DWDM技術(shù)原理及其在城域網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1 DWDM在城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)應(yīng)用上的差別DWDM在廣域網(wǎng)應(yīng)用獲得了巨大的成功,但在架構(gòu)寬帶城域網(wǎng)時,兩者有著很大的差別。
1.器件的要求
廣域網(wǎng)的傳輸距離長達數(shù)千公里甚至跨洋,中間需要很多放大器等設(shè)備,對激光器和復(fù)用器件、部件要求很高,系統(tǒng)成本昂貴。而城域網(wǎng)傳輸距離一般在100km以內(nèi),對光纖的傳輸衰減值也不太敏感,免除了使用外部調(diào)制解調(diào)器和光放大器的必要以及相應(yīng)的通路均衡需求。運營商因而可以相對自由地選用較低規(guī)格的光元器件,從而使整個系統(tǒng)成本大幅下降。
2.支持的業(yè)務(wù)種類、靈活性和網(wǎng)絡(luò)成本方面的要求
與廣域網(wǎng)相比,城域網(wǎng)在傳輸容量和距離方面要求較低,但在支持的業(yè)務(wù)種類、靈活性和網(wǎng)絡(luò)成本方面有著更高的要求。從業(yè)務(wù)信道角度看,長途網(wǎng)主要提供622Mbit/s、2.5Gbit/s及10Gbit/s信道,而城域網(wǎng)卻要求光接口支持SDH、ATM、吉比特以太網(wǎng)等從100Mbit/s到2.5Gbit/s范圍內(nèi)的所有信號,能承載不同類型的業(yè)務(wù)。DWDM是一種純粹的物理層技術(shù),它的運轉(zhuǎn)完全獨立于所攜帶信息的類型,能夠提供以波長為基礎(chǔ)的透明服務(wù),靈活地傳送任何格式的信號。
3.網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與保護的不同
從網(wǎng)絡(luò)/業(yè)務(wù)拓撲和保護角度看,長途網(wǎng)采用的光纖/業(yè)務(wù)拓撲多為線性結(jié)構(gòu),業(yè)務(wù)保護由OXC、DXC或更高層協(xié)議執(zhí)行。相比之下,城域網(wǎng)的拓撲呈環(huán)形或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),業(yè)務(wù)拓撲則為輻射狀結(jié)構(gòu),傳輸系統(tǒng)本身必須提供保護,或支持客戶層保護機制。這就要求城域DWDM系統(tǒng)具有更為豐富的組網(wǎng)能力,并可組成光通道自愈環(huán),以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。
4.城域網(wǎng)中對系統(tǒng)的模塊化水平和分插復(fù)用能力要求更高
長途網(wǎng)的擴容主要通過增加容量,有效利用閑置波長,以不影響業(yè)務(wù)流量的方式進行。然而,在城域網(wǎng)中由于IP業(yè)務(wù)的突發(fā)性和不確定性,要求城域DWDM系統(tǒng)具備在環(huán)路添加新節(jié)點以及在不可預(yù)測的端點間增加容量的能力。這就對系統(tǒng)的模塊化水平和分插復(fù)用能力提出了更高的要求。此外,城域網(wǎng)DWDM系統(tǒng)必須能提供在任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行任意數(shù)量的波長分插復(fù)用的能力,以滿足動態(tài)調(diào)度業(yè)務(wù)的需求。
3.2 DWDM城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)
DWDM城域網(wǎng)的一種基本結(jié)構(gòu)是DWDM自愈環(huán)結(jié)構(gòu)(見圖3)。
從圖3中可以清晰地看到DWDM系統(tǒng)對不同業(yè)務(wù)的支撐性。按照環(huán)中信號的傳輸方向,自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)兩種;按照環(huán)路保護機制,DWDM自愈環(huán)分為1+1環(huán)路保護、1:1保護和1:N保護環(huán)路等。此外當傳輸SDH業(yè)務(wù)時,還必須協(xié)調(diào)DWDM保護機制和SDH保護機制的重復(fù)和沖突問題。
在DWDM自愈環(huán)城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,OADM(光分插復(fù)用器)是最關(guān)鍵的部件。它的作用是在DWDM環(huán)路中靈活地添加分離波長。
3.3 城域DWDM技術(shù)特點
1.業(yè)務(wù)匹配直接、方便
