密集波分多路在组建通信网的应用

刘诗儒

在科学技术不断发展的背景下，我国通信行业取得了巨大的突破，通信设施及其相关技术的应用也越来越广泛。在通信网组建过程中，密集波分多路技术具有较高的应用价值，因此针对此的研究具有重要意义，我们必须发现其中存在的不足，并针对其应用采取有效的改进对策。鉴于此，本文对通信发展中多路技术的应用价值进行分析，并结合笔者实践经验，对传输线路中WDM的应用以及WDM在光核心网中的应用进行简单的介绍，希望能够为我国通信事业的发展提供用一点理论支持。

【关键词】波多分路 通信网 应用

1 通信发展中多路技术的应用价值

在通信设施建设过程中，多路技术具有重要的应用价值。在时代不断发展的背景下，通信设施建设朝着现代化的 方向发展，例如传输线路由铜线向光纤净化，通信也有模拟信号向数字信号转变，通信网由电通信网向光通信网转变，多路技术也由此取得了巨大的突破。目前，在通信行业中，通信网的组建具有重要的研究价值，其内容主要涉及到对光纤内在传输潜力的深入挖掘以及全光的核心网结构的研发。随着相关技术的不断发展，多路技术的应用逐渐广泛，在通信发展过程中贡献出了巨大的力量。

上世纪50-70年代，在频分多路系统中主要安装使用的是铜线，具体包括架空明线的3路与12路载波电话，平衡电缆的12路和60载波电话，小同轴电缆的300路载波电话以及中同轴电缆的1800路和10800路载波电话，这些传送方式多以调幅、载波遏止以及单边带为主，根据频率划分每路，以4kHz为间隔，对其进行排列，因此别成为FDM，这种多路载波电话曾经具有极高的应用价值，取得的效果也比较理想。

上世纪60年代，人们开始针对脉冲编码调制进行研究，并取得了重大突破，每路电话占用4kHz的模拟信号可以向每路数字速率为64kbit/s的数字电话信号转化，由此以时间为依据，对各路进行划分并排列，实现30路数字电话群的组建，并被称为基群，拥有大约2Mbit/s的数字速率。之后以时间为依据，对四个基群进行划分与排列，实现120数字电话的二次群的组成，并拥有8Mbit/s的数字速率，与此同理，480路数字电话的三次群由4个二次群组成，并拥有34Mbit/s的数字速率，并由4个三次群组成拥有140Mbit/s数字速率的1920路数字电话的四次群，这种划分都是以时间为依据，被称为时分多路，在数字通信未来发展过程中发挥着重要的作用。

这些数字系列被称为“准同步数字系列”，之后随着数字通信网容量不断扩大，依然以TDM技术以依据，实现“同步数字系列”的组成，即拥有155Mbit/s、622Mbit/s、25Gbit/s以及 10Gbit/s数字速率的各次群，受限于技术上的不足，目前最高群拥有10Gbit/s数字速率，现时电信号的宽带通信网是基于TDM的SDH，电通信网的容量限度通过最高数字信号群10Gbit/s得到表示。

随着通信建设不断发展，数字信号速率越来越高，相应的传输工作也变得繁重，此时对光纤的需求就变得更大。因此，光纤电缆逐渐取代原有的铜线电缆，并在电的TDM得到数字信号的调制之下进行光载波的传输，其拥有的最高数字速率为10Gbit/s，换言之，每根光纤正常传送一个波长的光载波，受限于传输容量，最高只能达到10Gbit/s。基于此，光纤线路中对多路技术的应用具有较高的研究价值，考虑使多个不同波长的光载波在一根光纤上传输，将足够的间隔留在这些光波长之间，并进行排列，在数字信号的调制之下，实现一根光纤上进行不同数字信号光载波的传输，即光的波分多路技术，简称WDM。如此一来，N路不同波长的光载波的传输就可以同时进行，进而扩大了光纤的传输容量，使电的TDM限制得以突破。以16路WDM在一根光纤上的引用为例，16个不同波长的光载波的传输可以同时进行，每个光载波对电的TDM吸纳好的传送速率可达到25Gbit/s，即这根光纤的传输速率达到了40Gbit/s，而36路WDM在一根光纤上加以应用，那么这根光纤同时传输的速率就达到了360Gbit/s。相关研究结果显示，100路WDM的应用，一根光纤同时传输的速率达到了1Tbit/s，由此可见，在光的WDM与电的TDM结合之下，传输容量得到了极大幅度的提升，光纤的潜力得到充分发挥，当10Gbit/s的电的TDM限度应用在光的WDM中使，可以增加100倍的容量，换言之，如果想要扩大通信线路与通信网的传输容量，那么就要针对电通信向光通信的过渡展开研究，光纤对WDM路数应用越多，那么以此排列的光载波拥有的波长间隔就越近，也就是所谓的“密集波分多路”，简称DWDM。而关于波长间隔密集型的定义，目前依然在研究之中，然而就整体而言，在WDM中3路、6路仅仅属于比较一般的类型，严格意义上来讲DWDM应该是36路与100路等。在未来容量的扩张中，对光通信的依赖程度将会越来越大，DWDM将会发挥重要的作用；光纤传输能力的提升，需要对WDM/DWDM加以运用，通信网核心容量的扩大，也离不开WDM/DWDM的应用。

