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摘要：随着经济和科技的迅速发展，DWDM技术在国际上已被通信行业广泛应用，并围绕DWDM技术来开发新业务。DWDM技术以其大容量、支持多业务、可扩充性好等优点将成为未来传输网的主体。文章介绍了DWDM技术优点，并对该技术在通信中的应用进行分析。
关键词：DWDM技术原理；应用
0前言
DWDM传输技术具有传输容量大的突出优势，可在原有线路基础上，经济、迅速地实现传输容量的急剧增加。经过近十年的发展，DWDM技术已经取得了巨大的突破。目前，全球实现敷设的DWDM系统机已经超过5000个，商用的DWDM系统的传输已达到太比特每秒，如烽火和华为推出的160×10Gbit/s系统；更高传输速率的系统正在走向商用，如NEC的273×40Gbit/s系统传输速率达到10.92Tbit/s。实验室的最高水平实现1022个波长的多波长传输，单信道传输速率最高达到163Tbit/s。随着DWDM系统的广泛使用和技术的演进，人们发现DWDM技术在提供传输能力的同时，还具有无可比拟的联网优势，被认为是具有无限发展前途的能够大幅扩充光纤传输容量的最佳技术方案。
1、DWDM技术的原理分析
所谓DWDM（密集波分复用）实质就是一种在光波段的波分（或频分）复用技术，即：在当前为了充分利用单模光纤1.55μm低损耗区带来的巨大带宽资源，根据波长或频率的不同将光纤的低损耗区划分为若干个光波道，每个波道设置一个光波作为载波，在发送端采用光复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一个光解复用（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。根据ITUTG.692建议规定，信道间隔100GHz（0.8nm）的整数信倍。现在人们已经新实验生产出间隔更小的产品。
2、DWDM系统构成
对于开放式的DWDM系统，发射部分主要包括发射机和合波器。根据ITU-T的建议和标准，除了对DWDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外，还需要根据DWDM系统的不同应用（主要是传输光纤的类型和无电中继传输的距离）来选择有一定色度色散容限的发射机。ITU-TG.693中详细描述了DWDM系统的应用编码与发射机的基本要求。
传输部分主要有光放大器，目前使用的光放大器大多数为掺铒光纤光放大器，即EDFA。在DWDM系统中，必须采用增益平坦技术，使EDFA对不同波长的光信号具有相同的放大增益，同时，还需要考虑到不同数量的广信道同时工作的各种情况，能够保证光信道的增益竞争不影响传输性能。
光监控部分主要是光监控信道的物理层和帧结构，ITU-T建议优选采用1510mm波长，容量为2Mbit/s。
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网管部分对DWDM系统进行网原级的管理，它包括工作站（WS）和设备操作终端（EOT）上的管理软件，以及在各子框上的网元管理单元（EMU）机盘和各机盘上的盘控器（BCT）固件等。
3、DWDM系统的优势及局限性
（一）DWDM系统的优势分析。（1）可以充分利用光纤的巨大带宽资源，增大传输容量、提高传输速率。（2）提供透明的传输通道，可适合传输多种综合业务信息，是引入宽带新业务的方便手段。DWDM系统完成的是透明传输，对于“业务”层信号来说，WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。
（二）DWDM系统的局限性分析。由于点到点的DWDM传输技术本身有很大的局限性，最大的局限性是没有组网能力，不能在光层为业务提供完善的保护机制，因此点到点的DWDM传输系统只是“光联网”的初级阶段。点到点DWDM系统要为业务提供有效的保护，只能采用线路保护的方式，即敷设备用线路来进行业务保护，但这种方式成本较高，并未获得普通应用，目前，虽然也有将DWDM组成环网的情况，其实质仍然是由多个DWDM传输段组成，在每一个终端站，都是背靠背的DWDM设备，所以虽然形式上组成了环网，其本质仍是点到点的传输。为了对业务实行保护，普遍采用的仍是基于SDH层的保护，波分复用系统与保护倒换完全无关。
4、DWDM 技术在通信传输领域的应用
（一）短途无中继系统。DWDM技术除了能够在长途干线系统上进行信号的传输外，在短途通信传输中也得到良好的应用。通常，短途无中继密集型光波复用系统的分布距离是根据系统所处的地理位置等条件而决定的，一般在几十公路到三四百公里以内。因为是在近距离范围内采用的DWDM 技术，所以在组网时，只需在需要的地方设置合波器和分波器即可，即使是在无电力供应的情况下，也能实现信号的有效输送，不仅保证了信号的传输质量和连续性，而且还降低了我国电力企业的运营成本和管理成本。相信随着DWDM 技术的不断发展和完善，该技术将被应用于更多的区域内，比如：不同的城市之间、不同的信息中心之间及不同的经济区域间等。
（二）长途干线系统。目前，国际上通用的组网方式主要有点对点组网、链形组网及环形组网3种。长途干线系统主要采用的是点对点组网方式。在长途干线系统的铺设过程中，总是要铺设很多、很长的线路，采用DWDM技术相比传统技术，不仅能够节约大量的材料，避免了大量资源的消耗；而且能够有效地提高改善网络信号，提高声音的清晰度和真实性，实现了超长距离无再生中继。不过，目前我国在远距离的光纤铺设和使用过程中，基本上都是采用独立的点对点密集型光波复用系统，无法实现网络间的相互交流和沟通，这一问题还有待解决。
5、基于DWDM 层面的通信传输技术的发展趋势
经过20多年的发展，DWDM 技术的一些相关技术已日趋成熟；与此同时，互联网用户对网络流量需求的进一步增长，使得主要传输网络出现拥堵的现象频发。在这一背景下，使得光纤通信必须要往向超高速、超大容量、超长距离（3U）的方向发展，国际通信和信息产业正进入新一轮的竞争。2011年12月1日，武汉邮电科学研究院、光纤通信技术和网络国家重点实验室及烽火通信公司联合承担的国家“973”计划项目关于“超高速、超大容量、超长距离光传输基础研究”，由武汉邮电科学研究院正式对外宣布，经北京大学和工信部电信研究院专家测试，该院已实现了240Gbit/s 实时传输，其容量指标在国际上处于领先水平。2010 年12 月，他们采取离线研究方式，在国际上率先实现了“单光源1- /s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”；2011年7月又完成多光源30.7Tb/s传80公里处理，通过该技术可实现2.75 亿对人在一对光纤上的同时通话，这在眼下国际上C波段传输实验中也属最高水平；2011年11月，他们采取在线实时处理方式，朝技术要求更高、数字信号处理难度更大的目标发起冲刺，成功实现了240Gbit/s 相干光正交频分复用（OFDM）信号在普通单模光纤上无误码实时传输48km。
6、结语
DWDM技术的发展及应用是未来通信网络的一大趋势，尽管现阶段的DWDM技术存在诸多缺点和局限性，但是作为实现全光网通信的关键环节，它的应用和实践对于全光网的发展具有至关重要的作用。
参考文献：
[1]赵云.波分复用（DWDM）技术在电力通信中的应用研究.云南电业.2011
[2]郑延东.DWDM在光纤传输系统中的应用.科技信息.2011
[3]梁士超.基于DWDM层面的通讯传输技术研究[J].硅谷，2012（4）.
[4]郭爽.浅析DWDM层面的通讯传输技术研究[J].信息通信，2012，2（3）.
论文作者:谢双培
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期
论文发表时间:2017/2/22
标签：技术论文; 系统论文; 光纤论文; 波长论文; 信号论文; 复用论文; 信道论文; 《基层建设》2016年25期论文;