本报记者 卓 文
随着信息流量的不断加大，网络正出现历史性的高带宽利用水平。全球的因特网传输量出现了连续数年的高速增长。预计其流量将从２００２年的每天１８０ ｐｅｔａｂｉｔｓ增长到２００７年每天５１７５ ｐｅｔａｂｉｔｓ，增速惊人。另一方面，城域和接入网正呈现出快速发展的势头，这个时期里最复杂的多种ＷＤＭ协议跟架构将会成为城域领域的强有力的技术。基于ＷＤＭ的网络是比特速率和独立协议的，因此那些架构可以传输不同类型不同速率的业务，是城域系统关键的条件。这项技术也可以与下一代ＳＯＮＥＴＳＤＨ技术和弹性分组环（ＲＰＲ）技术协作使用。
无论是ＣＷＤＭ技术还是ＤＷＤＭ技术，两者都会在当前和未来的城域网络架构中扮演着重要的角色。当这两种技术配合适当的光纤时，便会获得非常不错的经济效益，而这也将有助于降低系统的成本。由于目前服务供应商们的资本支出持仍保持在很低的水平，对新的投资都保持相当谨慎，因此任何一次网络容量的增加都将面临着详细的审查，定位以及最低的系统成本的苛刻要求。
之前，由于ＤＷＤＭ技术成功地应用于长途（ＬＨ）市场，人们也曾考虑在城域网中采用ＤＷＤＭ技术。由于长途网需要使用ＥＤＦＡ来补偿损耗，因此要将尽可能多的信道压缩进ＥＤＦＡ的放大光谱内。这就需要精确的复用和解复用滤波器来提供２００Ｇ甚至更小的波长间隔，同时也需要波长稳定的极易控制的激光光源，然而，像这样增加的精确波长控制成本在短距离的城域网中是不受欢迎的。在城域网这样的短距离应用中，人们不会使用光放大器，因此ＷＤＭ的信道也不会受限在一个单一光谱范围内。
ＣＷＤＭ的低成本是跟信道间隔有直接关系的。当ＣＷＤＭ跟ＺＷＰＦ一起使用时，将会实现最佳效能，信道数和距离将都不会被牺牲。而ＤＷＤＭ系统由于较窄的信道间隔则需要更加昂贵的元件。由于激光器的波长位移跟温度的增加成正比，因此ＤＷＤＭ系统需要制冷型激光器来将波长保持在复用解复用滤波器可识别的狭窄光窗口内。当使用ＣＷＤＭ系统时，可节省３０％到６５％的成本，这已经被人们所证实。
除传输设备外，光纤对系统性能的影响也要引起足够的重视。铺设光纤的成本日益低廉，同时也能支持未来的需求。在城域网和人口密集的地方光缆挖掘和铺设的计划成本是很大的，可以说占网络铺设费用的大头。
选择城域网光纤的主要目的是最大限度地获得带宽，从而减少日后添加更多光纤的安装和组网费用。同时，运营商也希望降低提供传输业务的单位用户成本。另外，城域网ＭＡＮ中用于本地和接入的光纤必须是非常通用的。一条单光纤通常既可以连接距离数十公里远的中心局交换机，也可以在一个中心局交换机的１００米内提供商务连接。就技术角度而言，城域光纤的一些关键面临的是最严峻的挑战是对１６信道全波段稀疏波分复用系统的需求。这种经济有效的技术在传统单模光纤上很难实现。
ＺＷＰＦ将信道间隔扩大１００ｎｍ以上，与传统单模光纤相比，ＺＷＰＦ支持的ＣＷＤＭ信道至少增加了四个，即信道利用率至少提高了３３％。ＺＷＰＦ正成为城域网中一个标准组件，因为ＺＷＰＦ能满足所有标准（ｃｒｉｔｅｒｉａ）的要求，同时价格也比传统的ＳＭＦ有竞争力。从未来技术发展的角度来看，这些标准最大的挑战是能否成为支持１６信道ＣＷＤＭ系统使用全部波段的必要条件。通常，越短的波长信道损耗越大。
