雷建设
ＣＷＤＭ技术
多业务宽带城域网正逐渐成为电信和网络建设的热点，随着城域网中业务的不断丰富和增加，对城域网的容量要求也越来越高。然而，在目前的城域网中，许多已敷设了光纤的运营商其传输资源已非常有限，因此要增加城域网带宽容量。增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二就是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（ＷＤＭ）。ＷＤＭ利用光复用器将不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输，在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，并接到不同的接收设备。ＤＷＤＭ（密集波分复用）的巨大带宽和传输数据的透明性，无疑是当今光纤应用领域的首选技术，人们自然也希望能将其作为城域网的传输平台。城域网具有传输距离短、拓扑灵活（环型、星型、网状网等）和业务接口复杂多样化，而ＤＷＤＭ一般不提供低速接口，不能适应城域网复杂的各种接入方式，如照搬主要用于长途传输的ＤＷＤＭ，必然带来成本上过高。同时ＤＷＤＭ对城域网的灵活多样性也难以适应。是否有可能以较低的成本享用波分复用技术呢？面对这一宽带需求，ＣＷＤＭ（粗波分复用）应运而生。
ＣＷＤＭ是一种波分复用技术，它能够延续ＤＷＤＭ的技术优势，具有ＤＷＤＭ技术所不具备的多业务接口、低成本、低功耗、小尺寸等优点。它利用光复用器，可以把在不同光纤中传输的波长复用到一根光纤中传输；在链路的接收端，利用解复用器再将波长恢复为原来的波长。相对于ＤＷＤＭ来说它复用波长之间间隔比较宽，为２０ｎｍ，最多可复用８个波。因此ＣＷＤＭ对激光器、复用／解复用器的要求大大降低，同时在不需要放大器的情况下可以传输５０～８０ｋｍ，采用这种方式建设城域网或网络扩容，可极大地减少组网成本。
目前，电信市场正处在相对低迷阶段，运营商紧缩开支，更重视投资小、回报快的项目。城域网和接入网的带宽瓶颈仍然存在，ＷＤＭ系统需求仍很大。ＣＷＤＭ系统的出现正好顺应了这个形势，它能有效的提供高的带宽，而比ＤＷＤＭ便宜６０％以上，正在越来越受到运营商的青睐。ＣＷＤＭ的器件成熟，标准也在加紧制定，国内和国际上这个市场已经启动。
ＣＷＤＭ应用于城域网的优势
据国内有关研究报告中预测显示：城域光网络将成为近年传输网建设的核心，ＣＷＤＭ将成为城域网建设中的热点。
ＣＷＤＭ技术是应宽带城域网的需求而发展起来的。有调查表明，在我国沿海发达地区，有些市话光缆纤芯使用率已达７０－８０％；而且过去的城域网以ＳＤＨ网络占主导地位，主要是考虑传输话音，因此无论带宽提供还是从接口种类，它们都难以适应传输新兴业务的需要；另一方面，现在越来越多的用户要求提供端到端的波长或子波长出租业务。
这些需求和现状正好可以用低成本的ＣＷＤＭ设备加以解决，而且不必抛弃过去的设备和新增光路。在建设宽带城域网方面，用ＣＷＤＭ传输系统与高性能路由交换机结合，就可以从路由交换端口直接驱动光传输设备，同时路由交换机对各波长和数据流都可以进行分插处理。因此这种配置可方便构成宽带ＩＰ城域网。
