CWDM技术在城域网的优势 1

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CWDM技术在城域网的优势
宽带城域网的建设正成为电信建设的热点。由于密集波分复用(Dense Wave Division Multiplexer,DWDM)技术的巨大带宽和传输数据的透明性，人们自然希翼能把DWDM作为城域网中的传输平台。在城域网建设中，由于传输距离短（一般100公里以内），不需要使用放大器，增加一根光纤成本也不高，如果简单采用和广域网一样的DWDM设备，无疑将得不偿失。针对这种情况，采用粗波分复用技术可以说是比较有效的解决方法之一。
城域网对波分复用技术的需求
首先是成本需求。众所周知，城域网的用户群相对长途网络较小，如果按照用户数量分摊成本，城域WDM技术占不到任何优势。考虑其它技术来降低用户成本，WDM技术才可能更有发展潜力。值得庆幸的是，城域网的传输距离较短，可以利用减少光纤放大器数目的办法初步降低设备成本。但这还是远远不够的，必须在系统内部找原因，减少关键部位的技术成本。
其次是承载业务的灵活性需求。城域网的业务复杂多样，带宽颗粒分布几乎没有严格的规律及可预见性，对传输系统的适应性要求很强。而长途波分系统提供的波长通道一般为2.5G或10G。
最后是业务的可靠性及质量保证措施需求。由于城域网中的业务特别是数据业务大都没有QoS保障，需要系统在光层全面考虑。
由于城域网范围传输距离通常不超过l00km，因而长途网必须使用的外调制器和光放大器在城域网中可以不使用。由于没有光放大器，波长数的增加和扩展也不再受光放大器频带的限制，可以容许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其他元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降，城域网系统对WDM技术的的成本需求是很低的。
对于城域网，系统对单模光纤的传输衰减要求不高，也不需要使用光纤放大器。这样这可以使用1200-1700nm的宽窗口，将相邻波长间隔放宽到10或20nm同样可以构成数十路的波分复用系统。这就是粗波分复用（CWDM）系统。
DWDM的收发设备要比CWDM系统的同类产品贵四、五倍，DWDM的收发设备价格高与激光器的许多因素相关。CWDM的激光器与DWDM激光器制造上的波长容差是一个非常关键的因素，DWDM激光器的波长容差的典型值为±0.1nm。然而CWDM激光器的波长容差却高达±2-3nm。另外，激光片的成品率低也增加了DWDM激光器的造价。此外，带Peltier冷却设备和热敏电阻的蝶形DWDM激光器要比无冷却的同轴CWDM激光器贵得多。
CWDM系统采用的DFB激光器不需要冷却，当CWDM系统工作在0℃到70℃的温度范围内，其激光器的波长一般会有6nm的漂移。这个波长漂移再加上激光器生产过程造成的±3nm波长变化，总共大约有±12nm的变化。这样就要求光滤波器的通带和激光器信道间距必须足够宽。在这些系统中，在信道带宽为13nm的情况下信道间距一般为20nm。当复用的信道数为16或者更少时，在成本、功耗要求和设备尺寸方面，CWDM系统比DWDM系统更有优势。随着越来越多的城域网运营商开始寻求更合理的传输解决方案，CWDM越来越广泛地被业界所接受。
CWDM最大的特点即是对波分复用设备系统要求不高。CWDM无须选择成本昂贵的密集波分解复用器和EDFA，只须采用便宜得多的多通道激光收发器作为中继，因而成本下降。在地理范围不是特别大、数据业务发展不是非常快的城市，具有良好的应用价值。
三、粗波分复用CWDM技术的优势
在城域网中，由于传输距离短，不必使用放大器，对光纤的传输衰减值也不太敏感，采用CWDM粗波分复用技术可以降低对器件、部件的性能要求，从而大幅度降低成本。
CWDM技术充分利用了城域网传输距离短的特点，不必受EDFA放大波段的限制，而是可以在1310-1560nm的整个光纤传输窗口上，以比DWDM系统宽得多的波长间隔进行波分复用。由于波长间隔宽、传输距离短，CWDM无须选择价格昂贵的高波长稳定度和高色散容限的激光器，这可以大幅度降低激光器成本。此外，CWDM无须选择成本昂贵的密集波分解复用器和复用器，只须选择低价的粗波分复用器和解复用器；无须采用比较复杂的控制技术以维护较高的系统要求；无须采用EDFA，只须采用便宜得多的多通道激光收/发器作为中继。由于器件成本和系统要求的降低，使得CWDM系统的造价比DWDM系统有大幅下降。
虽然价格成本比DWDM低得多，CWDM系统也能和DWDM一样支撑多业务接口，例如可以提供SDH接口，实现IP/Ethernet over SDH、ATM over SDH；可以为路由器和ATM交换机提供光纤直连接口，实现IP/Ethernet over Optical和ATM over Optical等。CWDM系统也可以通过使用OUT（光传输单元）和OADM（光分/插复用），同使用标准波长的DWDM系统互连、成环或接入DWDM骨干层。此外，CWDM可以兼容在城域网中已得到广泛应用的1310nm的SDH系统，而目前的DWDM还做不到这点。CWDM技术还具有应用于长途传输的潜在能力，一旦宽带的LAMAN（拉曼）光放大器进入商用，CWDM技术就有可能进入长途传输市场。
四、CWDM技术在城域网中的应用
我国的大部分城市，包括东部发达地区的一部分城市和西部不发达地区的大部分城市，数据业务的需求不高，应用DWDM不能体现良好的性价比。此时，用低成本的CWDM技术对城域网进行组织就显得十分必要。CWDM系统由于和DWDM系统一样，具有多种业务接口，因此具有很广泛的适应性。在不发达地区，可以直接应用CWDM技术进行城域核心层和城域汇聚层组网;在比较发达地区，数据业务发展比较好、光纤资源不太紧张的城市，CWDM技术可以和路由器结合组织汇聚层网络，也可以和以太网结合组织城域接入层网络。
CWDM技术充分适应了城域传输网传输距离短的特点，而且不受EDFA放大波段的限制，可以在1310nm-1560nm的整个光纤传输窗口上，以比DWDM系统宽得多的波长间隔进行波分复用。由于波长间隔宽、传输距离短，CWDM无须选择价格昂贵的高波长稳定度和高色散容限的激光器，这至少可以从三个方面大幅度降低激光器成本：1.由于使用无致冷激光器，使激光器制造和封装成本降低。2.对波长误差的放宽也便于生产更低价的激光器。3.CWDM用的激光器可以使用和DVD激光器一样的生产和封装技术，成本低，工艺成熟简单，而今天DVD激光器正在大批量生产，这可进一步降低CWDM激光器的生产成本。
此外，CWDM无须选择成本昂贵的密集波分复用器和解复用器，只需选择低价的粗波分复用器和解复用器；无须采用比较复杂的控制技术以维护较高的系统要求；无须采用EDFA，只须采用便宜得多的多通道激光收/发器作为中继。由于器件成本和系统要求的降低，使得CWDM系统的造价比DWDM系统大幅下降。



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