CWDM與DWDM誰是城域網(wǎng)最佳選擇？

　　目前，光纖短缺仍然是城域網(wǎng)普遍存在的一個問題。盡管光纜的價格不斷下降，但是，挖溝、勞力以及其他安裝成本仍然相當(dāng)高。而WDM技術(shù)允許一根光纖上同時運行多條信道(波長)來承載多個信號，因此可以使已有的光纖具有更大的傳送容量。

　　城域網(wǎng)中的WDM技術(shù)分為兩類:稀疏波分復(fù)用(CWDM)和密集波分復(fù)用(DWDM)。正如它們的名字一樣，它們之間的一個重要區(qū)別就是它們在光譜中的信道間隔不同。由于CWDM信道采用大通帶(20±6-7nm)，因此它可以采用更便宜的元器件，例如非制冷激光器和薄膜濾波器。所以，在同樣的應(yīng)用中，CWDM比DWDM具有更大的成本優(yōu)勢。很多人也由此認(rèn)為CWDM是城域接入這類短距離通信的最佳平臺。

　　但是，CWDM也有它的局限性，因為城域網(wǎng)有時會需要較長的距離和較多的波長，超出了CWDM所能提供的范圍。根據(jù)ITU-T G.694.2的波長間隔標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前的CWDM在1271nm到1611nm波段內(nèi)，實際能夠支持的信道不超過18條。而且，目前電信級系統(tǒng)還不能提供10Gb/s的光波長。而在DWDM中，盡管有成本相對較低的“城域”DWDM，能夠?qū)⒍鄺l—— 最多達(dá)40條——2.5Gb/s和10Gb/s的光波長復(fù)用到一根光纖上，但是要做到這一點就必須有精細(xì)濾波器、制冷激光器和更多的設(shè)備。這樣一來，DWDM對于某些邊緣網(wǎng)絡(luò)而言，就顯得太過昂貴了。

　　到底誰是最好的解決方案?城域網(wǎng)是一個依賴成本、距離和信道數(shù)各方面因素的綜合體系，因此，它可能需要的是CWDM和DWDM的混合技術(shù)。

　　早期應(yīng)用

　　早期的WDM出現(xiàn)在上世紀(jì)80年代中期，當(dāng)時只是“雙波長復(fù)用”，即1310nm和1550nm激光器通過無源濾波器在同一根光纖上傳送兩個信號。這種方法直接、可靠、成本低，并且易于操作，非常適用于運營商網(wǎng)絡(luò)。

　　之后的其他WDM技術(shù)方案多適用于特定的場合。例如CWDM多用于LAN中，因為它工作在850nm波段，傳輸距離有限。

　　上世紀(jì)90年代早期，WDM的發(fā)展著重于解決運營商的容量短缺問題。由于各個運營商的骨干網(wǎng)具有不同的性能和費用結(jié)構(gòu)，因此如果要進(jìn)行長距離大容量的傳送，就必須在系統(tǒng)中采用復(fù)雜昂貴的設(shè)備。而DWDM通過采用很窄的信道間隔(1.6到0.8nm)，在很小的光譜窗口內(nèi)開辟出了多條波長通道，恰好滿足了這一需求。窄信道間隔對于長距離通信非常重要，因為光纖損耗只在C波段內(nèi)是非常小的，而C波段非常窄。

　　城域核心網(wǎng)用DWDM

　　由于城域帶寬需求的不斷增長，長距離DWDM設(shè)備商發(fā)現(xiàn)可以在城域網(wǎng)中也采用DWDM方案。但是，這必須滿足一系列新的要求，例如:距離短了很多;光纖多是現(xiàn)成的并且多采用SONET環(huán)形傳送結(jié)構(gòu);為了能夠處理更多種類的業(yè)務(wù)，例如在城域網(wǎng)中出現(xiàn)的吉比特以太網(wǎng)、存儲網(wǎng)絡(luò)以及視頻業(yè)務(wù)，協(xié)議透明性更為重要了。