ＣＷＤＭ用很低的成本提供了较宽的传输带宽和全透明的业务接入能力，适用于点对点、以太网、ＳＤＨ环等各种流行的网络结构，特别适合中短距离、高带宽、接入信号类型多且无法预测的通信应用场合，如楼宇之间或城域的网络通信。尤其值得一提的是ＣＷＤＭ与ＰＯＮ（无源光网络）的搭配使用。ＰＯＮ是一种点对多点的光通信方式，通过与ＣＷＤＭ相结合，每个单独波长信道都可作为ＰＯＮ的虚拟光链路，实现中心节点与多个分布节点的宽带数据传输。
宽带ＩＰ城域网可采用ＩＰ ｏｖｅｒ ＣＷＤＭ系统和Ｎ×ＧｂＥ帧格式。由于以太网复用器可将Ｎ路ＧｂＥ（千兆以太接口）用ＴＤＭ方式合成传输，这种帧格式也是很容易实现的。而且由于这种可变速率的格式对光纤性能要求不高，一些性能下降的旧光纤也可以得到应用。此外，传输采用ＣＷＤＭ方式，路由器采用Ｎ×ＧｂＥ端口组成的系统较ＳＤＨ系统便宜得多。这样，以较优的性价比就在ＩＰ ｏｖｅｒ ＣＷＤＭ宽带城域网中实现了１００／１０００Ｍｂｐｓ速率接入。
在业务量大并且预计未来业务流量将保持较高增长速度的区域，采用ＣＷＤＭ技术建设城域核心传输网，可以将当前单独组网的ＩＰ宽带城域网和城域传输网的核心层统一到一个城域波分物理平台上，从而能分别承载ＳＤＨ、ＭＳＴＰ和ＩＰ宽带业务，这样不仅有利于网络的统一管理，而且还可以通过灵活调度波长资源，快速满足ＩＰ网迅速增长的宽带要求，解决光纤直连方式对光纤资源的快速消耗问题，以提高网络资源利用率。此外，通过ＣＷＤＭ技术的光通道保护和光复用段保护等功能可以提高网络的安全性和业务恢复能力，是一种比ＩＰ技术更可靠、更安全的城域网技术。更重要的是，ＣＷＤＭ技术的应用为今后向智能光网络的发展提供了平滑演进的物理平台，避免了分离组网所造成的网络融合困难、难以扩展等问题，为引入智能ＯＸＣ、适应将来多样化业务的智能选择和宽带的灵活分配奠定基础。
ＣＷＤＭ标准化工作
关于ＣＷＤＭ系统的标准，最近的ＩＴＵ－Ｔ年会上，ＳＧ－１５工作组通过了Ｇ．６９５的草案，估计该标准最后将在今年１０月份的ＩＴＵ－Ｔ年会上通过。在上一次年会上，ＮＴＴ提出光接口参数应该规范“黑盒子（ｂｌａｃｋ ｂｏｘ）”和“非黑盒子（ｎｏｎ－ｂｌａｃｋ ｂｏｘ）”两种方式。“黑盒子”方式只要求在ＭＰＩ－Ｓ、ＭＰＩ－Ｒ进行规范，而“非黑盒子”方式则要求对于ＭＰＩ－Ｓ、ＭＰＩ－Ｒ、ＳＳ、、ＲＳ系统各个接口都进行标准化，以实现完全的横向兼容性。经过激烈讨论，会议认为从长远看系统应实现完全横向兼容性，但是考虑到２００３年１０月要对Ｇ．６９５达成共识，在短时间内无法完成，目前的建议版本仍然采用在群路口提供横向兼容性的“黑盒子”方式。同时也可以采用在ＣＷＤＭ系统对外的单个通路口ＳＳ、ＲＳ横向兼容、内部ＭＰＩ－Ｓ、ＭＰＩ－Ｒ纵向兼容的方式。
目前ＩＴＵ－Ｔ 已通过的Ｇ．６９４．２标准来规范波长间隔为２０ｎｍ的ＣＷＤＭ波长栅格：１２７０ｎｍ１２９０ｎｍ１３１０ｎｍ１３３０ｎｍ．．．．１４７０ｎｍ１４９０ｎｍ．．．１６１０ｎｍ。在最近的ＩＴＵ－Ｔ的年会上，关于“ＣＷＤＭ系统应用光接口”中的光波长偏移指标提出了建议。鉴于Ａｌｃａｔｅｌ（Ｉｔａｌｙ）提交的文稿Ｄ．６６６也对该指标提出了建议，并明确表示该文稿是为了支持中国上海贝尔阿尔卡特公司文稿Ｄ．４５８的提议，因此实际上两篇文稿是放在一起进行讨论的。讨论过程中一致认为有必要协调Ｇ．ｃａｐｐ中波长偏移定义和Ｇ．６９４．２中ＣＷＤＭ系统波长栅格定义的关系，而且应该与目前市场ＣＷＤＭ器件的参数定义保持一致。
