要为网络中各个不同的点上的所有信道设置昂贵的自动功率监控器和平衡器。

　　对一个城域环网，一个可再生CWDM系统将是最简单的解决方案。利用可再生CWDM系统，每一个CWDM信道在每个节点进行再生。在过去十年，重点不是再生而是光放大，不过现在正好相反。原因在于CWDM光电元件的再生比放大来的更加简单和合算。并且，可再生CWDM比光放大器DWDM更简单和低廉。事实上，CWDM可以用在各种环境中，比较典型的有户外电站、路边交接箱，也就是说一个内嵌的CWDM再生器能够安装在类似路边交接箱里而不需要空调房，专门的建筑物或者环境可控的房子。

关键应用

　　CWDM最初的应用主要在以下几个领域：

　　数据服务譬如千兆以太网（GbE），光纤信道，Escon,　和　Ficon等纷纷利用CWDM光纤到大楼（FTTB）方式进入商业企业。为了尽可能地利用现有的基础设施，或利用已有物理层的话音网络来击败数据接入网，那么CWDM就必须要具有这样的特点—低优先接入成本，这在市场中相当地重要。在各个领域电信企业都在努力地从他们新的商业用户身上发掘更多的利润空间。这些用户也许需要几种SAN服务或者一个专门的GbE传输业务，但不管哪一种，低廉的CWDM信道成本都显得极其重要。

　　越来越多的话音、视频和数据业务通过CWDM升级的数字回路运营（DLC）网络进行传输，很多的DLC网络仅仅是为POTS服务配置的，只有4－6根光缆和OC－3终端设备。通过升级到基于ATM的远端DLC-fed　DSL接入多路复用器，一个OC－3c回程可迅速装满，特别是当DLC环具有多于一个的输送远程终端或者能传输高带宽视频业务的时候。这种情况下，　对现有的DLC基础架构的再利用就变得极为重要，CWDM能以最小的成本快速地铺设新型高带宽的业务。且无须铺设新的光纤，原有的DSL和POTS终端也可再利用，因此将用户的损失降到最少。但如果要把CWDM安装在路边的交接箱里必须使得它的外壳足够地坚硬，终端设备尺寸足够小并有很低的功耗。如今市场上销售的设备大多能适应上述要求。

　　低成本小信道数的CWDM系统在城域核心网领域发展。事实上，电信企业必须做到：每一种配置都必须和确保收入的容量相匹配；同时将投资的风险最小化。如果想拓展多节点环网的跨距长度的话，那可再生的CWDM系统将是最好的选择。如果CWDM设备能对环网中的信道进行再利用，那么CWDM环作为SONET　或　SDH环的underlay层的性能将达到最优化，此时，CWDM可以利用环网中的一个信道向多个节点提供SONET分/插连接，而不是仅仅利用一个CWDM信道。城域网中视频业务的发展使得drop-and-continue功能成为首选。在这种情况下，CWDM信道在某个节点drop信息并且信息可继续传输到环网的下一节点。此时连续信道的再生将简化网络的设计。这就要求一个CWDM波长在一个单向信道上能有效地传播至多个偏远的节点。　

粗波分复用与密集波分复用的共存

　　粗波分复用和密集波分复用如何共存是人们对粗波分复用倍加关注的一个方面.作为一个电信运营商,如何将粗波分复用融进一个密集波分复用网络里呢?有以下三种方式供选择:

1.与光同步传输网的ADM集成到DWDM系统一样,CWDM和DWDM两个系统可以通过标准转发器来实现融合共存,通常是在131nm或者850nm处实现。

2.　在位于中心局交换机的核心网络产品中集成CWDM的功能.该方法不需要配备标准转发器来进行交叉连接,能实现更统一的网络结构。

3.此外,还可以考虑在同一光纤上实现DWDM和CWDM的集成，需要用到的ITU标准有G.694.1　和　G.694.2。如图2所示，有可能将8个200GHz　DWDM信道集成到一个CWDM信道里。这种方法可以使G.694.1　的波长混合进G.694.2的波长中。
　

图2：CWDM和DWDM技术在同一网络共存的一种方法是把多个DWDM波长放到一个CWDM信道中


　　CWDM就是这样，人们正对其制定相关的标准，它适合今天的商业模式，在低成本和多业务的简单传送方面有很多的优势。


摘自　光纤资讯网