　　運營商們一直在尋找更便宜、更簡單的長途DWDM技術(shù)，而設(shè)備商也因此不斷地改進(jìn)自己的DWDM系統(tǒng)。帶通濾波器、無需色散補償以及更寬的信道間隔都是針對這些目標(biāo)提出的解決方案。如今，城域DWDM很好地滿足了城域大容量核心網(wǎng)以及城市之間網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的要求。

　　城域接入網(wǎng)用CWDM

　　目前的經(jīng)濟(jì)形勢以及最近出現(xiàn)的ITU-T G.695 CWDM光接口標(biāo)準(zhǔn)都為城域網(wǎng)平臺提供了更多機(jī)會。早期的CWDM主要是針對企業(yè)應(yīng)用的，而現(xiàn)在主流運營商提供的CWDM都能達(dá)到電信級，一般至少支持ITU-T G.694.2規(guī)定的18條信道中的8條，傳送距離最高可達(dá)80km。CWDM網(wǎng)絡(luò)采用簡單點到點拓?fù)浜铜h(huán)形拓?fù)洌恍枰狣WDM所必需的摻鉺光纖放大器。表中列出了CWDM和DWDM之間的主要區(qū)別。

　　CWDM成本低、占地小，很適合安裝在客戶的大樓內(nèi)和共址安裝。吉比特接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)和小型可插拔(SFP)收發(fā)器由于結(jié)構(gòu)簡單，都已經(jīng)實用了。熱插拔光器件的采用也使系統(tǒng)能夠在安裝時選擇波長，因而可以直接與數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接。這些簡易的特點是CWDM備受企業(yè)網(wǎng)和存儲網(wǎng)青睞的重要原因。

　　多業(yè)務(wù)提供平臺(MSPP)運營商開始在SONET接口中引入CWDM光器件。SONET平臺上的CWDM激光器使運營商不再需要采用昂貴轉(zhuǎn)發(fā)器的系統(tǒng)，而是直接運用CWDM。許多運營商認(rèn)為CWDM技術(shù)的這一應(yīng)用是它能夠得以推廣的關(guān)鍵所在。

　　轉(zhuǎn)發(fā)器可以將多種業(yè)務(wù)連接到同一個CWDM系統(tǒng)中，這些模塊也是業(yè)務(wù)提供商與網(wǎng)絡(luò)運營商之間的分界點。有些轉(zhuǎn)發(fā)器采用可插拔光器件來增加自身的靈活性，同時可調(diào)模塊的使用可以減少備用器件的數(shù)量。組合器可以將多個較低速率的信號，例如GbE或者OC-12，進(jìn)行組合或者復(fù)用后在高速波長轉(zhuǎn)發(fā)器上傳送，以提高波長利用率，從而延長CWDM的應(yīng)用周期。

　　CWDM適用于具有下列特性的網(wǎng)絡(luò)：

　　● 信道需求較少，在4-8條之間;

　　● 單信道的傳送速率低于2.5Gb/s;

　　● 距離小于80km。

　　成本比較

　　雖然CWDM和DWDM的信道數(shù)、吞吐速率以及傳輸距離等參數(shù)有類似的情況，但是，它們的成本卻有相當(dāng)大的差異。按器件價格估算，CWDM平臺可以降低高達(dá)50%的成本。

　　但是，如果以系統(tǒng)成本作對比，結(jié)果可能會更為貼切。對比的因素包括器件成本和系統(tǒng)容量，另外，在一定程度上考慮市場調(diào)節(jié)價格。采用一個簡單粗略的比較模型:兩個站點之間點到點的鏈路距離約為40km;所有的8條線路都利用具有3R功能的轉(zhuǎn)發(fā)器傳送2.5Gb/s(OC-48)業(yè)務(wù);不采取保護(hù)措施。這是CWDM所能達(dá)到的最大業(yè)務(wù)量，因此，目前暫可認(rèn)為DWDM比CWDM更具優(yōu)勢。

