基于DWDM層面的通信傳輸技術分析與探討

徐阿莉

摘 要：20世紀末期開始，DWDM作為一種大容量的光通信系統開始在全球范圍內推廣使用。該通信系統被研制出來并投入使用以后，被大部分的西方發達國家的電信運營商普遍應用，有效提高了通信傳輸的效率。現在，為了更好滿足人們對通信和數據傳輸的需要，人們不斷的圍繞DWDM技術研制開發新的技術應用。密集波分復用系統在我國的電信企業也被廣泛使用，而且應用效果很好。本文重點研究探討了基于DWDM層面通信傳輸技術的應用。

關鍵詞：DWDM；通信傳輸；技術應用

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）16-0028-02

過去，我國通信技術領域的通信系統普遍應用的衛星及單波氏SDH光纖、低速率的載波通信、中小容量的微波等技術。從目前的使用情況看，已經不能很好地滿足人們使用的需要。通信傳輸技術必須不斷創新發展。才能夠更好的滿足人們對通信不斷提高的需求，密集波分復用技術（DWDM）在通信傳輸領域的廣泛應用，能夠更好的滿足人們對通信的需求，推動了通信傳輸領域的技術應用革新。

1 密集波分復用技術的概念及工作原理

1.1 密集波分復用技術概述

密集波分復用（DWDM）技術是在上個世紀末，被研制出來并投入使用的。DWDM系統能夠支持150多束不同波長的光波同時傳輸，能夠保證每束光波最高達到10Gb/s的數據傳輸率。該系統能在一條很細（比頭發絲還要細）的光纖上提供超過1Tb/s的數據傳輸率。因此，當前我國的電信業和其他相關行業都普遍引入了密集波分復用技術，該技術的研發力度和應用范圍也在隨著技術的推廣應用不斷的拓寬。不久的將來，密集波分復用技術就會成為我國通信領域的主要應用技術。

1.2 密集波分復用技術的基本工作原理

密集波分復用技術（DWDM）的主要工作原理就是依靠光載波通過一條光纖同時輸送多個信息。要實現這一傳輸功能，只需要通過將波長各異的光信號形成發射器，經過復用后開始傳輸，進入光纖放大器之后，再將這個光信號進行分解復用，輸送到各自需要的終端進行接收[1]。密集波分復用技術可以通過一條光纖便完成多條虛擬路徑的數據傳輸，傳輸效率大大提高。跟以往我們使用的傳輸系統相比，密集波分復用技術（DWDM）不僅能最大限度地利用帶寬，而且能不斷擴大網絡的容量。應用密集波分復用技術搭建的網絡結構更優化、過程更簡潔、靈活性更強，其在通信傳輸領域擁有非常好的發展前景[1]。

2 密集波分復用技術的主要特點

2.1 組網靈活

經濟高效應用密集波分復用（DWDM）技術進行組網，是現代電信企業普遍采用的模式，與使用傳統技術進行組網情況相比較來看，應用該技術搭建的網絡更簡潔，更優化。從具體的網絡結構上看，應用密集波分復用（DWDM）技術搭建的網絡層次更清晰，結構更穩固。應用密集波分復用技術搭建網絡后整個網絡環境變得更加完善，大大提高了網絡應用的靈活性。應用密集波分復用（DWDM）技術能夠在很大程度上提高光纖帶寬的使用率。不僅減少了組網過程中光纖的使用數量，還能有效的減少對前期信息的處理任務量，大大降低了搭建網絡的成本，同時大大減少了企業的日常運營成本，提高電信運營企業的經濟效益。

2.2 容量擴大，費用節省

當前我國普遍使用的光纖所能承載和傳輸的帶寬已經非常的快了，但是由于數據傳輸技術的發展相對滯后，不能有效的利用帶寬，大多數情況下，我們能夠利用的帶寬也就是相當于整個帶寬的十分之一左右，從經濟學的角度講極大的浪費了帶寬資源。應用DWDM技術后，就能夠實現將大量的數據集中到一根光纖上，更加充分的利用了光纖帶寬。從我國當前對密集波分復用技術具體應用情況看，商用的80×40Gbit/s的分復用系統可以同時滿足4960萬路電話使用，是光纖帶寬的利用率提高了數倍。在實際的使用中，能夠有效的減少材料損耗，降低企業運營成本，消費者也能隨之受益，節省網絡費用支出[2]。

