密集波分复用(DWDM)概览
本节提供DWDM技术、组件及应用的一个总体概览。它还介绍了Cisco
ONS 15454如何实施DWDM解决方案。
DWDM是一种增加现有光纤基础设施承运容量的技术，消除了安装新光纤电缆的高额成本。服务供应商目前使用的大多数高速主干网都包括以每秒2.5
GB或10 Gbps运行的光纤链路。DWDM为利用现有安装光纤获得增加带宽提供一个可伸缩的解决方案。
DWDM以不同波长同时传输多个信号，允许用户就象使用多个光纤一样使用一个光纤。这种传输方式创造了被称为虚拟光纤的东西。传送的每一个信号可以采用不同的速率，但是能够使用相同的物理光纤电缆。
DWDM组件
基本DWDM系统包括下列组件：精确波长光纤发射器(激光)、光纤复用器和反复用器以及宽带光纤接收器。DWDM系统的可选组件包括光纤分插复用器(OADM)和光纤放大器。
1.光纤发射器和转发器
DWDM系统的光纤发射器为高分辨率精确窄带激光。这类激光器允许紧密的信道间隔，增加了可以用在1500
nm频带中的波长数量，同时最大限度地减少了信号减损(例如耗散)的影响。光纤发射器最大限度地减少了功率损耗，允许远程发射，并提供高度的信号完整性。这些激光器允许使用光纤放大器，提高了延长距离的信号强度，与采用电子放大器相反，消除了重新生成各个光纤信号的需求。大多数激光器系统的设计带有遵循ITU-T的波长频率，能够实现简化的互操作性和更加简单的组件选择。
发射器的一个主要组件是转发器，它通过光-电-光(OEO)转换将宽带光纤信号转换成特定的波长。转发器或波长转换器是DWDM系统的可选设备，提供光纤波长向精确窄带波长的转换。这种转换能使路由器、ATM交换机或其他没有配备精确窄带激光器的设备复用到单一光纤上。
2.光纤放大器
光纤放大器用于增强光纤信号，以便最大限度地减少源自通过光纤发送光脉冲的功率损耗和衰减的影响。光纤放大器技术是启动DWDM高速、高容量传输的关键。光纤放大器技术是长途DWDM系统商业成功的关键。但是，由于城市和地区网络中的距离较短，光纤放大器并非总是部署在这些网络中。
在光纤放大器出现之前，必须以电子方式重新生成每一个信号。当以电子方式重新生成一个光纤信号时，信号首先必须转换为电子信号、放大然后在被重新发射前转换回光信号。电子再生要求每一个光纤上的每一个波长拥有一个独立的再生器，而单个光纤放大器能够放大一个光纤上的所有波长。
最常见的光纤放大器是掺铒光纤放大器(EDFA)。传统EDFA在1530至1560
nm范围内运行。
3.光纤复用器和反复用器
光纤复用器将不同波长的发射信号复用到一个光纤中。光纤反复用器在接收端将结合信号分离成它们的组件波长。薄胶片介质过滤器和光栅就是复用器/反复用器类型的例子。DWDM复用器一般为被动设备，这意味着它们不需要电子输入。这些被动复用器就象高精度棱镜一样，分离DWDM信号的不同色彩。
4.光纤接收器
光纤接收器检测进入光波信号，并将它们转换成适当的信号，以供接收设备处理。光纤接收器通常为宽带设备，能够通过范围较宽的波长检测光。检测这种宽范围波长的能力允许单一接收器接收1300至1550
nm范围内的任何波长。
5.OADM
OADM可以部署在DWDM系统或网络中，增加信号复用的灵活性。OADM允许您从一个密集波分复用的光纤插入或截取信道。OADM被安装一个多波长光纤中，允许特定波长从光纤取出和插入，同时能使所有波长通过。作为增加OADM过滤器的结果，通过的波长将经历很小的信号衰减。
DWDM应用
DWDM比传统光纤系统提供许多好处。它通过创建将每一个光纤转换成多个光纤的虚拟光纤，最大限度地减少光纤使用。DWDM提供更大的可伸缩性，并延长了非再生距离限制。它还与位速率和协议不相关。所有这些好处转变成许多新应用。本部分将介绍一些可能的应用。
1.长途
DWDM技术非常适合使用点到点或环拓扑的长途承运商。拥有16个或更多传输通道(过去通常为一个)大大提高了承运商扩展容量的能力，同时留出备份带宽，而无需部署新光纤。
DWDM技术一直被长途承运商广泛使用，它允许利用现有的光纤基础设施来满足不断增加的带宽需求。专为长途网络设计的DWDM系统能够在单一光纤上提供超过32个波长。
2.自治愈环
自治愈环的开发取决于DWDM提供的大量容量。自治愈环一般安装在最尖端的电信网络中。通过使用DWDM，电信网络公司可以建设一个每秒40
GB的环，带有16个独立的全保护信号。所有这些都能够使用2个光纤完成。
DWDM技术不影响自治愈环技术的部署，而且对在OCN信号顶部运行的协议透明。DWDM系统提供多个波长，能够用于SONET/SDH系统的工作或保护通道。这些波长还可以用于未保护的光纤信号，例如许多路由器或ATM设备上的光纤信号。
3.网络扩展
对于建立或扩展其网络的公司来说，DWDM是为现有基础设施提供未来保护的一个经济途径。DWDM允许增量容量增加和简单地实施新设备。在工业基础迅速扩展的一些地区，DWDM是满足不断增加的需求的一种途径，无需铺设新光纤。
Cisco ONS 15454 DWDM解决方案
Cisco ONS 15454 DWDM解决方案采用18个不同的OC48
ITU DWDM卡。其中9个卡在蓝带中运行，间距200
GHz，另外9个在红带中运行，间距200
GHz。光纤拥有25 dB的链路预算。卡可以用于带有中跨距放大的长达200公里的长途非再生跨距，或没有放大的80公里。
ONS 15454 OC48 ELR ITU光纤补充了目前在平台上提供的OC48光纤卡。至于所有ONS
15454光纤卡，它们都可以进行配置，在环网络(UPSR或BLSR)、线性网络、点到点或ADM配置、网格、网络中或作为终端节点运行。根据用户的应用，ONS
15454系统可以结合配置ITU和非ITU卡。
搭配ONS 15454
ELR ITU光纤和双向DWDM复用器/反复用器能够在单一光纤上提供高达每秒45
GB的带宽。当可用光纤有限时，所生成的光纤带宽改进可利用已安装的光纤基础设施，减少了安装新光纤的需求。由于Cisco
DWDM解决方案基于标准而且符合ITU，因此用户可以部署第三方制造商的产品来建立最适合其应用的多供应商网络。
运用DWDM和ITU激光器设计一个城域光纤链路与采用单一通道操作一样简单。由于ONS
OC48 ELR ITU光纤是为单跨距、非放大链路设计的，因此该解决方案能够在大多数类型的光纤上运行。由于部署的DWDM系统的低光纤传输功率和宽频率间隔，光纤非线性影响(包括4波混合、受激布里渊散射、自相位调制、交叉相位调制和受激喇曼散射)不是问题。
DWDM的部署不限制支持的网络拓扑类型，无论是环、线性还是网状网络。此外，ONS
15454平台提供多服务(例如DS1、DS3和以太网)的能力不受影响。DWDM被动复用器/反复用器对穿过波长的数据透明，并被用于扩展现有光纤的容量。根据特定网络的要求，ONS
15454能够支持使用ITU及标准1310nm或1550nm波长的应用。
METRO DWDM
