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摘要：随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网路，当承载长途传输使用的光纤都已经被占用时，承载商首先考虑的绝不是按原有路由增放一条新的光缆，而是尽可能利用已有的光纤进行扩容。近几年来，世界上的各大运营公司及设备制造厂家把目光更多的转向了DWMD技术，并对其投以越来越多的关注。本文从对DWDM技术的原理分析入手，对其系统组成进行了详细介绍，并论述了应用过程中对其主要设备及相关技术规范的要求，最后分析了DWDM技术的优势和局限性。
关键词：DWDM；技术；应用；发展
1、DWDM技术原理
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（分波器）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ITU-TG.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-T G.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1510nm波长，容量为2Mbit/s。
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、密集波分复用系统的相关技术规范
3.1 工作波道的选择
根据国际光纤通信学术会议OFC-2003报道，目前已实验出高达几百路的DWDM系统。而在我国目前使用比较广泛的是8通路和16通路系统。根据ITU-TG.692建议规定，其8通路及16通路的中心频率及波长应满足标准要求。
3.2 对光源及光电检测器的要求
由于DWDM的波道间隔很窄，对发射用的激光器要求也就很高。另外，光检测器应具备多波长检测能力：由于DWDM系统中，在一根光纤同时传输多个不同波长的光波信号，因而在接收时，必须能够从所传输的多波长业务信号中检测出所需波长的信号，因此要求光检测器具有多波长检测能力。
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3.3 光监控通路（OSC）要求
与单波长光通信系统不同，DWDM系统必须增加对EDFA监视和管理，实际应用中常采取的办法是在光纤上增加一个光波监控通路，用于传递监控信号。这个通路能在每个EDFA处进行上下，从而对EDFA控制。
4、DWDM系统的优势及局限性
4.1 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。
4.2 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。
5、DWDM技术在通信传输领域的实际应用
（1）长途干线系统。长途干线系统主要使用的是点对点系统，由于在长途线路的铺设过程中会消耗众多的材料因此运用DWDM技术则可以避免了大量的资源的小号，并且通过DWDM技术很好的改善声音的清晰度和真实度，实现超长距离无再生中继。不过由于我国目前在长距离的光纤的铺设和使用上基本上都是采用独立的点对点的密集波分复用系统，因此还没有形成一个很好的网络进行互相之间的沟通和交流。
（2）短途无中继系统。除了在长途通信以及信号的传输之外，DWDM系统也已经逐渐被应用于短距离信号传输中。一般而言，短程无中继密集波分复用系统的距离可以视不同的情况以及不同的地理位置而作决定，少则几十公里多则三四百公里。由于在距离较为近的区域采用了DWDM系统，相较于传统的做法，只需要在必要的地方设置合波器以及分波器即可，因此可以在没有电力供应的情况下实现信号的完整传输，从而大大降低了我国电信企业的运营和管理上的成本，同时也保证了信号传输的质量以及连续性。并且随着DWDM技术的不断完善，相信在未来更多的区域之间包括程式与城市之间、不同的信息中心之间以及不同的经济区域之间都可以通过这一技术进行更好的连接和沟通。
6、基于DWDM层面的通信传输技术的发展
经过了将近20多年发展，DWDM在一些关键技术方面已经日趋成熟，由于目前世界各国对于光纤带宽的利用率都非常的低，例如我国则仅仅是利用了整个光纤带宽的10%左右，所以说还有非常大的利用空间。
（1）提高通道速率。由于光纤技术的不断发展，虽然目前的DWDM系统其通道速率已经非常的快速，达到了2.5Gbit/s，但是国外的许多研究人员正在研究新的技术来再一次的提高通道速率，据相关报道美国的一些实验室已经研制出了80Gbit/s速率的通道，并且这一通道已经经过多次的实验，无论是传输的质量还是准确性方面都有很好的效果。
（2）扩宽波长范围以及频率。目前，DWDM系统所能够传输的大多是C波段的波长，不过现在在国外已经有相关的运营商开始尝试将DWDM系统的应用的波长范围扩大至L波段，虽然目前依然处于尝试阶段，但这意味着未来也许C，L，S波段都能够依托DWDM技术，通过光纤进行传输，进一步提升通信传输的质量以及信息的完整性。
（3）增加复用波长数量。就目前我国所使用的DWDM系统来看，32～40个波长的密集波分复用系统可以说已经被广泛地运用了，而在国外，例如美国已经在使用80个左右波长的DWDM系统，并且据美国最新的一篇科研杂志上所刊载的报道，有实验室已经完成了1200个波长的复用实验了，并且正在朝着新的更多的波长的数量而努力。相信随着科学技术的不断发展，未来可能一根小小的光纤就能够容纳所有的信息。
7、结束语
DWDM技术的发展及应用是未来通信网络的一大趋势，通过DWDM技术在光通信领域的应用，不仅大幅度提高了网络系统的通信容量，还使得网络系统的性能变得更加稳定、可靠，特别是它可以直接接入多种业务，而不致其相互干扰的优点，使得它的应用前景更加光明，随着人们对信息的日益膨胀的需求，DWDM技术正在朝超高速、超大容量、超长距离的方向发展。
参考文献：
[1]刘佳、黄宏光，DWDM技术及其在城域网中的应用[J].通信技术，2009（02）.
[2]胡先志，胡佳妮.光纤通信技术[M].北京邮电大学出版社，2011.
[3]严晓华.现代通信技术基础[M].清华大学出版社，2010.
论文作者:李玉妃
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：波长论文; 系统论文; 光纤论文; 技术论文; 信号论文; 复用论文; 业务论文; 《基层建设》2016年25期论文;