2.3 方便升級擴容

應用密集波分復用（DWDM）技術搭建網絡在實際應用中，能夠很好的適應不斷升級擴容的需要。這樣方便的拓展性空間能夠更好的滿足用戶們不斷提升的使用需要。為將來技術更新換代升級預留了充足的彈性空間。此外，密集波分復用（DWDM）技術的業務信號的類型和運作速率都各不相同，網絡層次非常清晰，整個網絡的運行情況透明性非常強。

2.4 便捷的數據分離與綜合

應用DWDM技術傳輸數據的速度不受協議的影響。基于DWDM技術的網絡數據傳輸主要采用IP協議、ATM，以太網協議，SONET/SDH進行傳輸。以DWDM技術為基礎的網絡能夠在激光信道上將不同的數據流量采用不同速度傳輸。傳輸過程中，不需要考慮信號速率及特性，能夠方便的實現數據有效分離與綜合。

2.5 多樣化的網絡服務功能

應用DWDM技術進行數據傳輸的速率不受協議的影響，DWDM網絡在相對透明的情況下，能夠與SDH、ATM、IP等進行信號銜接，從而可以提供多樣化服務網絡服務。

3 在通信傳輸上DWDM技術的具體應用

3.1 長途干線系統中DWDM技術的應用

當前我國的長途干線系統還是一種點對點的系統模式，在長途干線系統的建設過程中，應用傳統的傳輸技術建設時，為了達到相應的技術要求，實現技術功能，需要使用大量的光纜等建筑材料，建設施工相對復雜，建設成本比較高。在長途干線系統中應用DWDM技術后，由于DWDM技術自身的優勢，可以將很大容量的數據傳輸集中在一條光纜上完成，因此，在長途干線系統的建設過程中大大減少了光纜以及配套材料的使用數量，有效的減少了資源的消耗，節省了長途干線系統的建設成本。應用DWDM技術進行數據傳輸，在實際的使用過程中能夠很好的改善聲音的清晰度和真實度，很好的實現了超長距離無再生中繼。從當前的DWDM技術應用情況看，我國建設使用的長途干線系統在長距離光纖鋪設和使用上大多數采用的是相對獨立的點對點模式。在網絡互連方面還沒有建設成規模的網絡系統，還沒有形成一個很好的整體網絡進行互相之間的溝通和交流，這也是長途干線系統建設未來需要重點解決的問題。

3.2 短途無中繼系統中DWDM技術的應用

從當前我國DWDM技術的應用情況看，除了在長途干線系統中用于信號傳輸外，DWDM系統也已經越來越多的應用于短距離信號傳輸中。通常情況下，短程無中繼密集波分復用系統的有效使用距離需要根據實際情況和不同的地理位置和環境情況來確定，從實際應用的情況看，距離短的地方可以達到幾十公里，距離遠的地方能夠達到三四百公里，在距離相對比較接近的區域內應用DWDM系統，實現短距離通信及數據傳輸功能。與應用傳統的技術手段和做法相比，實現技術要求的操作也比較簡單，只需要在需要實現聯通的兩個地方的合適的位置上設置合波器或者是分波器就能可以了。短途無中繼系統建設使用后，能夠在沒有電力供應的情況下實現信號的完整傳輸。實現這種功能在實際的使用工程中意義重大，能夠大大降低電信企業的運營和管理成本，還可以不受供電的限制，隨時保證信號傳輸的質量和連續性。隨著DWDM技術在短途無中繼系統中的廣泛應用，以及DWDM技術的不斷發展完善，未來更多的區域之間，或者是城市與城市之間，或者是不同的信息中心之間，或者是不同的經濟區域之間，都可以應用DWDM技術建立起短途無中繼系統實現通信與數據傳輸，實現更好的連接和溝通。

