论文导读：密集波分复用（以下简称DWDM）技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输，能充分利用光纤的巨大带宽资源，大幅度提高系统传输容量，降低传输成本。而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是可以直接接入多种业务，因此该技术在长途和骨干网的超大容量传输中得到了广泛的应用。波分复用（DWDM）技术指在当前的1.55μm波段密集放置更多信道，在发送端采用光复用器（合波器）将不同标称波长的几个或几十个光通道信号复用起来送入一根光纤进行传播。光源：光源的作用是产生激光，它是组成DWDM系统的重要器件。
关键词：波分复用，光纤，激光，应用
密集波分复用（以下简称DWDM）技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输，能充分利用光纤的巨大带宽资源，大幅度提高系统传输容量，降低传输成本。而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是可以直接接入多种业务，因此该技术在长途和骨干网的超大容量传输中得到了广泛的应用。同时如果把DWDM技术引入城域网、接入网，整个网络就会变成无缝连接的整体，为所有不同的业务提供支持和连接，因此DWDM具有很大优越性和发展潜力，应用前景十分光明，将成为整个通信网络向全光网络演变的必然。
1.DWDM技术原理与性能优势
1.1 密集波分复用原理
波分复用（DWDM）技术指在当前的1.55μm波段密集放置更多信道，在发送端采用光复用器（合波器）将不同标称波长的几个或几十个光通道信号复用起来送入一根光纤进行传播。在接收端，再由一个光解复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开，从而在一根光纤中可以实现多路光信号的复用传输。在ITU-T建议标准中，规定信道间隔为100GHz的整数倍。现在，人们已在试验采用50GHz和33.3GHz的信道间隔，甚至更窄，力求更加充分地利用光纤的可用带宽。
1.2 DWDM系统组成
主要由光源、光放大器、光复用器和光解复用器组成。光源：光源的作用是产生激光，它是组成DWDM系统的重要器件。DWDM系统光源的两个突出的特点是：具有比较大的色度色散容限值；标准而稳定的波长。对光源进行强度调制的方法有两类：直接调制和间接调制。光波长转换器:分为开放式和集成式两种应用形式。所谓的“开放式”是指在同一个DWDM系统中，可以接入不同厂商的SDH系统。而集成式DWDM系统没有采用波长转换技术，要求复用终端的光信号的波长符合系统的规范。在实际应用中，开放式和集成式DWDM可以混合使用。光放大器（OA）：光放大器是一种不需要经过光/电/光的变换而直接对光信号进行放大的有源器件,能补偿光功率在光纤传输中的损耗,延长通信系统的传输距离。光复用器与光解复用器：在DWDM系统中，DWDM器件分为合波器和分波器两种。将不同光波长的信号合在一起的器件称为合波器。一般要求分波器、合波器的复用信道数量足够、插入损耗小，隔离度大，通带范围宽，低的偏振相关性等。
1.3 DWDM网络管理系统
由于DWDM系统可以承载SDH、PDH和其他不受限的数字信号或模拟信号，其网管系统应该与传送的业务层的网管分离，分别通过Q3接口同时送给上层的网络管理层。这样可以增加DWDM承载业务的多样性。在发送端，通过插入本节点产生的波长为Xnm（1510nm）的光监控（OSC）信号，来完成帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节的传递。网络管理系统通过光监控信道物理层传送开销字节到其他节点或接收来自其他节点的开销字节对DWDM系统进行管理，实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能，并与上层管理系统相连。为防止某段光纤中光监控信道双向都断路,网元管理系统无法获取网元的监控信息, DWDM系统必须具有监控通路的保护功能。
1.4 DWDM的组网方式
DWDM最初以点到点（背靠背）方式进行组网，类似于PDH的组网方式，安全性较差，因此人们参照SDH传输系统的ADM设备，研究开发出光上下复用设备OADM(Optical Add/Drop Multiplexes),用于组建光环形网络系统，对光层业务提供环形保护功能。DWDM的环形网一般都是由SDH自己进行通道环或复用段保护，但可以根据需要进行波长保护。论文检测。对于DWDM环路系统，OADM是其基本组成单元，它连接两个方向的光路，从系统中提出/插入一个或多个波，将其余波进行串通到下游站点。目前已经有不少光传输设备厂家能够提供固定波长的OADM设备，仅能够上下固定波长，而更加灵活的可以上下任意波长的OADM产品尚在进一步开发研制当中，相信不久就可以进入商用。
