城域網(wǎng)(Metro)原是與局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念,指城域范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)通信和電信技術(shù)的發(fā)展賦予城域網(wǎng)新的內(nèi)涵, 將城域網(wǎng)的概念延伸到整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò),泛指運(yùn)營(yíng)商在城市及其郊區(qū)范圍內(nèi)提供多種業(yè)務(wù)的所有網(wǎng)絡(luò)。它以寬帶光傳輸為開放平臺(tái)。

各類網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、IP接入合各種增值業(yè)務(wù)及智能業(yè)務(wù),并與各運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)途網(wǎng)和公用電話交換網(wǎng) (PSTN)互通的本地寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的主要區(qū)別在于城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)范圍不僅有話音,還有數(shù)據(jù)和圖像,是全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)需要支持各種客戶層信號(hào),而且要能很快地提供客戶層信號(hào)所需的帶寬。

局域網(wǎng)的地域限制使各行各業(yè)形成了一個(gè)個(gè)信息孤島,廣域網(wǎng)的帶寬限制又使信息高速公路上的寬帶應(yīng)用大打折扣,核心問題可歸結(jié)為帶寬與距離的矛盾。而城域網(wǎng)則是解決帶寬和增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的很好方法,這使得城域網(wǎng)成為未來最具發(fā)展?jié)摿Φ木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)正成為電信建設(shè)的熱點(diǎn)。

由于密集波分復(fù)用(Dense Wave Division Multiplexer, DWDM)技術(shù)的巨大帶寬和傳輸數(shù)據(jù)的透明性,人們自然希望能把DWDM作為城域網(wǎng)中的傳輸平臺(tái)。在長(zhǎng)途傳輸中,由于DWDM采用了EDFA(摻鉺光纖放大器)將光信號(hào)直接放大,節(jié)省了大量的電中繼設(shè)備,從而大大節(jié)約了成本。

但由于EDFA平坦增益帶寬較窄和它本身某些增益特性的限制,人們不得不采用高波長(zhǎng)穩(wěn)定度的激光器和密集波分復(fù)用器和解復(fù)用器,并且在整個(gè)線路上進(jìn)行光功率均衡;此外,由于電中繼傳輸距離加長(zhǎng),對(duì)激光器的色散容限和啁啾特性也提出了很高的要求，這些技術(shù)的應(yīng)用又提高了系統(tǒng)成本。

盡管這些高性能的器件和部件價(jià)格昂貴,由于廣域網(wǎng)傳輸距離很長(zhǎng),DWDM系統(tǒng)中多個(gè)波長(zhǎng)通道共用光纖和放大器,仍然可以大幅度降低成本。而在城域網(wǎng)由于傳輸距離短(一般100公里以內(nèi)),不需要使用放大器,增加一根光纖成本也不高,如果簡(jiǎn)單采用和廣域網(wǎng)一樣的DWDM設(shè)備,無疑將得不償失。 解決的方法是采用粗波分復(fù)用(Coarse WDM,CWDM)技術(shù)。

城域網(wǎng)對(duì)波分復(fù)用(WDM)技術(shù)的需求

首先是成本需求。眾所周知,城域網(wǎng)的用戶群相對(duì)長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)較小,如果按照用戶數(shù)量分?jǐn)偝杀?城域WDM技術(shù)占不到任何優(yōu)勢(shì)。考慮其它技術(shù)來降低用戶成本,WDM技術(shù)才可能更有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

值得慶幸的是,城域網(wǎng)的傳輸距離較短,可以利用減少光纖放大器數(shù)目的辦法初步降低設(shè)備成本。但這還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的, 必須在系統(tǒng)內(nèi)部找原因,減少關(guān)鍵部位的技術(shù)成本。

其次是承載業(yè)務(wù)的靈活性需求。城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)復(fù)雜多樣,帶寬顆粒分布幾乎沒有嚴(yán)格的規(guī)律及可預(yù)見性,對(duì)傳輸系統(tǒng)的適應(yīng)性要求很強(qiáng)。 而長(zhǎng)途波分系統(tǒng)提供的波長(zhǎng)通道一般為2、5G或10G。

最后是業(yè)務(wù)的可靠性及質(zhì)量保證措施需求。由于城域網(wǎng)中的業(yè)務(wù)特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大都沒有QoS保障,需要系統(tǒng)在光層全面考慮。

由于城域網(wǎng)范圍傳輸距離通常不超過100km,因而長(zhǎng)途網(wǎng)必須使用的外調(diào)制器和光放大器在城域網(wǎng)中可以不使用。沒有光放大器,波長(zhǎng)數(shù)的增加和擴(kuò)展也不再受光放大器頻帶的限制,可以容許使用波長(zhǎng)間隔較寬、波長(zhǎng)精度和穩(wěn)定度要求較低的光源、合波器、分波器和其他元件,使元器件特別是無源器件的成本大幅度下降,城域網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)WDM技術(shù)的的成本需求是很低的。

對(duì)于城域網(wǎng),系統(tǒng)對(duì)單模光纖的傳輸衰減要求不高,也不需要使用光纖放大器， 這樣這可以使用1200-1700nm的寬窗口,將相鄰波長(zhǎng)間隔放寬到10或20nm同樣可以構(gòu)成數(shù)十路的波分復(fù)用系統(tǒng)。這就是粗波分復(fù)用(CWDM)系統(tǒng)。

CWDM收發(fā)設(shè)備成本優(yōu)勢(shì)

易天光通信（etulink作為一家專業(yè)光模塊制造商，供應(yīng)著高性價(jià)比、信號(hào)傳輸穩(wěn)定的CWDM光模塊和DWDM光模塊,以及數(shù)據(jù)中心常用的高速線纜（DAC）, 有源光纜（AOC）等配套產(chǎn)品。

CWDM系統(tǒng)采用的DFB激光器不需要冷卻,帶Peltier冷卻設(shè)備和熱敏電阻的蝶形DWDM激光器要比無冷卻的同軸CWDM激光器貴很多，當(dāng)CWDM系統(tǒng)工作在0℃到70℃的溫度范圍內(nèi),其激光器的波長(zhǎng)一般會(huì)有6nm的漂移。這個(gè)波長(zhǎng)漂移再加上激光器生產(chǎn)過程造成的±3nm波長(zhǎng)變化,總共大約有±12nm的變化，這樣就要求光濾波器的通帶和激光器信道間距必須足夠?qū)挕?/p>

在這些系統(tǒng)中,在信道帶寬為13nm的情況下信道間距一般為20nm。當(dāng)復(fù)用的信道數(shù)為16或者更少時(shí),在成本、功耗要求和設(shè)備尺寸方面,CWDM系統(tǒng)比DWDM系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)。隨著越來越多的城域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商開始尋求更合理的傳輸解決方案,CWDM越來越廣泛地被業(yè)界所接受。

CWDM最大的特點(diǎn)即是對(duì)波分復(fù)用設(shè)備系統(tǒng)要求不高，CWDM無須選擇成本昂貴的密集波分解復(fù)用器和EDFA,只須采用便宜得多的多通道激光收/發(fā)器作為中繼,因而成本大大下降，在地理范圍不是特別大、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展不是非常快的城市,具有良好的應(yīng)用價(jià)值。