3.3 DWDM激光器調制技術應用

DWDM的激光器調制技術主要表現在對光源的強弱干預能力上，具體的措施有兩種：（1）外調制技術。外調制的優勢在于將高速電信號加載在另外的媒介中，運用物理特性使型號光波特性產生變換，在通信信號和激光之間搭建起一道橋梁。由于激光器能使大功率的激光不易受到干擾，所以可以更加低調地被調制。（2）直接調制技術。所謂直接調制，就是通過控制電流的量來改變光波的強度，直接對光源進行作用。其優點在于減少插入損耗、節省投入資金以及運作結構簡單化，如果從節省開支的層面看，直接調制激光器更為合適。

3.4 分波和光合波技術的應用

分波和光和波的技術是DWDM系統的重要技術之一，其主要的功能就是能夠左右傳輸信號的整體質量和穩定性。判斷分波和光和波的技術的優劣，通常情況下我們采用信道隔離度與插人損耗兩方面的標準來作評判。信道隔離度的數值越高，傳輸信號被干擾和串改的頻率就會越小，插入損耗數值越小，傳輸信號的質量越有保證。從當前實際應用情況看，普遍通用的分波器和光合波器主要有陣列波導光柵（AWG）和光柵型合波、陣列波導光柵（AWG）和光柵型分波、介質薄膜濾波器以及耦合器等。陣列波導光柵（AWG）和光柵型合波主要用于速度高、容量大的DWDM系統，其主要的技術特點和優勢是信道數多、波長間隔小且平坦等；存在的不足之處是溫度特性較弱。陣列波導光柵（AWG）和光柵型分波器的主要特點和優勢是溫度特性較強。介質薄膜濾波器制造過程較為繁復，投入資金較高，不適合應用在多波長DWDM系統，但插入損耗小卻是介質薄膜濾波器的優勢。耦合器普遍應用在路線較少的情況下，它能夠節省資金且結構較簡單，但是插入損耗相對較大、傳輸信息易被干擾[3]。

4 基于DWDM層面的通信傳輸技術發展方向

現在，DWDM技術已經經過了20多年的發展，大部分DWDM技術的應用也已經日臻成熟。隨著科技的飛速發展，人們對互聯網使用的增多，用戶對網絡流量需求進一步增長，當前，主要傳輸網絡出現擁堵的現象還時有發生。為了能夠有效解決這一問題，更好的滿足人們對網絡傳輸速度的需求，基于DWDM層面的光纖通信技術必須要朝著更快速度、更大容量、更遠距離的方向發展。國際通信和信息產業正買入新一輪的技術競爭。資料顯示2011年12月1日，武漢郵電科學研究院、光纖通信技術和網絡國家重點實驗室及烽火通信公司聯合承擔的國家“973”計劃項目關于“超高速、超大容量、超長距離光傳輸基礎研究”，由武漢郵電科學研究院正式對外宣布，經北京大學和工信部電信研究院專家測試，該院已實現了240Gbit/s實時傳輸，其容量指標在國際上處于領先水平。

5 結語

綜上所述，密集波分復用技術（DWDM）的出現，在很大程度上改變了當前世界范圍內通信傳輸技術的應用。并且隨著DWDM技術的不斷創新發展完善，將繼續影響著全世界的通信與傳輸。密集波分復用技術（DWDM）在光通信領域的廣泛應用，不僅能夠大幅度提高通信容量，還能夠讓整個網絡系統的性能變得更加穩定、可靠，特別是它可以直接接入多種業務，而彼此之間不相互干擾的優點，使其擁有了更加光明的應用前景，未來DWDM技術必將朝著超高速、超大容量、超長距離的方向快速發展。

參考文獻

[1]焦曉波，周雅.電力通信系統下一代光網絡的分析與探討[J].信息系統工程，2009，（7）：126-130.

[2]劉佳，黃宏光.DWDM技術及其在城域網中的應用[J].通信技術，2009，（2）：18-20.

[3]高珊.DWDM密集波分復用系統工程應用淺談[J].鐵道通信信號，2009，（9）：60-62.