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CWDM：宽带城域网的不二之选
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信息产业部电信研究院 王立群
CWDM：城域传输技术最明智的选择
3G带动了低迷的传输、IP城域网等相关市场的再度崛起。眼下，国内长途骨干网的建设已基本完成，各运营商建设的重点已经转向了本地城域网范围，城域网以成为各运营商全面竞争的主战场，更是各类技术全面大比拼的擂台，各种城域传输技术尤为突出。城域网主要负责分发长途骨干网上下来的信号，同时将来自网络边缘的信号汇聚到长途骨干网中。城域网在网络中所处的地位决定了其具有与长途骨干网明显不同的业务特性。
城域网的业务灵活多样，其用户群较长途骨干网用户群来说要小得多，同时它又需要足够的带宽以满足业务汇聚的要求。这就根本上决定了应用于城域网的网络技术要同时兼有带宽和成本的优势。因此CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing，粗波分复用)技术应运而生。由于具有成本低、容量大、业务透明性和易扩展性好等特点，CWDM设备主要应用于光城域网汇聚层，实现局域网到城域网之间或城域网内部的互连，较好地解决了局域网与城域网之间的带宽瓶颈问题，因此，CWDM一出现，就吸引了业界的目光。许多厂家纷纷推出相关产品，逐鹿市场。使得CWDM技术也成为近来颇为热门的技术之一。
CWDM组网方式及网络生存性
CWDM作为光传送网的重要组成部分，主要有两种组网方式：点对点系统和带固定波长分插复用(OADM)的系统。点对点组网方式由发送和接收两个节点组成，以满足两点之间业务的传输。点对点的组网方式不能满足组网的灵活性要求，引入固定波长分插复用(OADM)可在一定程度上改善组网的灵活性。
随着网络传输的信息越来越多，信息传输的速率越来越高，一旦网络出现故障，将造成极大的影响，网络的生存性已成为用户关注的焦点问题之一。与所有的光网络一样，CWDM网络同样面临着网络的健壮性问题，为了增强网络的健壮性，需要根据CWDM的特点，采用相应的保护技术，保证传输业务的连续性。
网络保护的基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。
根据CWDM网络的特点，首先，CWDM网络中不采用EDFA作为放大器，其传输的距离受到一定的限制，因此，采取的保护方式不能使传输距离受太大的影响；其次，到目前为止，光域上能够准确检测的参数只有光功率、光信噪比和中心波长，而像误码率、LOS、LOF这类参数只能在SDH信号的电域检测，而可检测的参数中，最方便、直接的参数是光功率，因此，故障判断的依据可采用光功率；第三，由于保护倒换有严格的时间要求，因此，故障检测不仅要求准确，而且要求快速。要满足以上条件，可采用1+1光复用段保护倒换。
1+1光复用段保护倒换原理是：在发送端，将合波后的光信号经过光耦合器分成具有完全相同信息的两路光信号，同时在主用、备用两根光纤上传输，为保护提供了冗余的路由，在接收端通过光开关，选择其中一路光信号作为接收信号，即完成并发选收的功能。在正常工作时，缺省配置是选择主用线路，当主用线路出现故障时，接收端检测到主用线路光功率丢失，产生告警，上报给网络管理系统，网络管理系统控制光开关，切换到备用线路，完成保护倒换。
CWDM的全新解决方案
目前城域网内的传输一般可以采用ATM、SDH或DWDM网，但这几种解决方案都存在建设周期长，开通维护成本高，实际应用不灵活等方面的缺点。并且根据城域网的实际特点，其具有普遍传输距离较短，无需使用放大器，若采用和广域网一样的DWDM设备，无疑将会在成本上得不偿失。因此，低成本、易开通、应用灵活CWDM作为一种新兴的传输网，为城域接入网与核心网的连接提供了全新的解决方案。
系统主要实现的创新技术：
1)实现了一机双平台技术
在同一台系统设备上同时采用CWDM技术和DWDM网络规模技术，不同传输平台的光波长信号由相应的光功能模块进行处理。不但利用了CWDM成本低的优势，而且保证网络传输技术向DWDM升级时，两者彼此兼容和平滑升级。
2)智能化的网络管理技术
