【摘 要】以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心并面向IP互联网的密集波分复用技术己构成了今天的光纤通信的研究热点，采用自动交换光网络技术以后，原来复杂的多层网络结构可以变得简单和扁平化，在光网络层直接开始承载业务，避免了传统网络中业务升级时受到的多重限制。
【关键词】密集波；复用技术
一、密集波分复用技术的优越性
（1）超大容量：目前使用的普通光纤可传输的带宽是很宽的，但其利用率还很低。使用DWDM技术可以使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍、几十倍乃至几百倍。国内己经商用的80x40Gb/s的DWDM系统，可以传4960万路电话。
（2）对数据率“透明”：由于DWDM系统按光波长的不同进行复用和解复用，而与信号的速率和电调制方式无关，即对数据是“透明”的。因此可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号，以及PDH信号和SDH信号的综合和分离。
（3）系统升级时能最大限度地保护己有投资：在网络扩充和发展中，无需对光缆线路进行改造，只需更换光发射机和光接收机即可实现，是理想的扩容手段，也是引入宽带业务（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）的方便手段，增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容量。
（4）高度的组网灵活性、经济性和可靠性：利用DWDM技术构成的新型通信网络比用传统的电时分复用技术组成的网络结构要大大简化，而且网络层次分明，各种业务的调度只需调整相应光信号的波长即可实现。由于网络结构简化、层次分明以及业务调度方便，由此而带来的网络的灵活性、经济性和可靠性是显而易见的。
（5）可兼容全光交换：可以预见，在未来可望实现的全光网络中，各种电信业务的上/下、交叉连接等都是在光上通过对光信号波长的改变和调整来实现的。因此，DWDM技术将是实现全光网的关键技术之一，而且DWDM系统能与未来的全光网兼容，将来可能会在已经建成的DWDM系统的基础上实现透明的、具有高度生存性的全光网络。
二、密集波分复用的主要技术
（一）光源技术
石英光纤有三个低损耗窗口：600nm-900nm、1000nm-1350nm、1450nm-1800nm，即常说的860nm窗口、1310nm窗口和1550nm窗口。860nm窗口主要用于多模光纤，SDH业务传递多用1310nm窗口和1550nm窗口。鉴于目前尚无工作于1310nm窗口的宽带光放大器，所以波分复用系统的工作波长区为1550mm。DWDM系统在1550nm窗口的工作波长范围分为两部分，C波段和L波段。
（二）光合波与分波技术
对合、分波器的要求：光合波器与分波器在超高速，大容量波分复用系统中起着关键作用，性能的优劣对系统的传输质量有决定性的影响。系统对合、分波器的要求是衰耗以及偏差小、信道间的串扰小。
波分复用器分类：光栅型波分复用器属于角色散型器件。光栅型波分复用器具有优良的波长选择性，可以使波长的间隔缩小到0.5nm左右。但是，由于光栅在制造上要求非常精密，不适合大批量生产，往往在实验室的科学研究中应用较多。介质薄膜型波分复用器是由薄膜滤波器（TFF）构成。介质薄膜波分复用器是一种结构稳定的小型化无源光器件，信号通带平坦，插入损耗低，通路间隔度好。阵列波导波分复用器是以光集成技术为基础的平面波导型器件，AWG结构紧凑，插损小，是光传送网络中实现合分波的优选方案。耦合型波分复用器是将两根或者多根光纤靠贴在一起适度熔融而成的一种表面交互式器件，只能实现合波功能，制造成本低，缺点是引入损耗大。
（三）光放大技术
目前密集波分复用系统中主要采用的是掺铒光纤放大器和拉曼光纤放大器。根据放大器在光传送网络中的位置，可以分为功率放大器（BA）、线路放大器（LA）、前置放大器（队）。①BA：置于终端复用设备或中继设备的发射光源之后，在中继段中靠前的位置，主要作用是提高发送功率，从而延长传输距离。②LA：置于整个中继段的中间，将EDFA直接插入光纤传输链路中对信号进行放大。一个中继段可以根据需要，配置多个线路放大器。③PA：安装在中继段的末尾，在光接收设备之前，其主要作用是对经过线路衰减后的小信号进行预放大，提升进入接收机的光信号功率，以满足接收机接收灵敏度的要求。
（四）EDFA在应用中注意的问题
EDFA解决了光纤传输系统的许多难题，但同时也带来了一些新的问题，在DWDM系统的设计和维护中应当引起注意。
三、密集波分复用技术的发展现状与趋势
（一）密集波分复用技术的发展现状
我国的密集波分复用光通信网的研究近年来也已取得了很大的进展，国内自行研制的密集波分复用传输系统己在多个省市提供运行。以华为、中兴、烽火为代表的国内电信设备制造商都己有多种密集波分复用设备投入商用。目前国内厂家可以提供80X40G的传输容量，已达国际先进水平。同时OTN（光传送网）的研究与应用工作在国家自然科学基金和863计划支持的中国高速信息互连试验网（NSFCNET）、国家863计划支持的中国高速星形示范网（以INONET）均取得了重大成果。其中CAINONET利用自行研制的光交叉连接设备（OXC）、光分插复用器（OADM）、核心路由器（CR）和网络管理系统以及接入服务器、边缘路由器、SDH传输系统等配套设备建设基于光因特网技术的示范网，为以光因特网技术为代表的先进网络技术的研究、开发、测试提供优良的试验平台，研制开发出了一批高水平、标志性的具有自主知识产权的863研究成果，并促进这些成果形成产业化。
（二）密集波分复用光网络的演变与发展方向
回顾波分复用技术的发展过程可以看出，大规模的密集波分复用系统技术首先是从试验系统中开始的，如20世纪90年代美国斯坦福大学的STARNET，美国IBM的Rainbow，美国哥伦比亚大学的Tera NET等。随着越来越多的光传输系统升级为密集波分复用系统，人们发现在系统中引入光节点技术，可以在波长域实现低成本、高效率、灵活的组网，尤其是使得现有网络系统成倍地增长，其中EDFA所器的作用越来越大。从技术演进的角度看，密集波分复用组网遵循了从点到点系统，固定波长上下路，可变波长上下路，最终实现光域上的交叉连接和自动交换光网络的演变规律。目前，密集波分复用光网络在功能上还不够强大，尚不能满足可预见的客户层需求。这种不足主要体现在：①不能快速、高质量地为用户提供各种带宽服务与应用，满足不了正在兴起的“波长批发”、“波长出租”以及“光VPN’，等各种业务的要求。②无法进行实时的流量工程控制，现有的光网络不能根据数据业务的需求，实时、动态地调整网络的逻辑拓扑结构以避免拥塞，实现资源的最佳配置。③光网络的保护和恢复功能有待加强。④设备的互操作性和网络可扩展性差。为了解决上述问题，加强光网络功能，提高光网络的服务质量，ITU-T在充分考虑到现有光网络的实际情况、兼顾网络运营商利益的基础上，提出了ASTN模型、ASON模型和OTN的概念，赋予光网络以更多的智能，用以解决现有光网络中存在的不足。
参考文献：
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