CWDM技术漫谈

    --技术研发满足应用、应用需要标准
    11/10/2004,近年来，中国的通信产业取得了突发猛进的发展，中国的固定网络和移动网络已经位居全球首位。宽带通信也取得了飞速发展，在可以预见的将来，宽带用户将紧跟其后变成下一个世界第一。如何经营和建设如此大规模的网络，处于风雨飘摇的国际电信巨头们再也不能为我们提供榜样。作为国内领先的设备提供商—上海贝尔阿尔卡特股份有限公司正和广大的运营商一起共同探索发展的道路和转变，同运营商“相互渗透、互为客户、共同发展、共担风险”，共创网络商机。
    其中一个重要的转变是技术先进性并不是唯一重要因素，可增值、可运营、盈利的网络才是重要的因素。上海贝尔阿尔卡特适时研究开发了1692MSE—CWDM系统，可以为用户提供低成本的城域网解决方案。为了使CWDM产生广泛的应用和抢占市场先机，上海贝尔阿尔卡特致力于CWDM系统的标准化工作，多次参加国际电联ITU和中国标准化协会的CWDM标准制订活动，向国际电联提交CWDM标准文稿并被采纳，同时负责起草中国的CWDM技术要求标准。
    下面谈谈WDM技术的发展、CWDM技术特点和上海贝尔阿尔卡特起草CWDM标准化工作。

WDM技术发展
    通信技术的飞速发展，使人之间的交流变得越来越方便快捷，其中电话变得人们生活中不可缺少的工具，在加上数据业务尤其是互联网业务的飞速发展，对网络的带宽的需求越来越大。为了增加传输的带宽，同时避免越来越高的光纤铺设成本，波分复用技术应运而生，即将多个波长的光信号通过合波器复用到一根光纤上进行传播，在接收端通过分波器将信号恢复。

    光纤的衰减和色散限制了光信号的传输距离，当初，波分复用WDM主要是解决骨干网中的传输带宽问题，由于骨干网的传输距离一般都在数百公里以上，需要在传输的过程中对各个波长的信号同时进行放大，于是掺铒光纤放大器（EDFA）诞生了，但同时由于EDFA的增益带宽在C波段（1530nm—1565nm）或L波段（1565nm—1625nm），限制了光信号使用波长的范围。虽然通过同时使用C波段和L波段的EDFA和拉曼放大器RA，但使用的带宽还是在80nm左右，这样使得光信号波长的间隔非常窄，即密集波分复用DWDM技术。要使这些信号不产生串音和在接收端解复用，人们发展了带制冷的稳定波长输出的DFB激光器和精确的复用器/解复用器（窄带滤波器、光纤光栅、AWG等），这样DWDM完全可以解决骨干网传输带宽问题。现在商用的DWDM系统可以提供160波的1.6T的带宽，传输的距离可以到1000km以上，如上海贝尔阿尔卡特的1640WM。最常用的是32/40波10G的系统，例如上海贝尔阿尔卡特的1686MW系统。
    现在我们面临作为骨干网和接入网中间承上启下的城域网的建设，城域网需要大的容量的业务传输、丰富的业务接口、灵活的业务上下和低的成本。和点到点拓扑结构的骨干网不同，城域网为三层结构：核心层、汇聚层和接入层。核心层主要是完成业务的灵活上下和传输，为环行的拓扑结构，于是人们在骨干DWDM技术的基础上，发展了可以灵活上下业务的OADM设备满足城域网核心层的要求。另外城域网建设在一个城市内，距离一般在100km以内，这样就不需要价格昂贵的EDFA设备，大大降低了城域WDM的建网的成本。
    Light Reading在2002年10月对欧美和亚太的城域波分系统作了一个调查，结果显示在城域波分中点亮的波长数目只有17%的超过为8个或超过8个，而且都集中在大城市的城域网的核心层。对于大城市城域网的汇聚层和接入层，还有中小的城市城域网，波长数目都不会超过8个，这表明8个波长的波分系统完全可以满足中小城市城域网和大城市城域网汇聚和接入层的要求。
 
    技术的发展永远是为满足实际的应用，而不管其先进性，3G和PHS就是很好的例证。为了进一步降低城域波分的成本，满足中小城市城域网和大城市城域网汇聚和接入层的实际应用，波长数目为8个或16个的粗波分复用系统CWDM应运而生。

CWDM技术特点—低成本


    CWDM最主要的特点是采用20nm的波长间隔，一般采用S+C+L波段1470nm到1610nm的8个波长，如果配合消除在E带水峰的全波光纤使用，可以扩展到18波长。由于采用20nm的波长间隔，容许波长有较大的偏移，一般为6.5nm，和DWDM相比较，可以不采用价格昂贵的稳定波长输出的DFB激光器而采用价格便宜的无制冷DFB激光器，还可以使用工艺简单、价格较便宜的宽带滤波器作为合波/分波器，使整个系统成本低、功耗低、体积小。
    1692MSE（Metro Span Edge）是上海贝尔阿尔卡特推出的CWDM设备，支持8个波长的业务，可以平滑升级到16个波长，同时提供灵活的波长上下能力。
    系统采用模块化设计，体积小，并提供多种业务接口如SDH、GE等，同时采用先进虚拟波长技术—4any的子速率复用器，近一步丰富业务接口，提高波长的利用率，或结合上海贝尔阿尔卡特的1696Mspan设备，可以为用户定身打造低成本的城域网。

上海贝尔阿尔卡特参加CWDM标准化工作
    技术标准的竞争实际是市场的前期竞争，为了扩大CWDM的应用、抢占市场先机，我们在开发CWDM产品的同时，就大力推进制订国际和国内的CWDM标准。
    ITU-T第15工作组是制订国际电信传输标准的标准组织，上海贝尔阿尔卡特作为其全权成员，多次派专家参加在日内瓦召开的国际电联大会，参加CWDM标准的制订工作。来自上海贝尔阿尔卡特和阿尔卡特的专家一起向国际电联提交文稿，提出CWDM系统中心频率不对称偏移、Black Link参考模型、CWDM系统应用代码分类等建议，均被国际电联采纳，写入G.694.2和G.695中，这表明我们的产品正广泛被国际接受。
    在参加国际标准制订的同时，上海贝尔阿尔卡特还广泛参加中国通信标准的活动，主办中国标准化协会传输工作组会议。由于其在CWDM系统方面的领先地位，成为中国通信标准化协会CCSA的CWDM系统标准起草负责单位，在传输网络事业部和CTO标准部的共同努力下，包括CWDM系统的波长栅格、应用代码分类、系统模型、光接口参数、保护倒换、网络管理、分插复用OADM等不断得到规范、完善，相信为CWDM系统的研究、开发、生产、测试、工程设计、验收和维护管理提供技术的依据，必将产生较大的经济效益和社会效益。