主要包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计账管理等。
3)适应多业务透明传输技术
光收发机对45Mb/s～2.5Gb/s速率光信号具有自适应能力，对城域网应用的各种传输协议透明，包括ATM、SDH/Sonet、IP、Ficon、Escon等。同时还支持视/音频模拟节目无压缩数字化传输。
4)系统结构和性能的优化设计
系统采用OADM结构，综合WDM的大容量传输和动态波长配置功能。通过采用模块化设计方式，兼容CWDM和DWDM技术，随着业务扩展和网络规模扩容的要求，支持系统传输技术在线升级，同时保留原来的传输平台和业务的继续正常工作。
5)网络组网能力和自愈保护功能
能够支持多种组网方式包括点到点链路、二纤环网等多种组网方式。网络同时具有多种自愈保护方式，包括光波长通道保护。
主要解决的关键技术问题：
1)解决了在较长距离情况下，CWDM和DWDM信号同时获得放大的技术；
2)解决了在系统从CWDM传输平台在线升级为CWDM和DWDM双平台的同时对原有业务质量保证的技术问题；
3)满足了DWDM信号和CWDM信号的各项技术指标要求(包括插损、误码率等)；
4)双平台系统在不同网络拓扑中的应用技术。
但是，CWDM是成本与性能折衷的产物，不可避免地存在一些性能上的局限。CWDM目前也存在以下几点不足：
1)CWDM在单根光纤上支持的复用波长个数较少，导致日后扩容成本较高；
2)复用器、复用解调器等设备的成本还应进一步降低，这些设备不能只是DWDM相应设备的简单改型；
3)DWDM不适用于城域网，城域网节点间距离较短，运营商用在CWDM设备扩容上的钱完全可以用来埋设更多的光缆，得到更好的效果。
CWDM最大限度地利用了现有城域光纤基础设施，进而满足了未来小型城域网及大型城域网汇接、接入层业务所需要的带宽，解决了光纤短缺和多业务透明传输两个问题。对于竞争区域的运营者有着比较大的吸引力，可以在短时间建设网络并开展业务。CWDM系统是一种适合宽带城域网使用的波分复用系统。目前，我国正在进行宽带IP网建设，及时采用CWDM技术可以降低成本，推动城域网建设的快速发展。
----《通信产业报》
CWDM：城域传输技术最明智的选择
3G带动了低迷的传输、IP城域网等相关市场的再度崛起。眼下，国内长途骨干网的建设已基本完成，各运营商建设的重点已经转向了本地城域网范围，城域网以成为各运营商全面竞争的主战场，更是各类技术全面大比拼的擂台，各种城域传输技术尤为突出。城域网主要负责分发长途骨干网上下来的信号，同时将来自网络边缘的信号汇聚到长途骨干网中。城域网在网络中所处的地位决定了其具有与长途骨干网明显不同的业务特性。
城域网的业务灵活多样，其用户群较长途骨干网用户群来说要小得多，同时它又需要足够的带宽以满足业务汇聚的要求。这就根本上决定了应用于城域网的网络技术要同时兼有带宽和成本的优势。因此CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing，粗波分复用)技术应运而生。由于具有成本低、容量大、业务透明性和易扩展性好等特点，CWDM设备主要应用于光城域网汇聚层，实现局域网到城域网之间或城域网内部的互连，较好地解决了局域网与城域网之间的带宽瓶颈问题，因此，CWDM一出现，就吸引了业界的目光。许多厂家纷纷推出相关产品，逐鹿市场。使得CWDM技术也成为近来颇为热门的技术之一。
CWDM组网方式及网络生存性
CWDM作为光传送网的重要组成部分，主要有两种组网方式：点对点系统和带固定波长分插复用(OADM)的系统。点对点组网方式由发送和接收两个节点组成，以满足两点之间业务的传输。点对点的组网方式不能满足组网的灵活性要求，引入固定波长分插复用(OADM)可在一定程度上改善组网的灵活性。
随着网络传输的信息越来越多，信息传输的速率越来越高，一旦网络出现故障，将造成极大的影响，网络的生存性已成为用户关注的焦点问题之一。与所有的光网络一样，CWDM网络同样面临着网络的健壮性问题，为了增强网络的健壮性，需要根据CWDM的特点，采用相应的保护技术，保证传输业务的连续性。
网络保护的基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。
