CWDM（粗波分复用）传输技术出现使电信运营 .doc

1、1粗波分复用关键技术及应用张成良粗波分复用（CWDM）技术的出现使运营商找到一种低价格、高性能的传输解决方案，由于 CWDM 具有低成本、低功耗、小体积等诸多优点，在城域传送网已经有了一定应用。许多国内外制造商也开始研发和陆续推出产品，ITU 也在加速其标准化进程。 CWDM 技术提高了光纤利用率，给运营商和用户以更大的灵活性。 本文将讨论 CWDM 特点、波长选择、光纤类型等关键技术，并对CWDM 和 DWDM 进行详细比较，最后对 CWDM 的应用和发展予以了展望。1、CWDM 系统优点CWDM 系统的最大的优势在于成本低，其主要表现在器件、功耗、集成度几个方面。1.1 器件成本低CWDM

2、 技术将大大降低建设和运维成本，特别是激光器和复用器 /解复用器成本。对于波长间隔小于 50GHz DWDM 系统，激光器需要采用精密的温度控制电路来控制波长，有时需要采取波长锁定器等来保证波长的准确性和稳定性。光复用器（滤波器型）则需要精确的上百层多层介质膜器件，为了防止同频和异频串扰，还必须采用多次滤波等。而 CWDM 则不需要激光器制冷、波长锁定和精确镀膜等复杂技术，大大降低了设备成本。1.2 功耗低DWDM 系统激光器集成了 Peltier 致冷器，采用的温度检测和控制电路消耗较大的功率，每波长需要消耗 4 瓦左右，CWDM 的无致冷激光器及其控制2电路每波长只需要约 0.5 瓦左右。

3、对于多波长和高速率的 DWDM 系统，单盘功耗控制是系统设计中的一个困难问题。采用无致冷激光器的 CWDM 系统的低功耗减少电源备用蓄电池，降低成本。1.3 体积小，集成度高CWDM 激光器物理尺寸上远小于 DFB 激光器。DWDM 光发射机尺寸是CWDM 光发射机的 5 倍左右。由于 CWDM 激光器结构和简单的控制电路，单个模块可以实现多路光收发，目前商用器件已经做到 4 路 transceiver 集成在一个尺寸仅为 16cm9cm1.65cm 的模块，相当于一路 DWDM 系统光转发器大小。CWDM 系统不使用光放大器，因此有可能设计成结构紧凑的台式或者是盒式设备，非常方便安装和维护。

4、2、CWDM 关键技术2.1 波长选择国际电联（ITU ）建议 G.694.2 定义了 18 个从 1270nm1610nm CWDM标称波长，波长间隔为 20nm，这种间隔允许在使用无致冷光源条件下，各个波长的同时传输，CWDM 波长涵盖了单模光纤系统的 O、E、S、C、L 等五个波段。无致冷激光器通常工作温度(管壳温度)范围为 0C70C，其热漂移系数约为 0.08nm/C。标称中心波长值是指在常温下即 23C 激光器输出波长。无源器件滤波特性（如复用器）几乎不随温度变化，一般认为无源器件标称中心波长应该对准激光器 35C 时的输出信号波长，因为 35C 在整个工作温度范围的中间。也就是说

5、，无源器件标称中心波长应该是 0 加上激光器输出从 23C 到 35C 的波长漂移值，即 0 + 0.08nm/C *(35C -23C) = 0+1nm。为了解决激光器波长标称温度与实际工作温度不同造成的波长差异问题。ITU 将建议 G.694.2 波长上移 1nm（为 1271nm/1291nm/1611nm） ，3从而使激光器波长在实际环境刚好工作在（1270nm/1290nm/1610nm） 。标称中心波长(nm) 127112911311 1331 1351 1371 139114111431145114711491151115311551157115911611表 1 CWDM 系

6、统标称中心波长实际应用中，CWDM 产品主要有两种形式，8 波长系统和 16 波长系统。8 波长系统是目前应用比较多的系统。从理论上讲，从 ITU 给出的 18 个波长选择中任意选择 8 个都可以作为工作波长。但是考虑到已经敷设光纤的类型和损耗特性，8 波长一般选在（14601620）nm ，也就是 S+C+L 波段，避开了光纤水峰 E 波段和损耗较大的 O 波段，不需要对光纤提出额外要求。16波长的系统将对光纤的类型提出要求，也就是必须采用损耗平坦的“全波” 光纤，而目前此类光纤应用很少。CWDM 主要用于光纤缺乏的接入区域，8 波的容量大部分可以满足系统要求。2.2 波长间隔根据目前激光器

