城域光网与长距传输网络在许多方面有着明显的不同。城域光网的传输距离较短，同时，网络拓扑结构也更复杂，应用也更加多样化，网络运营过程中也面临着许多独特的挑战。城域应用并不仅仅限于长距传输网络中那种简单的、点对点容量扩展（使用最少的分插复用）。容量扩展有多种简单选择方案，比如增加光纤数量，但从经济上考虑，需要城域DWDM提供另外一种功能。通过环形拓扑和互连环形拓扑进行业务交付是城域网中的一个关键应用，它充分利用了光网的位速率传输和协议独立性。根据城域网市场需求对长距传输网设备进行改造，只能在短时间内满足市场需求，但是，随着城域光网的发展，它会导致网络运行效率低下、成本增加和升级受限，因此是无法维持长久的。城域网业务交付需要一种优化的体系结构以满足这种需求，它可以简化波长业务提供过程，支持无业务中断网络增长以及光环互连。
长距传输网改造
经济高效的光网设备部署用于城域网比用于长距传输网更具挑战性。光纤资源充足，扩容成本也更低，带宽短缺状况并不突出。可以断定，厂商在推销其第一代城域网DWDM设备时把主要精力放在低成本初始部署设备上。长距传输网设备厂商对现有光产品进行了改造，认为其适用于城域网市场并大力推销。它取消了成本高昂却毫无必要的部件如放大器以及外部调制器，但是其基本的结构体系却保留了下来。这种快速改造途径使这些长距传输光设备厂商能够尽早进入城域网市场，同时，在许多方面这些产品也能够满足初始部署需求，虽然在规模上受到限制。但是，随着城域光网的发展，最初有限的网络规模被突破，隐藏的问题也很快暴露了出来：DWDM设备的体系结构使用的是串行过滤，存在可变节点光损耗和可变信道光损耗问题。这一缺陷的根源在于基于长距传输网的产品的核心设计，波长的增加和撤消一般使用串行（级联）过滤。
使用串行架构进行网络规划的复杂性
这种体系结构的一个更大的后果在于其对网络规划的限制。如前文所述，串行架构中节点的光功率损耗是随着站点分插的波长的数量而变化的。因此，每当网络中的通信量增加或减少时，之前设计的波长路径必须重新设计，以此来解决这种可变损耗问题。这种情况的实际后果是，它排除了预先对网络进行规划以及对业务需求作出迅速反应的可能性。
变数的增加也增加了网络规划的复杂性。进行光网设计必须考虑跨损耗和节点损耗问题。由于使用串行过滤设计的产品的节点损耗随着波长数量的减少而变化（增加），进行波长业务规划所面临的问题也就更为突出。另外，由于城域网自身就存在更大的波长变化，新的信道不断出现，旧的信道被取消，通常每次变化都要求对现有波长路径进行重新设计。网络规划用于基于串行架构的产品部署，从几何的角度讲，变得十分复杂，它排除了预先进行容量扩展和业务交付规划的可能性。由此延长了业务提供周期，急需增加更多的运行资源来及时满足不断增长的市场需求。
以前，第一代DWDM平台集中体现在单一功能和低初始设备成本上。为达到此目标，这些产品取消了长距传输平台的许多组件，比如扩大器和外部调制器，同时保留了光过滤体系结构。此最后一点已经被证明是一种隐藏在城域网中没有暴露的缺陷，直到网络发展突破了初始部署规划时这种缺陷才得以暴露。简言之，这些平台的光过滤体系结构，简称为“串行”，产生了一种具有可变光损耗的网络元件。随着更多的波长分插复用在现场安装，进入节点中的波长的光功率损耗（被中止或通过）增加。这种增加不仅影响到其它的波长，而且还会影响到先前提供的通信量。解决这种困境的最初反应是使用光放大器。但是，由于串行过滤体系结构会产生不平衡的波长功率，这只是一种不切实际的解决办法。
补救措施
在这些隐藏缺陷暴露后，业界已经采取了多种补救措施来弥补这些缺陷。最初，人们认为将光放大器用于城域网过于昂贵，但此时也被迫投入使用以解决高节点损耗问题。但不幸的是，光放大器对于波长只能提供很小的放大效果和最低的功率级，与人们所期望的结果正好相反。
有些厂商在注意到放大并不能解决基于串行架构的产品的局限性后，开始考虑采用相反的途径，他们认为，采用衰减的方式或许会有效。这种方式被不恰当地称为“自动功率平衡”，它将所有信道的功率衰减到最低信道级。由此，信号质量恶化，但是，由于衰减信号必须更频繁地进行放大，这样大大增加了噪声，更不用说成本问题。虽然这种方式能够解决与串行架构相关的一个症状，即：不能使用光放大器的问题，但是，它并不能解决同样重要的网络规划问题。这些产品仍然需要复杂的规划工具来应对不断增长的网络需求。
平行架构
平行架构是级联和串行架构之外的另外一种体系结构，它使用的是多级光过滤方式。这种多级模式一般能够缩减至两级体系结构以应用于32波长系统。这种安排能够确保每个波长恰好通过两个光过滤器，而无论该网点分插复用的数量多少。与之相比，级联、串行架构中的不同波长却需要通过不同数量的过滤器。有些通过1个过滤器，有些却通过8至11个。最后，两级平行架构的光功率损耗比串行架构的最大损耗大约低12～15dB。损耗减少能够保证波长在光网中具有更远的传输距离（也就是说，在两次OEO再生之间）。
用串行架构对产品进行改造，以及采取逐步解决问题的方式在克服所发现的固有问题上是不成功的。通过采用平行架构进行产品部署，业务提供商能够对业务进行透明交付，而无需对网络进行重新设计，同时在每次增加通信量时无需保护中断。（CliffordJ．Yahnke）
摘自《人民邮电报》
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