CWDM技術在城域網中的組網應用

深圳市虹揚信科科技有限公司：王鑫

　　CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing）系統，即稀疏波分復用系統，或稱粗波分復用技術，作為一種經濟實用的短距離WDM傳輸系統，在城域網應用中越來越受到大家的認可並已經實用化。信息技術的發展，尤其是以INTERNET 為代表的IP 數據業務的高速增長，造成對傳輸線路帶寬的需求不斷增長。DWDM 技術作為一種最有效的線路帶寬擴容的方法，在長途骨幹網上得到了廣泛的應用，已基本上滿足了當前的需求。網絡傳輸帶寬的瓶頸逐漸轉移到了城域網，城域網的建設成為當前網絡建設的熱點。粗波分復用系統(CWDM)以其獨特的優勢在城域網的建設中越來越受到重視。

　　粗波分復用系統（CWDM）能有效節省光纖資源和組網成本，它解決了光纖短缺和多業務透明傳輸兩個問題，主要應用在城域網匯聚和接入層，且可在短時間內建設網絡及開展業務。CWDM具有低成本、低功耗、小體積等諸多優點，目前在城域網傳輸中已經有大量應用。深圳市虹揚信科科技有限公司結合市場需求，開發出運用於G.652、G.653、G.655光纖的 EXP λ系列 CWDM設備，給各大運營商和系統集成商提供了一套低價格、高性能的傳輸解決方案，是日益增長的城域網組網的理想選擇。

　　CWDM系統組網方式靈活多樣，可以組成點對點、星形、鏈形、環形等各種拓撲結構，對於競爭區域的運營商有著比較大的吸引力。目前CWDM在行業市場上已經得到了愈來愈多的應用。

一、國內某高等院校新老校區擴容應用（點對點組網方式）

　　近年來，隨著高校擴招，很多學校校區的教學樓、學生宿舍已經不能滿足學生日益增多的要求。為順應高等教育發展潮流，擴大辦學規模、增強學校整體實力，各高校都在建立新校區。然而主校區一般都位於經濟繁華區，如果擴建主校區，其成本是無法估算的，且受周邊諸多因素的影響，也不現實。這樣，絕大部分高校都將新校區建在離主校區幾十公裡的郊區。新校區建好了，可教學資源的分配問題又擺在了面前。

　　新校區，學校教學和學生生活上網都需要很大的帶寬資源。如果在新校區組建新的網絡，成本無疑很大，且在教學需求上新老校區還需要諸多的業務聯繫。如果在新校區組建新的網絡，成本無疑很大。而老校區有著強大的網絡資源，如何利用？

　　新老校區之間的光纖一般都是學校租用運營商的，然而租裸纖每年的費用特別高，怎樣才能租用很少的光纖而滿足大業務量的要求？採用CWDM技術無疑是最佳的解決方案。

　　下圖是CWDM系統應用於某高校的案例，其老校區網絡中心為省網的節點，資源充足；新老校區距離40km，租用當地運營商一對光纖。客戶要求在一對光纖上擴容出6路雙向數據業務，每路速率2.5G。

　　方案簡單說明：

　　1.典型的點對點傳輸方案。

　　2.CWDM波分復用設備滿業務可以做到1：8的擴容，即使用一芯光纖可以承載4路8波雙向業務，兩芯光纖可承載8路16波雙向業務。

　　3.每一路最高速率可以達到2.5G，向下兼容至100M。

　　4.CWDM設備無中繼傳輸最遠可達100km。

　　5.此方案沒有採用傳統的單纖單向傳輸方式，將6路業務分開兩組進行單纖雙向傳輸，若一條光纖出現故障，不會影響到另外一條光纖的業務。

二、某視頻傳輸網擴容應用（星形、鏈形組網方式）

　　客戶需求：1.B、C、D、E、F、G各節點需要兩路視雙向視頻信號往中心節點A匯聚。

　　2.每路信號要求速率達到2.5G。

　　3.各節點之間提供雙芯光纖。如下圖：

圖為星形、鏈形組網方式

　　需求分析：

　　1.A點為中心節點機房，與BDFG各節點機房構成星形拓撲。

　　2.由於A-C、A-E節點沒有直接光纖連結，需分別經過B、D兩點路由至A，以減少傳輸級聯次數，A-B-C、A-D-E構成鏈形拓撲，採用OADM技術。

　　方案圖如下：

　　方案說明：

　　1. 表示幹線單芯光纖， 表示一對光纖業務。

　　2.此方案在F、G兩點分別只用一芯光纖，可為客戶留出一芯用作備份或者擴容。

　　3.此方案把B、C兩點和D、E兩點分別用一芯光纖傳輸，這樣只需在B、D兩點採用OADM技術，從而可以有效降低因OADM級聯層數多所造成的幹線光信號損耗；另外，為客戶留出一芯光纖作備份或者擴容。

　　4.全部使用單芯雙向技術，將業務隔離開，若一條光纖出現故障，不會影響到另外一條光纖業務。

　　5.此方案在B、C、D、E、F、G各點提供兩路雙向光業務，全部往A點匯聚。

三、某研究所實驗網中應用（環形組網方式）

　　該實驗網有八個節點，由一芯光纖串聯成環網。

　　項目需求：

　　1.每個節點提供3個雙向光業務。

　　2.每個業務速率2.5G。

　　3.要求使用最少數量CWDM波長傳輸。

　　4.提供節點掉電業務保護方案，以備以後升級。

　　5.提供環網光纖保護方案，以備以後升級。

　　6.項目路由邏輯圖如下：

　　需求分析：

　　1.由邏輯圖看，每個節點業務分布均勻，路由邏輯性強。

　　2.由於是環網，此項目在每個節點需要採用OADM技術。

　　3.傳輸路由規劃：考慮最短跨點路由，可以有效減少傳輸光在節點處的損耗；

　　1－4：1－2－3－4

　　0－5：0－7－6－5

　　2－7：2－1－0－7

　　3－6：3－4－5－6

　　4.波長分配：相鄰點間採用點對點方式，使用兩個波長，中間有四個跨節點路由，使用鏈狀傳輸方式，由於不相交，可以使用公用四個波長，所以總使用波長為6波。

　　5.節點掉電業務保護方案：每個節點在無源輸入輸出端並用一隻2×2非鎖定式光開關，保護原理圖如下：

圖為2×2非鎖定式光開關

　　採用此保護方案，若傳輸設備掉電，圖中開關1－2閉合，切斷此節點與網絡的連接，保護正在傳輸的業務，且路由清晰。

　　6.環網光纖保護方案：在客戶提供多一芯環網光纖的情況下，可以實施此方案；

　　在每個節點進出兩端接入我公司OPS－1－1光路保護自動切換儀，當主路由光纖發生故障時，能自動監測識別，將傳輸業務整體切換到備用光纖，切換時間小於15ms，完全不影響業務的傳輸。切換原理圖如下：

圖為切換原理圖

 

　　根據分析，組建方案圖如下：

 

　　方案說明：

　　1.此方案採用CWDM和OADM技術，實現在一條環狀光纖上八個節點之間多業務傳輸。

　　2.此方案邏輯性強，每個節點均可實現三通道雙向路由，每通道速率2.5G。

　　3.此方案在每個節點均採用OADM技術，且優化了路由。

　　4.圖中每一個顏色連線代表一個波長的物理連接，共使用6個波長。

　　CWDM（OADM）也可與RPR、SDH環網結合，既可以實現現有的網絡容量倍增，又能利用RPR、SDH設備的自愈、保護倒換和調度靈活的特點，從而構成高效率、高可靠性和大容量的信息高速公路。