钟海
随着DWDM系统的广泛应用，用户已充分享受到了DWDM带来的巨大好处：大容量、高速率、信号的透明性等，特别是在长途干线的传输中，DWDM节省光纤的优点更突出。因此，如何设计一个满足目前及今后业务需求的DWDM系统，是运营商主要关心的问题。
大家都知道，DWDM系统的设计主要考虑网络的拓扑结构、站点之间的距离、光纤的类型（衰耗、色度色散及偏振模色散等参数）以及相应的光功率预算，当然还有业务的流向和类型等，但一个不容忽视的因素是，如何选择合适的设备类型，特别是合波/分波器类型，如何选择合适的初始波道数及最终容量，以达到系统平滑升级的目的，这些都是进行合理设计的关键所在。
什么是平滑升级
所谓平滑升级，是指DWDM系统为满足业务需求，在逐步增加波道数之时，终端设备的类型不发生变化，在线光放的类型（15dB、17dB或20dB）不发生变化，站址及站距不发生变化，无须重新调整整个光链路的功率预算，整个升级过程不会造成任何业务的中断。尤其是DWDM网络一般承载巨大的业务量，可靠性至关重要，更不允许有任何的中断。
平滑升级设计时的注意事项
1.初始波道数的选择
为保证系统的平滑升级，在设计时必须首先确定DWDM系统的最终容量：包括信道数和每信道速率。在DWDM系统应用初期，包括中国电信的多条干线，如沈－大－沪和西－成－渝均是按照最终的16波设计，因此一些厂家也开发出相应的16波DWDM设备。随着通信量的增加，目前中国电信已确定了32波的规范标准，绝大多数一干包括二干均已采用32波的最终设计容量。由于不同波道数的DWDM系统，其光功率预算不同，16波系统在向32波升级过程中，常须要改变光放类型，甚至加入新的光放站，这样就必然会造成业务的中断。为保证最终容量达到32波系统以及系统的平滑升级（指从16波升级到32波），就必须在设计时就按32波来进行，严格按照32波的光功率预算，从而保证将来扩容至32波时，无须改变光放类型或加入新的光放站，做到真正的平滑扩容。
因此，运营商在选择设备时，应首先考虑基于同一硬件平台（包括相同的合波/分波器类型）的16波和32波DWDM系统。对于不能升级到最终的32波的DWDM设备，应考虑到由于其在超过16波时需更换设备类型引发的升级费用和不可避免地业务中断造成的损失，进行综合品评。
另外，运营商在选择设备时，也应关注合波/分波器的类型，目前市场上主要的类型包括介质薄膜型和集成光波导型，介质薄膜型的合波/分波器的主要优点是其插损低，通路隔离度好，对温度不敏感，稳定性很好，并实现无源光滤波。
另一个常常困扰运营商的问题是，若需要设计一个最终容量为32波的DWDM网络系统，该如何选择波长数。可供选择的方案有两个，一个是从一开始就上32波，另一个是按照需求，逐步升级。而合波/分波器有4、8、16、32波的波长配置可供选择。很显然，从投资角度和业务发展方面来看，从一开始就选择上满32波的容量，是没必要也是不经济的。因为从目前的业务量和业务种类（主要还是以话音为主）来看，在短期内开满整个32波系统（2.5G或10G）是不现实的。目前已开通的中国电信、移动和联通的骨干网，最大已开通波长数基本在10个波左右，还有许多基本在3～5个波左右。因此初期上16个波，即16波的合波/分波器，是一合理选择。
从投资的经济上考虑，使用16波系统比32波系统在成本上将大大节省。因为合波/分波器作为DWDM设备的主要器件，在整个系统的投资中占较大比例。例如，对于单端DWDM终端，如果系统开通4～5个2.5G的波道，16波的MUX/DEMUX占用投资比例近20％～25％。因此如果在建设初期先上16个波，将节省大量投资。而且，今后几年再上另外的16波时，随着技术的越加成熟，成本将更低，投资将更节省。
当然，在DWDM系统中，OTU的成本也将占大部分，特别是在开通波道数越多时。但是在网络使用初期，信道数是不多的（4～5个波），OTU占的比例相对来说是较小的，今后的扩容是一个一个的增加，每一次的增加都将不会太多。
从技术的可行性角度来看，16波系统平滑升级到32波系统是无任何风险的。因为如果选择一个本身就是32波的DWDM设备，在系统配置初期，其2到1的Coupler或Expansion器件就已经安放在设备里，开满前16个波后，只要加入后16个波长的合波/分波器即可。就如同目前所有的DWDM工程扩容时，利用成熟的增益及光功率控制技术，或者响应速度更快的“饱和波长”技术，可以非常方便地将系统的波道数从16波平滑升级开通到32波一样。目前市场上大多数DWDM承载的SDH系统均为环行保护网，其开通的业务不会有任何中断。
2.最终波道数的选择
随着业务量的增加特别是新兴业务的发展，如Internet业务（经常是以2.5G的POS接口直接连接DWDM，占用一个波道），网络资源将会更多地被利用。而Internet业务由于它的“尽力而为”的特性，将随着网络总带宽减少，引发愈加严重的时延，使网络可能出现拥塞，网络性能将变差。因此，大容量、多波道的DWDM系统是今后DWDM发展的一个必然趋势。
在目前中国电信、中国联通的少数骨干网的规范书中，已经要求采用最大容量为1.6T的DWDM传输平台，即最大160个波，每个波道开通10G，不少进口厂商已经可以提供1.6T的系统，如Alcatel1640WM、SiemensMTS2.0等。
有一点是不容置疑的，即目前1.6T系统中，真正设计终结容量是不可能达到160个波的，因为这意味着更为严格的光功率预算，基本上须采用喇曼放大器以减少非线性的影响，提供系统的OSNR值。目前的1.6T系统基本是按照40波的最终容量设计，最终容量是不可能达到160个波的，除非改变光放类型，改变站址站距，很显然，这种中断业务的做法是不可取的。
解决以上问题的一种行之有效的方法是：对在C波段（1530～1560nm）开通的32波或40波系统，增加L波段（1570～1600nm）。由于DWDM系统对C波段和L波段的32/40波分别进行放大，光功率预算无须按照严格的50GHz的64/80波进行，原来所做的32/40波的光功率预算无须做大的调整（只须考虑新增合波/分波器的插损），系统即可开通64/80波，当然，为进行L波段的32/40波的平坦放大，须增加L波段的增益平坦光纤放大器。
总结
设计一个既经济又合理的DWDM网络，其升级的平滑性是非常重要的。从节省投资和满足今后业务发展来看，选择初始配置波道为16个波，并且保证系统能从16波升级到32波是保护运营商利益的最佳选择。同时，系统和设备从32/40波扩展到64/80波，也是运营商考虑今后网络发展，满足最终网络容量的重要因素。
摘自 人民邮电报
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