7、制造技术，无致冷激光器在工作条件下及其整个寿命期内，4其波长变化应在+/-67nm 之内。考虑到足够的相邻通道隔离度和一定的的保护带(一般为最小通道间隔约三分之一)，ITU 建议 G.694.2 选取 20nm 为CWDM 系统的通道间隔。CWDM 系统无制冷激光器在 0C70C 输出光波长变化 6nm 左右，再加上激光器制造过程波长偏差约3nm，总波长变化不会超过 6nm。光滤波器通带以及相邻通道间波长间隔都必须足够宽以满足无致冷激光器波长偏移的要求，如图 1 所示。图 1 无致冷激光器输出波长随温度变化通常CWDM系统通道间隔为20NM，而滤波器通带宽度为13NM左右。激光器中心波长偏移必

8、须考虑与滤波器通带宽度相一致，必须确保激光器输出波长在滤波器通带范围以内。2.3 光纤选型城域内敷设的大部分都是常规 G.652 光纤，也就是 1385nm 为水峰的光纤，在 1385nm 窗口的损耗在 1dB 左右，无法正常工作。这种光纤可以开通 CWDM 8波系统，工作在波长区（14601625）nm，不能开通 16 波 CWDM 系统。只有采用损耗平坦的新型 G.652C“全波“光纤，才能开通 16 波长的 CWDM 系统。G.655A 光纤由于截止波长在 1430nm 左右（LEAF 光纤的截止波长在1470nm，根本无法在 1460nm 工作，）,8 波系统都有困难。G.655B 光

9、纤截止5波长低一些，可以开通 8 波系统，因此 G.655 光纤最多开通 8 波 CWDM 系统。考虑到成本、开通系统速率、传输距离等各方面因素，城域网内多数敷设的都是 G.652 光纤。因此都可以正常开通 8 波 CWDM 系统。对于采用全频带全波 G.652C 光纤，则可以开通 16 波 CWDM 系统。2.4 CWDM 与 DWDM 比较城域 DWDM 来源于长途 DWDM 技术，技术成熟，传输距离远，波长数多（32/40），可以组建比较大的 OADM 环网（200km），适用于城域网核心层。CWDM 是针对网络边缘需求产生的技术，设备体积小，功耗低，价格便宜。适用于城域网接入层，解决光

10、纤短缺的问题，运营商在竞争区域可以租用单根光纤传送多种业务。CWDM 系承载客户速率一般在 2.5Gb/s 以下、波长数目为 8 个或 16 个，考虑到成本一般没有放大器（并且覆盖 CWDM 如此宽频段的光放大器尚没有商用化），功率预算小，传输距离短，一般小于 20 公里。而 DWDM 系统在城域网核心层采用的可能性更大，核心层的速率高（一般在 10Gb/s），传输距离远（40 公里以上），承载业务量大（波长数量多），而这要求系统有更大的功率预算，需要高功率的光放大器。DWDM 系统组网一般为环网拓扑，节点采用的都是有保护功能的 OADM ，而且具有网管系统可配置的波长上下能力，网管系统比较完

11、善。而 CWDM 系统则有可能采用背对背复用器/解复用器结构，不采用 OADM 节点。即使采用OADM 节点，也基本上为全部上下波长或单一波长上下的简单结构，系统对波长的配置能力比较差，网管系统非常简单。从保护方式上，城域 DWDM 系统一般为环网拓扑，采用光复用段保护或光通道保护环系统，对所有业务都进行保护，以提高系统可靠性。而 CWDM 一般为点到点线性或环形拓扑，线性系统一般没有保护，环网多选用简单的光通道保护，根据各波长承载业务重要性选择是否保护。63、CWDM 标准化情况ITU 建议 G.695 规定了 CWDM 系统技术要求。对其最重要的光接口参数规范了“黑盒子（black box

12、）”和“非黑盒子（non-black box）”两种方式。对“黑盒子“”方式有两种理解，一种方式是只要求在 MPI-S、MPI-R 进行规范，而对其内部所有接口都不进行定义，也就是实现群路光接口的横向兼容性，内部接口不进行规范。另一种“”黑盒子”“方式是在 CWDM 系统对外的单个通路口 SS、R S横向兼容、内部 MPI-S、MPI-R 纵向兼容的方式，也就是在 CWDM 系统对业务光接口横向兼容的方式。Tx MPI-SM CWDM Network Element OM OD CWDM Network Element Tx Tx MPI-RM Rx Rx Rx 图 2 “黑盒子”方式 Tx