根据CWDM网络的特点，首先，CWDM网络中不采用EDFA作为放大器，其传输的距离受到一定的限制，因此，采取的保护方式不能使传输距离受太大的影响；其次，到目前为止，光域上能够准确检测的参数只有光功率、光信噪比和中心波长，而像误码率、LOS、LOF这类参数只能在SDH信号的电域检测，而可检测的参数中，最方便、直接的参数是光功率，因此，故障判断的依据可采用光功率；第三，由于保护倒换有严格的时间要求，因此，故障检测不仅要求准确，而且要求快速。要满足以上条件，可采用1+1光复用段保护倒换。
1+1光复用段保护倒换原理是：在发送端，将合波后的光信号经过光耦合器分成具有完全相同信息的两路光信号，同时在主用、备用两根光纤上传输，为保护提供了冗余的路由，在接收端通过光开关，选择其中一路光信号作为接收信号，即完成并发选收的功能。在正常工作时，缺省配置是选择主用线路，当主用线路出现故障时，接收端检测到主用线路光功率丢失，产生告警，上报给网络管理系统，网络管理系统控制光开关，切换到备用线路，完成保护倒换。
CWDM的全新解决方案
目前城域网内的传输一般可以采用ATM、SDH或DWDM网，但这几种解决方案都存在建设周期长，开通维护成本高，实际应用不灵活等方面的缺点。并且根据城域网的实际特点，其具有普遍传输距离较短，无需使用放大器，若采用和广域网一样的DWDM设备，无疑将会在成本上得不偿失。因此，低成本、易开通、应用灵活CWDM作为一种新兴的传输网，为城域接入网与核心网的连接提供了全新的解决方案。
系统主要实现的创新技术：
1)实现了一机双平台技术
在同一台系统设备上同时采用CWDM技术和DWDM网络规模技术，不同传输平台的光波长信号由相应的光功能模块进行处理。不但利用了CWDM成本低的优势，而且保证网络传输技术向DWDM升级时，两者彼此兼容和平滑升级。
2)智能化的网络管理技术
主要包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计账管理等。
3)适应多业务透明传输技术
光收发机对45Mb/s～2.5Gb/s速率光信号具有自适应能力，对城域网应用的各种传输协议透明，包括ATM、SDH/Sonet、IP、Ficon、Escon等。同时还支持视/音频模拟节目无压缩数字化传输。
4)系统结构和性能的优化设计
系统采用OADM结构，综合WDM的大容量传输和动态波长配置功能。通过采用模块化设计方式，兼容CWDM和DWDM技术，随着业务扩展和网络规模扩容的要求，支持系统传输技术在线升级，同时保留原来的传输平台和业务的继续正常工作。
5)网络组网能力和自愈保护功能
能够支持多种组网方式包括点到点链路、二纤环网等多种组网方式。网络同时具有多种自愈保护方式，包括光波长通道保护。
主要解决的关键技术问题：
1)解决了在较长距离情况下，CWDM和DWDM信号同时获得放大的技术；
2)解决了在系统从CWDM传输平台在线升级为CWDM和DWDM双平台的同时对原有业务质量保证的技术问题；
3)满足了DWDM信号和CWDM信号的各项技术指标要求(包括插损、误码率等)；
4)双平台系统在不同网络拓扑中的应用技术。
但是，CWDM是成本与性能折衷的产物，不可避免地存在一些性能上的局限。CWDM目前也存在以下几点不足：
1)CWDM在单根光纤上支持的复用波长个数较少，导致日后扩容成本较高；
2)复用器、复用解调器等设备的成本还应进一步降低，这些设备不能只是DWDM相应设备的简单改型；
3)DWDM不适用于城域网，城域网节点间距离较短，运营商用在CWDM设备扩容上的钱完全可以用来埋设更多的光缆，得到更好的效果。
CWDM最大限度地利用了现有城域光纤基础设施，进而满足了未来小型城域网及大型城域网汇接、接入层业务所需要的带宽，解决了光纤短缺和多业务透明传输两个问题。对于竞争区域的运营者有着比较大的吸引力，可以在短时间建设网络并开展业务。CWDM系统是一种适合宽带城域网使用的波分复用系统。目前，我国正在进行宽带IP网建设，及时采用CWDM技术可以降低成本，推动城域网建设的快速发展。
----《通信产业报》
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