中国电子科技集团公司第三十四研究所 覃 莉
随着数据业务量的迅猛增长，不但带来了对网络带宽的巨大需求，而且由于数据流量的不可预见和不确定性，运营商非常需要对网络带宽做动态分配。传统的传输网络管理，主要依靠人工配制网元之间的连接，规定上下带宽，在面对越来越复杂的网络拓扑和动态带宽需求时，显然是心有余而力不足的。在这种形势下，传输网络便被要求具有足够的自适应能力，包括网络接口、网络容量、特别是网络连接的自适应。
在光传输网中的波分复用系统一般被分为三大类：宽波分复用（ＷＷＤＭ）、密集波分复用（ＤＷＤＭ）和稀疏波分复用（ＣＷＤＭ）。但是由于ＷＷＤＭ的波长间隔太大，可用波长范围不敷使用，现在已经被提起得不多。而在ＤＷＤＭ和ＣＷＤＭ领域，都在不断取得进步。在ＤＷＤＭ领域内，技术高峰层出不穷。在商用领域，尽管ｏｒｌｄｃｏｍ已是日薄西山，但它在２４０公里的距离上实现４０Ｇ×８０波（３．２Ｔｂｐｓ）复用的成绩依然光芒四射。在实验室里，阿尔卡特达到了４０Ｇ×２５６波复用，ＮＥＣ做到了４０Ｇ×２７３波复用，西门子做到了４０Ｇ×１７６波复用。在中国，网通、铁通等运营商已经建起了１．６Ｔｂｐｓ的传输干线。很显然，为了扩大带宽容量，这方面的纪录还会被不断刷新。另外，ＤＷＤＭ网络的结构也处于不断的演变中。目前是采用点到点的结构，进行波长转换，使用ＤＷＤＭ和线路放大器；下一步会实现基于波长的单ＤＷＤＭ自愈环；在将来，会使用ＯＸＣ（光交叉连接），实现全光网中的多个ＤＷＤＭ自愈环。此外，与ＤＷＤＭ相关的一个正在兴起的技术是ＩＰ ｏｖｅｒ ＤＷＤＭ，这一技术使ＩＰＡＴＭＳＯＮＥＴＷＤＭ的堆栈结构大为简化。
在城域网中，ＣＷＤＭ越来越受到重视。典型的密集波分复用的波长间隔在０．８ｎｍ以下，温度变化引起的波长漂移与波长间隔相比不可忽视，因此要采用成本高昂的方法来稳定温度。但稀疏波分复用的波长间隔可达２０ｎｍ，因而使系统对激光器以及冷却系统的要求大为降低，可以大幅节省成本。有研究指出，在城域范围内，设备成本要远大于光纤成本，而ＣＷＤＭ的成本会是ＤＷＤＭ的３０％。
对波分复用系统来说，最关键的资源是光纤的可用波长范围。尤其是对ＣＷＤＭ，它的波长间隔决定了它需要很宽的波长范围。ＯＦＳ公司的零水峰全波光纤（ＡｌｌＷａｖｅ），在这方面起到了很好的作用。由于消除了１４００ｎｍ附近的巨大的氢氧根损耗，全波光纤的可用波长范围比其它的Ｇ．６５２光纤多了大约１００ｎｍ；也就是说，２０ｎｍ的ＣＷＤＭ信道大约多了３３％。在城域网和接入网的典型光纤系统中，它能够使网络的容量增加超过５０％，减少４０％的应用成本。
传输的目的不仅是提供带宽，而且是要把信号送到远方。因此，传输距离也是一个重要的指标。无中继再生的传输距离越长，就意味着越能节省中继放大器的成本。而且，放大器本身也是会引入干扰的，减少放大器数量对提高传输质量也是有帮助的。
不同的传输距离，其传输网络的经济模型是大相径庭的，波分复用系统在城域距离下和长途传输式的都有不同的要求。这种模式的不同也导致了专用光纤的兴起——为不同的距离提供最合适的光纤系统。比如说，海底光缆的光纤系统的设计与陆地长途传输用光纤便不一样，它们往往会使用不同的放大器，具有不同的跨距。对长距离传输，我们较为看重系统的容量，即传输带宽×传输距离的积；对城域系统，我们希望它能实现网络业务的多样化，并降低网络设备投资成本；对局域网，重要的是降低成本并减少复杂性。
光传输发展的根本动力，是业务流量的不断增长。现在的网络设备供应商推简析出的那些巨无霸设备——包括路由器和交换机——的交换容量和接口速率都到了一个很高的高度，光传输设备提供商孜孜不倦地努力研发的动力就在于此。以Ｊｕｎｉｐｅｒ的Ｔ６４０路由节点为例，它有８个插槽，每个插槽提供４０Ｇｂｐｓ的吞吐量，可提供３２个１０Ｇｂｐｓ端口，可将８个Ｔ６４０路由节点连接起来，构成一个吞吐量超过１０Ｔｂｐｓ的路由矩阵。路由设备做到了这等地步，传输设备当然备感压力。目前的传输网骨干，还是以２．５Ｇ１０Ｇ设备为主。 传输设备接口的速率是不能小于数据接口的速率的，路由设备的２．５Ｇｂｐｓ接口已是常事，１０Ｇｂｐｓ的接口也越来越多，这就对传输设备的速率提出了更高要求。于是，对４０Ｇ系统的要求便显得不可阻挡。虽然许多人认为４０Ｇ系统由于挑战了许多技术极限而过于昂贵，在运营商骨干网中大规模运用还需要一定的时间，但是，技术进步的速度让人难以料想，４０Ｇ系统的应用应该不会遥远。
----《通信世界报》
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