13、MPI-SM CWDM Network Element OM OD CWDM Network Element Tx Tx MPI-RM Rx Rx Rx SS SS SS RS RS RS 图 3 “非黑盒子“”方式而“非黑盒子”方式则要求对于 MPI-S、MPI-R 、S S、 RS 系统各个接口都7进行标准化，以实现完全横向兼容性。从长远看系统应实现完全横向兼容性。但是考虑到短时间内无法完成，目前的建议版本仍然采用在群路口提供横向兼容性的“黑盒子”方式（图 2 所示方式） 。CWDM 的应用代码目前尚没有完全确定，市场上多为单纤单向 4 波长或8 波长系统。也有厂商提出单向 12 波长系统

14、，更有人主张双向 66、双向44 波长应用方式，采用单纤双向方式解决双向传输问题。考虑到城域网光纤长度较短，色散和损耗都不会成为系统受限因素，对于 G.652、G.655 光纤应有着相同的应用代码。4、小结CWDM 技术解决了光纤短缺和多业务透明传输两个问题，低成本是它的最大优势，主要应用在城域网汇聚或接入层面，对于竞争区域的运营者有着比较大的吸引力，可以在短时间建设网络并开展业务。目前 CWDM 在国内市场上已经有了一些应用，但是其稳定性和性能还需要观察，另外 DWDM 系统价格下降很快，也对 CWDM 的前景有一定挑战。作者简介：现任中国电信集团北京研究院技术部主任、高级工程师；中国通信标

15、准化协会传送网与接入网技术工作委员会传送网工作组组长；曾任信息产业部电信传输研究所传输与接入研究部主任；长期从事大容量光缆系统和光联网技术的研究，曾主持制定国内通信行业标准“光波分复用系统总体技术要求” 、 “32 *10 Gb/s WDM 线路系统技术要求” 、 “160*10 Gb/s WDM 线路系统技术要求” ；负责承担 863-300 重大项目中国高速信息示范网光网络性能测试 ；长期参与运营商光传送网建设，具有丰富的主持大型网络设备测试和评估的经验。8“IP 网络 QoS 专题研讨会”在京召开中国通信标准化协会 8 月 11 日在京成功举办了 “IP 网络 QoS 专题研讨会”。此次

16、会议得到了中国电信集团、中国网络通信集团公司、中国联合通信有限公司的大力支持。会上网络与交换标准组主席赵慧玲对 IPQOS 的国内外标准化动态作了全面阐述；中国电信、中国网通和中国联通的专家介绍了运营商的业务需求、网络概况、面临的挑战和思考；电信研究院和北京邮电大学的专家阐述了电信级 IP 网络 QOS 的概念和管理；来自华为、西门子、爱立信、思科、日立等设备制造商的代表介绍了他们的解决方案。Internet 在过去 5 年所取得的巨大成就和未来所蕴涵的巨大发展潜力几乎没有人怀疑。到目前为止，Internet 上所提供的大部分依然是 “尽力而为 “服务，在这种服务模型中，所有的数据流公平地竞争

17、网络资源。随着各种着新型网络应用的兴起，当人们在思考未来Internet 的发展时，如何在 IP 网络上保证用户信息传输的质量就成为一个不容忽视的重要问题。为解决这一问题，IP QoS(服务质量)便应运而生。 IP QoS 是 IP 网络增加服务内容、提高服务质量的关键技术，因此 IP QoS 已成为网络基础研究的一个重点，也是未来 IP 网络发展的关键技术,更是未来网络运营商竞争的一个焦点。- IP QoS 是指 IP 的服务质量，也是指 IP 数据流通过网络时的性能。它的目的就是向用户提供端到端的服务质量保证。它有一套度量指标，包括业务可用性、延迟、可变延迟、吞吐量和丢包率。IP QoS

18、在可预测、可测量性方面比传统 IP 有了很大的提高，基本解决了商业用户的基本需求，因而势必可以吸引更多的商业用户，形成一个新的利润增长点，带来可增值的业务种类。另外，IP QoS 还可提高带宽的使用率。尽管 IP QoS 的研究工作已经进行了一段时间，但是人们普遍认为 相应的体系架构还在完善之中，面对在 IP 网络上增加 QoS 的解决方案的多样性，对于运营商来说，还需要认真的加以研究。 会上，大家对 IP QoS 体系结构、 IP QoS 的资源管理机制及 IP QoS 对业务可管理性、可运营性的支持机制等诸多问题基本达成共识。更深入的开展电信级业务对 IP QoS 的需求分析，为解决 IP

19、 QoS 的关键实现技术提供可行性建议，充分讨论了 IP QoS 在现有 IP 网络上的部署和实施及解决方案等大家共同关注及急需解决的问题。尽管今天的 IP QoS 还有很多问题没有解决，但就像今天的 IP 业务一样，IP QoS 将不可避免地成为运营商 IP 网络中一项关键的核心技术。 IP QoS 已经成为下一代互联网计划的研究热点。通信行业标准通信局（站）电源、空调及环境信息传递9集 中 监 控 管 理 系 统 完 成 送 审 稿由中国通信标准化协会通信电源技术工作委员会负责起草的通信行业标准通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统系列标准近日完成送审稿。该标准正式发布后将代替 YD

