CWDM环网结构分析

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CWDM环网结构分析
上海贝尔阿尔卡特企业 邓小强 易小波
　　CWDM (Coarse WDM) 系统以其低成本、大容量、业务透明性和易扩展性成为一种经济实用的短距离WDM传输系统。目前，CWDM在城域网应用中越来越受到大家的认可并已经实用化。CWDM可应用于大都市的城域接入网，同时还可以应用于中小城市的城域核心网，且后者在我国的实际应用中应该非常有前途。当其应用于中小城市的城域核心网时，组网方式大多采用环形网且均采用双纤双向环。如下从一个典型的CWDM系统出发，就CWDM系统环网的最佳保护方式和在城域核心网中专用通道保护方式中的最大节点数进行分析和探讨。

　　在CWDM系统一般不采用光放，当系统的最高速率为2.5Gbps 时，系统最大功率预算为20几个dB，最大传输距离为50km左右。当然限制系统的最大传输距离的参数还有色散、光纤的衰减系数等，但功率预算是系统最大传输距离的主要因数(尤其是在系统选好激光器类型后)。系统最大功率预算同时也限制了每一个波长通道所能通过的最大节点数和最大传输距离。若一个CWDM系统中的OADM节点中每个波长上下路和直通状态的典型插损为2dbB，节点间的传输距离典型为20公里，每公里光纤的插损为0.3dB 则传输损耗为6dB，当系统最大功率预算为22dB时，系统很难支撑更长的传输距离。

　　WDM系统的光层保护方式有复用端保护(OMS) 和通道保护(OCh) 两种，通道保护又可根据系统对保护通道的利用方式分为专有保护和共享保护两种。

　　在采用复用段保护的CWDM系统中，当发生保护倒换时系统中最大光波长通道距离可能大于或等于环长。由上面的分析知此时该波长通道的光功率预算很难满足要求，更不用考虑如系统所用激光器所能支撑的最大色散距离等其他因数的影响。因此在CWDM系统中采用OMS保护方式显然是行不通的。而对光通道保护方式而言，系统中的最大波长通道距离肯定小于环的总长度，若采用近端业务配置方式能使得最大波长通道距离约环长的一半。

　　就Och保护方式本身而言可分为两种：专用保护方式和共享保护方式，专用保护方式和共享保护方式除了星型业务所需波长数差不多外，在环形业务和均匀型业务两种情况下专用保护方式对波长的利用率均比共享保护方式差，且随环网节点数的增加专用保护方式的波长利用率越低。但是共享保护方式对波长利用率的提高是以系统成本的增加和系统的复杂性增加(共享保护方式需要复杂的协议)为代价的，尤其是在当前光开关等关键光器件的价格较高的情况下系统成本的增加尤为突出。另外系统成本的增加会削弱CWDM本身所具有的成本优势。因此共享的通道保护方式也不适用于CWDM环网系统。相对共享通道保护方式而言，专用通道保护系统具有成本低、系统结构简单、保护时间短等优势，因此对于城域CWDM环网系统而言专用通道保护方式的确是一个非常好的选择。

　　目前的CWDM系统大多只提供S+C+L波段的8个波长。当系统应用于中小城市的城域核心网时，系统所能支撑的最大节点数就会受到限制。若城域核心网中的节点数为4个，完全的均匀性业务所需的波长数为6，此时环中只有两个波长剩余，当然这两个波长还可以用作从干线网的业务接入。当节点数为5，完全的均匀性业务情况下城域核心环网所需的波长数为10，这已超出目前大多数系统所提供的波长数，考虑到整个CWDM系统的波长数可以扩展到16(以20nm为间隔)城域核心网的最大节点数可以为5。

　　上海贝尔阿尔卡特企业推出的CWDM系统中所采用的保护方式正是专用通道保护，系统目前支撑的波长数为8，将来可升级为16波系统，有助于建设一个实用、经济、可靠的CWDM系统。

　　CWDM即稀疏波分复用系统，是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm ，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

　　目前城域网内的传输一般可以采用ATM、SDH或DWDM网，但这几种解决方案都存在建设周期长，开通维护成本高，实际应用不灵活等方面的缺点。并且根据城域网的实际特点，其具有普遍传输距离较短，无需使用放大器，若采用和广域网一样的DWDM设备，无疑将会在成本上得不偿失。

　　因此，低成本、易开通、应用灵活CWDM作为一种新兴的传输网，为城域接入网与核心网的连接提供了全新的解决方案。利用粗波分复用技术在光城域网现有的网络基础上提高通信容量(波长带宽×N)、扩展带宽，能够有效解决光纤的资源问题。因此，目前在行业范围内CWDM得到了广泛认可。