傳統(tǒng)的城域網(wǎng)絡(luò)中采用TDM技術(shù),最適于提供2Mbit/s電路以滿足64kbit/s語音業(yè)務(wù),但該結(jié)構(gòu)不適于統(tǒng)計復(fù)用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當城域網(wǎng)中采用了DWDM技術(shù)之后,便可用路由器或ATM交換機將分組或信元直接匹配到波長,而不必使用SONET或SDH的方法適配DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)。從而,TDM被光層DWDM取代,增加了帶寬利用率,推進了組網(wǎng),降低了成本。
2.節(jié)省光纖資源
有的大用戶需要的信道帶寬很大,超過STM-16,采用TDM如STM-64技術(shù),目前還難以滿足其要求;若采用更高速率的TDM 系統(tǒng)需要對所有的終端設(shè)備進行更新,而DWDM則可以保留現(xiàn)有的終端設(shè)備,消除了使用額外光纖的要求。它還易于和現(xiàn)有的SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)或基于異步協(xié)議工作的舊的光終端設(shè)備兼容。
3.4 目前城域DWDM技術(shù)存在的主要問題
目前城域DWDM技術(shù)存在的主要問題在于以下幾個方面:
?。保O(shè)備成本問題
盡管城域網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離比較短,但由于城域網(wǎng)中使用了大量的光分插復(fù)用器(OADM),每個分插復(fù)用器引入了一定的損耗,所以在城域網(wǎng)中往往必須使用光放大器,使費用大大增加。如果采用DWDM對城域網(wǎng)進行升級的價格比采用TDM和鋪設(shè)新光纖的價格還高,將會限制DWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用?,F(xiàn)在設(shè)備制造商正在努力改進設(shè)備,使應(yīng)用在城域網(wǎng)中DWDM設(shè)備的價格低于長途DWDM設(shè)備的價格。
2.技術(shù)問題
DWDM城域網(wǎng)中需使用大量的OADM,為對網(wǎng)絡(luò)進行靈活的控制,OADM應(yīng)是可編程的,可以用軟件進行控制。但目前DWDM分插復(fù)用技術(shù)還不是很成熟,也沒有大量商用,特別是對于波長數(shù)很多的系統(tǒng)。此外,光交叉連接設(shè)備更是不成熟。
3.設(shè)備的兼容性問題
由于目前DWDM網(wǎng)絡(luò)的標準還沒有完全制定,所以多個廠家設(shè)備之間的互連還存在問題。在這種情況下,一個城域網(wǎng)只能采用一個廠家的設(shè)備,或者加入相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備,以實現(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互連,但隨著WDM光網(wǎng)絡(luò)標準的制定,這些問題可以迎刃而解。
4.網(wǎng)管技術(shù)不成熟
由于相關(guān)標準制訂的滯后,DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)目前存在技術(shù)相對滯后的問題。比如大多數(shù)廠家的DWDM系統(tǒng)雖然都配置了EMS網(wǎng)元管理系統(tǒng),但網(wǎng)元管理系統(tǒng)的向上接口不統(tǒng)一,有Q3接口、CORBA接口等,管理系統(tǒng)間難以兼容和互通;另外,各廠家的大多數(shù)DWDM系統(tǒng)尚不支持系統(tǒng)誤碼性能監(jiān)測和連接完整性等重要功能。DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)的功能尚待進一步加強和完善。
4 結(jié)束語
DWDM在長途干線網(wǎng)中已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用,在城域網(wǎng)中由于設(shè)備的成本還很昂貴,技術(shù)尚不成熟,設(shè)備的兼容性較差等原因暫時還難于普遍應(yīng)用,但由于DWDM技術(shù)具有擴容的經(jīng)濟性,比特率和協(xié)議的透明性,良好的可擴展性等,隨著市場的發(fā)展、新的低成本城域網(wǎng)設(shè)備的開發(fā)利用,DWDM技術(shù)在城域網(wǎng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。相信在不遠的將來,DWDM技術(shù)在我局的城域網(wǎng)應(yīng)用中也會大展風采。
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