Ａｌｃａｔｅｌ的Ｄ．６６６中提出了两种解决此问题的建议：（ａ）保持Ｇ．６９４．２波长栅格定义不变，在Ｇ．ｃａｐｐ中定义一个不对称的波长偏移指标，这实际上就是上海贝尔阿尔卡特公司的文稿Ｄ．４５８提出的方案；（ｂ）修改Ｇ．６９４．２中的波长栅格定义，在原来的基础上偏移＋１ｎｍ，同时保持Ｇ．ｃａｐｐ中的对称的波长偏移定义。
经与会专家充分讨论，最后认为两种方案实质上是完全一致的，但ｂ方案更易于操作，于是决定将Ｇ．６９４．２的波长栅格偏移＋１ｎｍ（修改的Ｇ．６９４．２计划在今年１０月的ＳＧ１５会议上进行ｃｏｎｓｅｎｔ），并保持Ｇ．ｃａｐｐ中的对称波长偏移定义。
上海贝尔阿尔卡特长期致力于ＣＷＤＭ系统的标准化工作，曾多次参加国际电联ＩＴＵ和中国标准化协会的ＣＷＤＭ标准制订活动。并于２００２年在成都主办了中国标准化协会传输工作组会议。
ＩＴＵ－Ｔ第１５工作组是制订国际电信传输标准的标准组织，上海贝尔阿尔卡特作为其全权成员，多次派专家参加在日内瓦召开的国际电联大会。２００２年，来自上海贝尔阿尔卡特和阿尔卡特的专家一起向国际电联提交文稿，提出ＣＷＤＭ系统中心频率不对称偏移、Ｂｌａｃｋ Ｌｉｎｋ参考模型、ＣＷＤＭ系统应用代码分类等建议，均被国际电联采纳，写入Ｇ．６９４．２和Ｇ．６９５中。同时，由于在ＣＷＤＭ系统方面的领先地位，上海贝尔阿尔卡特成为中国通信标准化协会ＣＣＳＡ的ＣＷＤＭ系统标准起草负责单位。目前，技术人员正在对包括ＣＷＤＭ系统的波长栅格、应用代码分类、系统模型、光接口参数、保护倒换、网络管理、分插复用ＯＡＤＭ等技术不断进行规范和完善，为ＣＷＤＭ系统的研究、开发、生产、测试、工程设计、验收和维护管理提供技术的依据。
ＣＷＤＭ的应用
１．在城域光网络中的应用
城域光网络是当前光网络发展的重点，随着数据业务的飞速发展，需要打通城域网络中的带宽瓶颈。在大城市核心网建设中，越来越多的采用支持多种业务光传输系统。城域光网络的一个重要特点就是城域网发展的复杂性。相对骨干网而言，城域网的变化比较大，因为不断会有新的业务接入，特别在新开发的商业中心，原有的接入系统容量很容易被耗尽。ＳＤＨ的容量目前还比较有限，特别是对于数据业务而言，ＳＤＨ并不是理想的解决方案。而ＣＷＤＭ在大城市接入网中可以发挥出其特有的优势，可以作为ＤＷＤＭ系统的有力补充，比如，就波长出租业务而言，出租ＣＷＤＭ波长无疑要比出租ＤＷＤＭ波长成本低许多，而完成的功能却是一样的。另外，我国幅员辽阔，各地区经济发展不平衡。在大量的中小城市中，业务量相对大城市要低，采用ＤＷＤＭ技术虽然可以满足业务需求，但必然会带来过高的投资成本，ＣＷＤＭ系统提供了一种新的选择，在业务量适中的经济欠发达地区，用ＣＷＤＭ组建城域网无疑是一个经济、实用的解决方案。
２．在存储域网络（ＳＡＮ，Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）中的应用
