CWDM技术在城域网中的组网应用

作 者：王鑫
    CWDM（CoarseWavelengthDivisionMultiplexing）系统，即稀疏波分复用系统，或称粗波分复用技术，作为一种经济实用的短距离WDM传输系统，在城域网应用中越来越受到大家的认可并已经实用化。信息技术的发展，尤其是以INTERNET 为代表的IP 数据业务的高速增长，造成对传输线路带宽的需求不断增长。DWDM 技术作为一种最有效的线路带宽扩容的方法，在长途骨干网上得到了广泛的应用，已基本上满足了当前的需求。网络传输带宽的瓶颈逐渐转移到了城域网，城域网的建设成为当前网络建设的热点。粗波分复用系统(CWDM)以其独特的优势在城域网的建设中越来越受到重视。
    粗波分复用系统（CWDM）能有效节省光纤资源和组网成本，它解决了光纤短缺和多业务透明传输两个问题，主要应用在城域网汇聚和接入层，且可在短时间内建设网络及开展业务。CWDM具有低成本、低功耗、小体积等诸多优点，目前在城域网传输中已经有大量应用。深圳市虹扬信科科技有限公司结合市场需求，开发出运用于G.652、G.653、G.655光纤的EXPλ系列CWDM设备，给各大运营商和系统集成商提供了一套低价格、高性能的传输解决方案，是日益增长的城域网组网的理想选择。
    CWDM系统组网方式灵活多样，可以组成点对点、星形、链形、环形等各种拓扑结构，对于竞争区域的运营商有着比较大的吸引力。目前CWDM在行业市场上已经得到了愈来愈多的应用。

    一、国内某高等院校新老校区扩容应用（点对点组网方式）

    近年来，随着高校扩招，很多学校校区的教学楼、学生宿舍已经不能满足学生日益增多的要求。为顺应高等教育发展潮流，扩大办学规模、增强学校整体实力，各高校都在建立新校区。然而主校区一般都位于经济繁华区，如果扩建主校区，其成本是无法估算的，且受周边诸多因素的影响，也不现实。这样，绝大部分高校都将新校区建在离主校区几十公里的郊区。新校区建好了，可教学资源的分配问题又摆在了面前。
    新校区，学校教学和学生生活上网都需要很大的带宽资源。如果在新校区组建新的网络，成本无疑很大，且在教学需求上新老校区还需要诸多的业务联系。如果在新校区组建新的网络，成本无疑很大。而老校区有着强大的网络资源，如何利用？
    新老校区之间的光纤一般都是学校租用运营商的，然而租裸纤每年的费用特别高，怎样才能租用很少的光纤而满足大业务量的要求？采用CWDM技术无疑是最佳的解决方案。
    下图是我公司CWDM系统应用于某高校的案例，其老校区网络中心为省网的节点，资源充足；新老校区距离40km，租用当地运营商一对光纤。客户要求在一对光纤上扩容出6路双向数据业务，每路速率2.5G。
          
 方案简单说明：

    1.典型的点对点传输方案。
    2.CWDM波分复用设备满业务可以做到1：8的扩容，即使用一芯光纤可以承载4路8波双向业务，两芯光纤可承载8路16波双向业务。
    3.每一路最高速率可以达到2.5G，向下兼容至100M。
    4.CWDM设备无中继传输最远可达100km。
    5.此方案没有采用传统的单纤单向传输方式，将6路业务分开两组进行单纤双向传输，若一条光纤出现故障，不会影响到另外一条光纤的业务。

    二、某视频传输网扩容应用（星形、链形组网方式）

 客户需求：
    1.B、C、D、E、F、G各节点需要两路视双向视频信号往中心节点A汇聚。
    2.每路信号要求速率达到2.5G。
    3.各节点之间提供双芯光纤。如下图：
           

 需求分析：
    1.A点为中心节点机房，与BDFG各节点机房构成星形拓扑。
    2.由于A-C、A-E节点没有直接光纤链接，需分别经过B、D两点路由至A，以减少传输级联次数，A-      B-C、A-D-E构成链形拓扑，采用OADM技术。

    方案图如下：
           

 方案说明：
     1.表示干线单芯光纤，表示一对光纤业务。
     2.此方案在F、G两点分别只用一芯光纤，可为客户留出一芯用作备份或者扩容。
    3.此方案把B、C两点和D、E两点分别用一芯光纤传输，这样只需在B、D两点采用OADM技术，从而可以有效降低因OADM级联层数多所造成的干线光信号损耗；另外，为客户留出一芯光纤作备份或者扩容。
    4.全部使用单芯双向技术，将业务隔离开，若一条光纤出现故障，不会影响到另外一条光纤业务。
    5.此方案在B、C、D、E、F、G各点提供两路双向光业务，全部往A点汇聚。

    三、某研究所实验网中应用（环形组网方式）

    该实验网有八个节点，由一芯光纤串联成环网。

 项目需求：
    1.每个节点提供3个双向光业务。
    2.每个业务速率2.5G。
    3.要求使用最少数量CWDM波长传输。
    4.提供节点掉电业务保护方案，以备以后升级。
    5.提供环网光纤保护方案，以备以后升级。
    6.项目路由逻辑图如下。
             
 需求分析：
    1.由逻辑图看，每个节点业务分布均匀，路由逻辑性强。
    2.由于是环网，此项目在每个节点需要采用OADM技术。
    3.传输路由规划：考虑最短跨点路由，可以有效减少传输光在节点处的损耗；
    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.波长分配：相邻点间采用点对点方式，使用两个波长，中间有四个跨节点路由，使用链状传输方式，由于不相交，可以使用公用四个波长，所以总使用波长为6波。
    5.节点掉电业务保护方案：每个节点在无源输入输出端并用一只2×2非锁定式光开关，保护原理图如下：
             

采用此保护方案，若传输设备掉电，图中开关1－2闭合，切断此节点与网络的连接，保护正在传输的业务，且路由清晰。
    6.环网光纤保护方案：在客户提供多一芯环网光纤的情况下，可以实施此方案；
    在每个节点进出两端接入我公司OPS－1－1光路保护自动切换仪，当主路由光纤发生故障时，能自动监测识别，将传输业务整体切换到备用光纤，切换时间小于15ms，完全不影响业务的传输。切换原理图如下：
             

根据分析，组建方案图如下：
             
 方案说明：
    1.此方案采用CWDM和OADM技术，实现在一条环状光纤上八个节点之间多业务传输。
    2.此方案逻辑性强，每个节点均可实现三通道双向路由，每通道速率2.5G。
    3.此方案在每个节点均采用OADM技术，且优化了路由。
    4.图中每一个颜色连线代表一个波长的物理连接，共使用6个波长。

    CWDM（OADM）也可与RPR、SDH环网结合，既可以实现现有的网络容量倍增，又能利用RPR、SDH设备的自愈、保护倒换和调度灵活的特点，从而构成高效率、高可靠性和大容量的信息高速公路。
    虹扬信科一直致力于推动CWDM可重构架构在中国的进程。采用可重构架构的CWDM系统组网，在节约光纤资源的基础上，组网方式可以更加灵活。

来源：中国信息产业网