1.5 DWDM适用的光纤系统
由于单模光纤具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的特点，国际上已一致认同DWDM系统将只使用单模光纤作为传输媒质。目前，ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的单模光纤。在DWDM系统中，由于多个光信号在一根光纤中同时传输，因此增加了光纤中光功率的密度，很容易引发四波混频（FWM）等非线性现象。
1.6DWDM系统的工作波长区
光纤有两个低衰耗窗口即1310nm和1550nm波长区，但由于目前尚无工作于1310nm窗口的实用化光放大器，所以DWDM系统皆工作在1550nm窗口。光纤在1550nm波长区有三个波段可以使用，即S波段、C波段、L波段，其中C、L波段目前已获得应用。S波段的波长范围为1460―1530nm，C波段的波长范围为1530―1565nm，L波段的波长范围为1570―1605nm。
1.7 DWDM系统的性能优势
一是传输容量大、传输速率高。论文检测。采用DWDM方式，每个波长不仅可以传输2.5Gbit／s的SDH信号，也可以传送10Gbit／s及40Gbit／s以上的光载波信号，使得在一个光纤上传输的容量比单模光纤大几倍到几十倍。二是光纤系统的传输距离长、传输设备简单：DWDM系统采用了石英光纤最低损耗的1550nm窗口，其传输损耗更小、 传输距离更长，并且EDFA技术、外调制、电吸收等方式使得DWDM系统中继段的允许损耗、色散更大，传输距离由几十公里向几百公里或更长距离的延长。三是网络更加智能化。DWDM系统设置了重要的网管监控通路，以传输DWDM系统的网管信息，其网管更接近TMN模式。由于同一光纤中传输的光载波信号彼此独立，可以传送不同传输特性的不同信号，并且其通道对于数据格式是完全透明的，与信号的速率和调制方式无关，从而多种格式的业务信号。论文检测。四是对各通道的数据透明传输，平滑升级扩容简单。由于各通道相互独立，分别传送不同的业务信号，扩容时对其它通道不会产生影响。
2. DWDM技术的应用
2.1 DWDM技术在骨干网的应用
由于密集波分复用（DWDM）技术能充分利用光纤的巨大带宽资源，大幅度提高系统传输容量，降低传输成本，因此该技术在长途和骨干网的超大容量传输中得到了广泛的应用。宽带业务的迅速增加刺激DWDM网络的建设。SDH、ATM、IP 等业务均可以在 DWDM 上进行传输, 节省了投资，提高了传输效率。同时
DWDM技术大大降低了每波长的建设成本，租用波长也将成为专网及虚拟网运营商首选的带宽－价格比最高的组网方式。因此构建DWDM传输平台将成为各大运营商建设基础网络的首要任务。
OADM的成熟和应用使得在光层上环形组网并提供保护成为可能。
具备光环路保护功能的DWDM系统将代替SDH系统，直接在光层
上传输IP、ATM等宽带业务。
2.2 DWDM技术在城域网上的应用
与广域网相比，城域网在传输容量和距离方面要求较低，但在支持的业务种类、灵活性和网络成本方面有着更高的要求。从业务信道角度看，长途网主要提供622Mbit/s、2.5Gbit/s及10Gbit/s信道，而城域网却要求光接口支持SDH、ATM、千兆以太网等从100Mbit/s到2.5Gbit/s范围内的所有信号，能承载不同类型的业务。DWDM是一种纯粹的物理层技术，它的运转完全独立于所携带信息的类型，能够提供以波长为基础的透明服务，灵活地传送任何格式的信号。因此在城域网中发展DWDM技术是通信网的必然趋势。但由于设备成本问题、技术问题、新旧设备的兼容性问题以及现有SDH设备与新的DWDM不成熟的网管技术的兼容问题使DWDM技术在城域网中没有广泛使用。只有少数城市正在建设自己的DWDM城域网。
面对DWDM潜在的市场面包，各大通信厂商正在积极开发研制适合各种网络应用的DWDM产品。相信不久的将来，我们所面对的将是一个崭新的全光网络世界。
【参考文献】
[1] 周卫东.现代传输与交换技术[M].北京：国防工业出版社，2003.
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[3] 纪越峰.光波分复用系统[M].北京：北京邮电大学出版社，2003.
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