值得一提的是，波长与频率具有相当的意义，光的WDM即光的FDM，然而，由于光具有较高频率，因此对波长的使用相对便利，同时，电的FDM属于载波遏止、单边带传送，而光的WDM则是一起发送在基于光载波连同调制的信号，在技术层面，二者的差异依然比较大，因此WDM才能够被称为真正的光的多路，而不是FDM。此外，目前，关于WDM与DWDM的区分，目前还没有严格的定义。

2 传输线路中WDM的应用

如上文所述，在光纤传输线路中，光的WDM/DWDM具有较高的应用价值。这是由于在1.55μm下，单模光纤SMF有一个平坦的低损耗窗口，在这个波长窗口的试验起始，WDM系统并不具有较多路数，并且有人提出零色散有利于WDM，并将这个光纤色散调到零，对色散位移光纤进行制作，让常规SMF的零色散波长从1.31μm向1.55μm转变，显然这种观点是错误的，最后不能看出，零色散反而使WDM受到光纤非线性的路际干扰，而多路运用中，光纤色散量较小才能够产生积极的影响。因此，“非零色散光纤”由此得到设计与制作，并在1.55μm窗口下，使光纤平坦的小量色散特性得到保留，实现WDM甚至DWDM系统的开通，并去了比较理想的效果。

此外，在制造常规单模光纤SMF时，需要对原来1385nm的波长进行消除，此时就有OH-对损耗高峰的出现，也就是“无吸收峰光纤”，进而导致1400nm附近有一个平坦中等损耗与中等色散的波长窗口形成，波宽最小不低于100nm，在DWDM系统中也具有一定的适用性。现阶段，尽管这个1400nm窗口对光纤放大器的研制仍处于探索阶段，然而电信网的线路依然较多，以城市网的交换局间线路为例，由于有着较短间距，每条线路最长为10km，因此对DWDM系统有着一定的需求，然而光纤放大器却没有发挥作用。这种短距离线路在国内依然很多，进而使1400nm波长窗口的DWDM系统的作用得到了充分的发挥。在国外，仅有少部分厂家对这种无吸收峰光纤进行制造与销售，我国光纤制造行业必须对此予以重视，并加以大力开发，为通信网光纤传输线路的发展提供强有力的支持。

3 光核心网中WDM的应用

众所周知，在未来发展过程中，光纤具有巨大的潜力，因此，在通信线路的组件中，原有的铜线电缆逐渐被光纤光缆所替代。近年来，光的WDM/DWDM技术取得了巨大的突破，光纤的应用也大幅度提高了通信的传输容量。与电相比，光具有更大的作用与价值，如果想要实现通信网容量的扩大，使通信业务量快速增长的发展需求得到满足，就必须重视电通信网向光通信网的过渡与发展。在通信网的组建过程中，就广义而言，上文所述的光纤传输路线就属于其范畴，就专业而言，通信网内部的核心网才是通信网组建的重点。目前，应实现光纤传输向核心网的延伸，同时要将电的核心网向光的核心网进行发展。光核心网内部主要包括终端合波器、分波器、光或波长的分插复用器、光或波长的价差連接系统以及附带的波长转换器等网络单元。受限于篇幅，本文不进行详细阐述。

参考文献

[1]张煦.密集波分多路在组建通信网中的应用[J].光通信研究，2001（02）：1-3，7.

[2]张煦.密集波分多路在组建通信网的应用[J].通信市场，2001（12）：49-51.

[3]王显亮.DWDM技术应用研究[D].南京邮电大学，2008.

作者单位

中国联合网络通信有限公司太原市分公司 山西省太原市 030001