20、N 023-1996通信电源和空调集中监控系统技术要求(暂行规定) 。该标准对通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统提出了基本要求。通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统包括以下部分：第一部分：系统技术要求，提出通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统的系统组成、监控内容、系统管理、硬件配置、软件功能、系统维护等要求。第二部分：互联协议，规定了通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统的互联通信协议接口。接口包括监控系统网络内部不同层次监控网络之间的通信接口以及监控系统与外部综合网管之间通信接口，实现监控系统不同网络层次之间的互相通信以及与综合网管之间的互相通信。适用于各类通

21、信局（站）单独设置的通信电源、空调及环境集中监控管理系统以及以此为基础构成的不同规模的监控系统网络。第三部分：前端智能设备协议，规定了通信局（站）内为实现集中监控而使用的通信电源设备在设计、制造中应遵循的通信协议，同时规定了通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统中监控模块和监控单元之间的通信协议。适用于各类通信局（站）单独设置的通信电源、空调及环境集中监控系统和在此基础上构成的不同规模的监控系统。 第四部分：测试方法，规定了通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统的测试方法。适用于各类通信局（站）单独设置的通信电源、空调及环境集中监控管理系统以及以此为基础而构成的不同规模的监控系统的

22、测试。通信行业标准WAP 网关设备测试规范完成征求意见稿中国通信标准化协会 IP 与多媒体通信技术工作委员会与无线通信技术工作委员会，于 2003 年 8 月完成了通信行业标准WAP 网关设备测试规范征求意见稿。随着无线数据业务的飞速发展，WAP 技术得到了广泛的应用。用户使用 WAP 移动设备很容易访问和获取以统一的内容格式表示的 Internet 的信息和各种服务。同时 WAP 技术对下层的无线承载技术是完全独立的，因此 WAP 技术不仅在目前的 2 代、2.5 代无线网络中应用，10在今后的 3G 网络中也能得到很好的应用。 WAP 业务网中， WAP 网关是最重要的设备。目前 WAP

23、网关设备已经被运营商广泛使用。WAP 设备目前应用的有两类产品，基于 WAP1.x 系列标准开发的产品，和基于WAP2.0 系列标准开发的产品。 WAP2.0 是在以前一系列版本的基础上制定的， 除了增加了对多媒体业务、安全支持等上层应用的技术要求外，WAP2.0 还增加了对一些最新的标准和协议的支持，以适应无线环境的变化（如带宽、数据速率、处理能力、屏幕大小的不断增长）和预期的市场需求。该标准规定了 WAP 网关设备的测试方法，其中每项测试内容均规定了测试环境、测试连接、测试步骤、判定方法等。测试内容包括：系统功能：包括认证功能、计费功能、页面编码、COOKIE、图像功能、预配置、PUSH、

24、数据传输安全等系统基本功能的测试。业务功能：包括浏览类业务、下载类业务、PUSH 业务、WTA 业务、电子邮件业务等业务功能测试。设备性能：包括 WAP 网关设备处理能力、可靠性、可扩展性等项目的测试。协议支持：包括 HTTP 协议的测试、WAP1.2 协议的测试。网管操作维护功能：包括网管协议测试、通用 Trap 测试、业务管理测试、原始计费记录等方面的测试。该规范是在通信行业标准WAP 网关设备总技术要求基础上制定的测试方法标准，适用于对两类 WAP 网关设备的测试和检验。信产部发文 2G 手机通信质量测试方法出台为了保护广大电信用户的合法利益，促进经营者改善提高移动电话业务通信质量，加大

25、对第二代移动电话业务通信质量监督检查力度，按照电信服务质量监督抽查规定及电信服务标准 ，信息产业部日前印发了新的第二代移动电话业务通信质量监督检查测试方法 。该测试方法依据电信服务标准 ，对第二代移动电话业务通信质量指标进行测试和统计处理，包括：可接入率、接通率、拨号后时延、掉话率、计费差错率等，同时根据测试条件对单通、断续等其它指标进行统计。本测试方法适用于电信管理机构对第二代移动电话业务通信质量进行监督检查的抽样性技术测试，也可作为经营者进行自身通信质量检查的参考方法。该办法规定，信产部和各省通信管理局可以委托有能力的第三方检验机构进行该测试工作。测试中采用的仪器设备需经信息产业部指定的检验机构进行功能和性能的验证，