密集波分复用技术的应用

【摘要】 密集波分复用技术在当前的计算机网络领域已经得到了广泛的应用，且这种光纤通信技术已经发展的相对成熟。但随着计算机网络的不断发展，对密集波分复用技术提出了更高的要求，对通信传输的传输网络容量和品质有了更进一步的要求。新的计算机发展背景下，实现对传输网络的最大限度的容量和品质优化成为了重点，对传输效率的提高也是为运营商提高经济效益的关键。本文主要对密集波分复用技术的应用概况进行阐述，同时对优化通信网络的方法进行了分析，以期与广大学者交流。

【关键词】 密集波分复用技术（DWDM） 应用 探究

前言：因特网的应用带来了21世纪的信息变革，计算机技术的应用遍布全球的各个领域，网络通信也融入人类的发展和生活。随着，移动通信业务的不断发展，各种新型网络通信技术也得到了长足的发展。而发展带来的变革之一就是网络传输的容量和品质将不断面对新的挑战。传统网络传输在进行容量扩展时采用空分复用技术或时分复用技术，而这两种技术的传输网络都采用单一的波长信号进行数据的传输。但这种传输方式并没有将光纤这一大容量的传输介质充分利用，从而形成了极大的浪费，光纤这一传输介质的发明以为这传输的容量还是有非常大的拓展空间的，也就是说必须要使用容量传输量大的一种方式才能减少这种浪费。在此背景下，研究提出了密集波分复用技术，这种技术的重要优势之一就是减少了对光纤宽带的浪费，是这种大容量的传输介质得到了更好的利用。

一、DWDM技术的应用、发展及要解决的技木问题

经过不断的研究和发展，DWDM技术的发展已经处于较为成熟的阶段。而这些进步和发展总是离不开其他新技术的发展和研究，因此，DWDM技术具有的优势都是由这些新技术的使用产生的。但是，在DWDM技术的发展中，仍然存在一些阻碍其发展的技术问题，这些问题的解决决定着DWDM技术的更进一步发展。以下是DWDM技术面临的一些问题。

1、超大容量。超大容量，是当前计算机网络技术不断发展下通信传输所面临的第一个挑战。在当前的计算机网络发展形式下，国内一级骨干网络通常采用32×2.5Gbit/s或者32×10Gbit/s的系统，就算是二级骨干网络的建设也会采用大于16×2.5Gbit/s的通讯网络。因此，DWDM技术的发展方向必须要朝着更大容量的网络通信发展，只有这样才能满足计算机网络技术发展下的网络传输需求。

2、超长距离。色散管理技术和拉曼放大器等新型技术的发展，为提高DWDM系统的传输距离提供了可能。在色散管理技术和拉曼放大器等技术的辅助下，DWDM系统的無电中继传输性能将得到跨越性的提高，传输距离可以达到几千公里，有望实现国家级的全光网。

3、超宽带光放大问题。掺饵光纤放大器（DEFA）能够放大带宽的宽度，在内插增益平坦滤波器后能达到35nm。DEFA能够满足范围较广的波长需求，在C波段频段中的1530-1560nm范围中能够满足40多种放大需求。而光纤技术和光电子技术的不断发展也使得L波段（1570-1610）即将成为商业化使用的波段，这一波段范围的成功使用将使光纤的容量得到更进一步的拓展。拉曼放电器技术的使用将于EDFA技术得到互补，减少非线性传输获得增益特性。另外，拉曼放大器的极低噪声系数和宽带特点也使得其在DWDM传输技术中具有非比寻常的意义。

4、色散管理问题。光纤和管器件的色散和偏振膜色散受到传输速率的影响较大，一般情况下，当传输速率在2.5Gbit/s以下时，色散和偏振模色散影响较小，色散的影响距离也能够达到几百公里甚至以上的水平。但当传输速率在10Gbit/s的单模光纤中时，色散和偏振模色散的影响会明显变大，影响范围缩短到几十公里。因此采用色散管理技术是非常必要的。色散补偿光纤、长调啾光纤光栅色散补偿模块、利用频谱反转技术等是常用的几种色散补偿方式。也可以通过改变光纤型号来解决色散问题，如采用G665光纤就能够显著缓解色散问题。但在偏振模色散管理技术上，目前尚未有新的突破，必须要加强对偏振模色散管理技术的研究。