如果认为１６个信道数过少，需要更多的信道，则可用一个ＤＷＤＭ来取代一至两个Ｃ波段ＣＷＤＭ来进行升级。这种ＣＷＤＭ跟ＤＷＤＭ混用的平台如今正被领先的系统公司商业销售。当人们把ＣＷＤＭ升级到ＤＷＤＭ系统时，但采用ＩＴＵ Ｇ．６５２．ＣＤ光纤虽然和传统ＳＭＦ拥有相同的适应性，但相对后者，Ｇ．６５２．ＣＤ光纤拥有更低的使用成本，可节省大约３３％的成本（在一个使用周期内）。
当ＺＷＰＦ跟全波段ＣＷＤＭ一起使用时可确保在短距离城域接入和边缘应用方面获得最低成本的解决方案，在其他领域，如在传输容量更高的城域骨干领域，如采用特殊的光纤将可获得更大的成本节省。今天的绝大多数城域网络都运行在２．５Ｇｂｓ ＯＣ－４８的数据速度上，而服务供应商则打算在未来升级到１０Ｇｂｓ ＯＣ－１９２甚至更高。许多运营商都期望用ＤＷＤＭ架构来满足较长距离上的日益增长的带宽需求。
通常，ＤＷＤＭ的信道在开始时只有一部分受到利用，因此，系统的成本不仅受终端设备影响，用于较长距离的色散补偿模块（ＤＣＭ）和放大器也对系统成本影响很大。虽然ＺＷＰＦ因改进了衰减和几何性能而表现出比传统ＳＭＦ更好的性能，但如果不进行再生（更低信道数目）或色散补偿（更高信道数目）的话，那ＺＷＰＦ的色散将会高达１７ ｐｓｅｃｎｍ·ｋｍａｔ １５５０ ｎｍ，依然会限制传输的距离。无论是再生还是色散补偿，都会导致数目可观的成本。另外，使用色散补偿元件会增加损耗，这将加大ＥＤＦＡ的复杂性和系统的偏振模色散。
最低成本的城域骨干光纤是跟长途网络使用的类型一样，都是非零色散补偿光纤－ＮＺＤＳＦ，该光纤因具备低色散和低色散斜率的特点而闻名。ＮＺＤＳＦ的色散水平比传统的ＳＭＦ低三至四倍，因此可获得相比后者三至四倍的未补偿传输距离（２．５ 和 １０ Ｇｂｓ），该结论可由设备供应商提供的商业系统来证实，譬如思科系统，朗讯科技以及ＡＤＶＡ光网络公司。
具有中等色散性能的ＮＺＤＳＦ不仅可以使现有的设备传输更远的距离，而且还可以大大节省城域和局域骨干距离的成本。事实上，Ｍｏｖａｚ网络公司的ＣＤＯ Ｆａｒｈａｎ先生就表示，Ｍｏｖａｚ已经发现一条采用ＯＦＳ公司的ＮＺＤＳＦ的ＤＷＤＭ网络的系统成本比采用那些用于局域城域骨干网络的传统ＳＭＦ节约了２０％。同样，由于无须进行色散补偿，运营商就可采用更加简化和更低成本的放大器，这对减少功耗和空间也有帮助。
ＣＷＤＭ的更广范围的应用将在当前和未来城域接入领域得到充分的发展。当与Ｇ．６５２．Ｃ ＺＷＰＦ光纤使用时将表现出最大效能，而Ｇ．６５２．Ｃ ＺＷＰＦ也将确保使用全部波段，将波长信道数目由８个拓展到１６个。
ＤＷＤＭ也将会在城域和局域市场中扮演越来越多的角色。通过使用低色散，色散斜率的ＮＺＤＳＦ，ＤＷＤＭ将会更加经济和通用，尤其是当比特速率升级到１０Ｇｂｓ甚至更高的时候。正如目前所提倡的混合电缆设计理念那样，ＺＷＰＦ和ＮＺＤＳＦ光纤都可集成到单一电缆中，使其具备更好的适应性。这将为城域网提供业界最高等级的性能－超越了较短的接入范围，可以获得达数百公里的交叉连接局域网络，同时又简化了设计规则，即使是更高比特速率传输。另外，混合光纤平台的性能也得到业界的认可，也可以作为一种可行的网络架构方式。不过无论采用何种方式，这两种光纤都会给城域网络的发展带来好处，这一点是无庸质疑的。
----《通信世界报》
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