淺談密集波分復用（DWDM）通信傳輸技術的實際應用與發展

摘要：本文首先分析了密集波分復用技術的優勢，并對波分復用系統的基本工作原理與應用系統的構成進行了分析，最后對DWDM技術在通信傳輸領域的實際應用與發展進行了論述。

關鍵詞：DWDM；通信傳輸技術；優勢；工作原理；組網構成；應用；發展

一、前言

近年來，隨著光纖通信技術的發展，光波分復用技術日趨成熟。目前， DWDM（密集波分復用）技術主要應用于長途干線和骨干網絡，較好的解決了當前的帶寬要求。本文首先分析了密集波分復用技術的優勢，并對波分復用系統的基本工作原理與應用系統的構成進行了分析，最后對DWDM技術在通信傳輸領域的實際應用與發展進行了論述。

二、密集波分復用技術的優勢

（1）數據的有效綜合和分離。由于密集波分復用系統可以將不同的波長、不同的頻率的信號進行組合集中在一條光纖上，因此在傳輸的過程中可以不必考慮到信號本身的速率以及其它數據本身的特性問題。

（2）超大容量。由于我國目前所使用的光纖所能承載和傳輸的帶寬非常寬，但是由于我國在數據傳輸的技術上的不過硬導致許多的光纖帶寬的利用率非常的低，很多情況下都不及其整個帶寬的十分之一。因此可以說是對于資源的極大的浪費。而采用了DWDM技術以后，可以很好的將更多的數據集中到一根光纖上，從而提高了對于光纖帶寬的利用率，降低了材料的損耗以及企業的運營成本，就目前已知的國內商用的80×40Gbit/s的密集波分復用系統，可以傳4960萬路電話，并且隨著我國DWDM技術的不斷完善，相信未來能夠承載更大的容量。 （3）組網的靈活性與經濟性。利用DWDM技術，由于減少了光纖的數量以及對于信號的前期處理，提高了光纖帶寬的利用率，因此在組網的過程中不僅是能夠大大降低了整個組網的成本，同時也減少了企業日常的運營成本。并且相比較過去傳統的電時分復用技術所構成的網絡結構而言，采用了DWDM技術的網絡將會更加的簡單，并且網絡層次也更加分明，整理從而大大提高整個網絡的靈活性。

三、波分復用系統的基本工作原理

密集波分復用（DWDM）實質就是一種在光波段的波分（或頻分）復用技術，即： 在當前為了充分利用單模光纖1.55μm低損耗區帶來的巨大帶寬資源，根據波長或頻率的不同將光纖的低損耗區劃分為若干個光波道，每個波道設置一個光波作為載波，在發送端采用光復用器（合波器）將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一個光解復用（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開，從而在一根光纖中可以實現多路光信號的復用傳輸（參看圖1）。根據ITUTG.692建議規定，信道間隔100GHz（0.8nm）的整數信倍。因此，所以通過密集波分復用技術可以大大提高整個光纖的傳輸容量。

四、DWDM（密集波分復用）技術的應用系統構成

從理論的角度看，在一根光纖上，實現多個光波信號同時傳輸，這些信號的傳輸方向既可以是同向傳輸也可以是雙向傳輸。由于雙向傳輸技術難度比較大，目前很少使用，在此只對單向傳輸系統介紹。如圖2所示，與傳統的光纖通信系統的結構相同，DWDM系統是由光發射機、光接收機、光中繼器和光監控與管理系統構成。

五、DWDM技術在通信傳輸領域的實際應用

（1）長途干線系統。長途干線系統主要使用的是點對點系統，由于在長途線路的鋪設過程中會消耗眾多的材料因此運用DWDM技術則可以避免了大量的資源的小號，并且通過DWDM技術很好的改善聲音的清晰度和真實度，實現超長距離無再生中繼。不過由于我國目前在長距離的光纖的鋪設和使用上基本上都是采用獨立的點對點的密集波分復用系統，因此還沒有形成一個很好的網絡進行互相之間的溝通和交流。

（2）短途無中繼系統。除了在長途通信以及信號的傳輸之外，DWDM系統也已經逐漸被應用于短距離信號傳輸中。一般而言，短程無中繼密集波分復用系統的距離可以視不同的情況以及不同的地理位置而作決定，少則幾十公里多則三四百公里。由于在距離較為近的區域采用了DWDM系統，相較于傳統的做法，只需要在必要的地方設置合波器以及分波器即可，因此可以在沒有電力供應的情況下實現信號的完整傳輸，從而大大降低了我國電信企業的運營和管理上的成本，同時也保證了信號傳輸的質量以及連續性。并且隨著DWDM技術的不斷完善，相信在未來更多的區域之間包括程式與城市之間、不同的信息中心之間以及不同的經濟區域之間都可以通過這一技術進行更好的連接和溝通。

六、基于DWDM層面的通信傳輸技術的發展

經過了將近20多年發展，DWDM在一些關鍵技術方面已經日趨成熟，由于目前世界各國對于光纖帶寬的利用率都非常的低，例如我國則僅僅是利用了整個光纖帶寬的10%左右，所以說還有非常大的利用空間。

（1）提高通道速率。由于光纖技術的不斷發展，雖然目前的DWDM系統其通道速率已經非常的快速，達到了2.5Gbit/s，但是國外的許多研究人員正在研究新的技術來再一次的提高通道速率，據相關報道美國的一些實驗室已經研制出了80Gbit/s速率的通道，并且這一通道已經經過多次的實驗，無論是傳輸的質量還是準確性方面都有很好的效果。

（2）擴寬波長范圍以及頻率。目前，DWDM系統所能夠傳輸的大多是C波段的波長，不過現在在國外已經有相關的運營商開始嘗試將DWDM系統的應用的波長范圍擴大至L波段，雖然目前依然處于嘗試階段，但這意味著未來也許C，L，S波段都能夠依托DWDM技術，通過光纖進行傳輸，進一步提升通信傳輸的質量以及信息的完整性。

（3）增加復用波長數量。就目前我國所使用的DWDM系統來看，32～40個波長的密集波分復用系統可以說已經被廣泛地運用了，而在國外，例如美國已經在使用80個左右波長的DWDM系統，并且據美國最新的一篇科研雜志上所刊載的報道，有實驗室已經完成了1200個波長的復用實驗了，并且正在朝著新的更多的波長的數量而努力。相信隨著科學技術的不斷發展，未來可能一根小小的光纖就能夠容納所有的信息。

七、結語

綜上所述，密集波分復用技術的出現不僅僅是提高了用戶通話以及信息傳輸的質量的同時也大大降低了企業運營和管理的成本。同時由于我國目前的光纖帶寬的利用率非常低，而我國又幅員遼闊人口眾多，因此DWDM系統的出現很好的提高了對光纖帶寬的利用率，并且降低了相關的制造成本，節約了大量的資源，避免了不必要的浪費。相信隨著基于DWDM層面的通信傳輸技術的不斷發展，我國未來的通信傳輸技術將會再上一個層面，而用戶也能夠得到更好地使用體驗。

參考文獻：

[1]趙云.波分復用（DWDM）技術在電力通信中的應用研究.云南電業.2011

[2]鄭延東.DWDM在光纖傳輸系統中的應用.科技信息.2011