企业信息数据的安全、可靠存储问题成为关键，因为企业信息系统数据存储的任何失误，不但将给企业带来巨大的经济损失，而且还会影响企业的声誉，降低企业的竞争力。因此，数据的安全、可靠存储和管理作为网络发展的基础，日益受到人们的重视。据权威调查机构研究表明，目前世界大公司的年度存储需求增长率为１００％；另外，据ＩＤＣ的预测，到２００４年，全球存储域市场将达到５３０亿美元以上。一方面，对数据的存储量的需求越来越大，另一方面，对数据的有效管理和传输提出了更高的要求。特别对于金融企业更是如此。随着企业对数据安全重视程度的提高，数据备份将成为企业保障数据安全的重要措施。企业对包括异地灾难备份、多点镜像服务在内的高品质服务的需求将会越来越强。对于该应用领域，ＤＷＤＭ系统功能可能过于强大，网络建设成本较高，维护和使用不便，用户较难承受。如果采用ＣＷＤＭ技术，则可以很好地平衡应用需求和投资，是一种较为理想的解决方案。
在数字信息化的今天，数据业务的安全可靠性变得越来越重要，地震、水灾、恐怖袭击、人为破坏等突发事件都给用户的业务和数据的安全性带来极大的风险和危害，如何保持业务的不间断性，提供可靠的数据备份和数据保护等已成为运营商应对时代不断发展，提高核心竞争力的利器。为此，２００３年河北联通决定投入巨资，在年底前完成综合电信业务支撑系统的容灾系统一、二期工程，该系统将采用同城异地的方式，帮助用户远离各种突发事件所带来的损失。经过详细的技术比较和网络方案评审，结合对网络管理能力、多业务综合传送能力等的考察，河北联通认为上海贝尔阿尔卡特公司基于ＣＷＤＭ技术的解决方案能够很好地满足容灾备份系统的要求。上海贝尔阿尔卡特ＣＷＤＭ设备１６９２ＭＳＥ采用了集中控制结构、多业务接入等先进的技术，具有完善的数据业务支持能力和极高的灵活性与扩展性，安全可靠、节省投资，并支持ＳＡＮ技术，同时，通过先进的网络管理软件，用户可以随时全面地掌握当前网络的运行状况，及时制订相关措施，应对万一出现的灾难。
３．ＣＷＤＭ在各种专网的应用
光网络正在向更广泛的领域延伸，特别是在各种大型企业专网中，对光传输的要求也在不断提高，如银行、石油，公安等行业。而这些部门一般光纤资源有限，同时，传输容量要求不是很高，采用ＤＷＤＭ系统建网成本偏高。ＣＷＤＭ系统的出现，将为这些用户提供合适的选择方案。
结束语
ＣＷＤＭ和ＤＷＤＭ一样属于物理层的技术，可以为上层的各种新技术（如ＲＰＲ：弹性分组环、ＧＥ或１０Ｇｓ 以太网等）提供物理平台。近两年来，国内外在ＣＷＤＭ方面的发展也非常快。目前，已经有越来越多的国内外公司推出ＣＷＤＭ光传输产品，并在城域网、企业网（特别是金融企业，如银行等），ＳＡＮ，铁路、公安、石油等专网以及ＣＡＴＶ等领域得到越来越多的应用，取得了很好的效果。在国内，随着光网络的进一步发展，光网络的应用需求越来越广泛，应用领域也越来越呈现多样化，在许多应用领域，特别是有些传输距离不是很长，传输容量适中的网络或者有较多ＧＥ业务的城域数据网等应用领域，ＣＷＤＭ系统可以发挥出其特有的优势，将为用户提供一种经济而有效的新的光网络解决方案。我们相信，依据其特有的优势，ＣＷＤＭ将在不断深入发展的光通信领域展示出更大的应用空间。
----《通信世界报》
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