5、非线性效应的抑制。所谓非线性效应是指在信号的传输过程中，由于部分光信号发生非支线传输而造成了的信息损失，这种信息损失是一项不可逆的损失。在DWDM系统中，抑制这种非线性效应也就显得非常重要了。目前，通过对AF光纤这种大孔径管线的使用来减少非线性效应，使用非零色散光纤来抑制四波混频，提高光纤的传输总功率，对波长传输的通道进行一定程度的优化。基于DWDM系统的优势，DWDM系统的仿真技术在色散管理和非线性效应抑制方面应用效果良好，为进一步的研究提供了指导。

6、光信噪比问题。光信噪比是衡量信息传输质量的重要指标，信息传输的速率越高，光信噪比的指标要求也应越高，否则传输信息质量会降低。影响光信噪比的重要因素是非线性效应的抑制，由于非线性效应导致了部分信息的丢失，因此放大器的使用功率就不能进行不断放大，以此来提高光信噪比的指标。解决这一问题可使用前向纠错码技术，该项技术在确保误码率的同时还能慢去对光信噪比的一般要求。

二、DWDM的组网设计与实现

2.1 DWDM网络结构

根据工作方式的不同，DWDM网络有两种业务存在形式，包括今天业务网和动态业务网。而根据波长变换的方式不同，又可以将DWDM网络区别为无波长变换网络和有波长变换网络两种形式。根据光电转换方式的不同，可分为单跳网和多跳网两种形式。DWDM同时也可有多种形式的物理连接方式，如环状网，网状网，星型网，总线网等多种结构。在网络选路方式上，DWDM网络系统可采用广播广播与选择网结构或者波长选路网结构。

2.2 DWDM网络设计

DWDM的网络设计应该要满足成本最小化、网络结构最简化、网络功能最大化和最易修复等要求。在这些目标中，网络结构和功能最优是最具技术难度的问题，而在此前提下还要控制DWDM网络系统的成本就更具挑战了。因此，在具体的网络设计中可以分步进行设计，首先通过对网络结构和功能的搭建来确定网络的骨架，在后期的结构和功能优化时就可以结合设计建设成本进行，对整个网络设计方案进行精修，实现功能最优前提下的经济化。

网状网络的优化设计一般分为三个步骤进行：第一，拓扑设计，拓扑设计主要是为了确定链路的结构；第二，业务路由器和容量传输要求；第三，空闲容量的分配，空闲容量的分配主要是为了应对网络故障。环形网络的优化设计主要可以从基本情况界定和环内选路由和波长对网络结构的分割和定位。环形网络和网状网络的设计在空闲容量的分配上有一定的区别，环形网络由于其空闲容量原本就已经嵌入环状网络内部，因此环状网络中无需进行空闲容量分配。

2.3 DWDM网络优化

DWDM网络的优化主要是为了解决信息传输中的衰减和损耗问题，如色散问题、非线性效应抑制问题等。要实现对网络的优化首先必须要对光路传输中的各项参数进行科学方法的计算，通过对设计缺陷的弥补来实现对网络的通信的优化。同时，在具体的网络建设中，也要尽可能的减少工程失误，优化工序，在信号传输系统架设完成后达到传输信号的高质量传输。为减少传输信号的失真和劣质信号的传输，必须要对高传输速率下的大容量传输过程中的影响因素进行控制，减少线性失真和非线性失真。

小结：科技的不断发展使得计算机网络的使用不断普及，而人类的生活和工作与计算机网络息息相关，于此同时人类的对计算机网络的要求也在不断的提高。为了满足人类对计算机网络的使用要求，使人类生活能够更加便利，计算机网络技术必须不断的进行更新和发展。应该不断的进行网络传输技术的创新，对DWDM技术进行更加深入的研究，同时还要对其他新型的网络传输技术进行开发，在各种技术良性发展的前提下才能实现最终的计算机网络使用性能的提高。

参 考 文 献

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