　　在這種情況下，CWDM系統(tǒng)的成本比DWDM系統(tǒng)低三分之一左右。盡管CWDM系統(tǒng)所采用的8信道復(fù)用/解復(fù)用器能夠降低46%的成本，但節(jié)約的總成本中的66%還是靠省去轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)的，因為在信道數(shù)較多的WDM系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器占總成本的比重最大。而且，CWDM在功耗和冷卻方面還可以降低運行成本。因此，即使系統(tǒng)要增加到16或者更多信道而必須增加30%的投入，CWDM也仍然是更值得的。

　　如果城域接入所需要的波長數(shù)比較少，比如4信道，則CWDM相對于DWDM的總成本優(yōu)勢還會再高一點——接近37%。這主要是因為CWDM對靈活性要求不高以及系統(tǒng)采用了4信道復(fù)用/解復(fù)用器，而信道數(shù)少的器件成本也相對較低。對于邊緣應(yīng)用，例如企業(yè)LAN、存儲網(wǎng)絡(luò)以及視頻點播等，從設(shè)備成本的角度考慮，CWDM是更合適的選擇。

　　兩種技術(shù)共用

　　由于兩種技術(shù)都可用于城域網(wǎng)中，因此人們開始考慮兼容性和互通性，也提出了多種綜合的方法。

　　由于兩種系統(tǒng)都用到了C波段，因此，可以用C波段的CWDM信道來傳送DWDM的窄波長。這樣運營商就可以先建設(shè)使用全波段的CWDM系統(tǒng)，既降低了系統(tǒng)的初建成本，又不損失信道數(shù)，將來還可以升級到DWDM系統(tǒng)，不再受CWDM的2.5G速率限制。

　　但是，這種方法并不能經(jīng)常采用，因為在CWDM系統(tǒng)中添加一根“額外波長”的費用是相當(dāng)昂貴的。因此，CWDM是更適合城域接入的方案，因為城域接入更注重成本，而不是容量。

　　CWDM和DWDM互相影響的另外一個地方就是連接城域接入網(wǎng)和城域核心網(wǎng)的集線器。從邊緣網(wǎng)來的業(yè)務(wù)必須通過集線器才能被送入核心環(huán)網(wǎng)進(jìn)行傳送。最壞的情況就是兩個背靠背的系統(tǒng)對兩個平臺之間的業(yè)務(wù)進(jìn)行解復(fù)用和再復(fù)用。顯然，這種方案的缺點是要用兩套設(shè)備，包括兩套轉(zhuǎn)發(fā)器。

　　有些同時使用CWDM和DWDM技術(shù)的廠商已經(jīng)將這兩種系統(tǒng)的模塊集中到同一個平臺上，這樣，解復(fù)用后的CWDM業(yè)務(wù)可以直接送到DWDM轉(zhuǎn)發(fā)器上，節(jié)約了設(shè)備和空間。這種平臺還能在整個城域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)端到端性能監(jiān)視和成本優(yōu)化。

　　支持CWDM光接口的可插拔光器件，例如SFP收發(fā)器，已經(jīng)能夠?qū)嵱昧?。這類模塊使交換機(jī)、路由器甚至一些SONET MSPP能夠?qū)⑻囟ǖ牟ㄩL直接送入光復(fù)用器。當(dāng)前DWDM接口也開始采用這種可插拔技術(shù)。2004年1月，SFP器件面世，這預(yù)示著CWDM價格的進(jìn)一步下降。盡管這些SFP激光器不可調(diào)，但它的發(fā)展還是值得期待的。

　　將來，運營商或許就不必在CWDM和DWDM之間徘徊猶豫了，因為可能會出現(xiàn)一種綜合的技術(shù)，它既能夠在短距離時發(fā)揮CWDM的成本優(yōu)勢，又能夠在長距離時具備DWDM的大容量傳送能力。它將是一個綜合的、經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)，運營商不再需要在質(zhì)量、數(shù)量以及成本之間進(jìn)行折中。只要向此目標(biāo)發(fā)展，CWDM必然會受到運營商的青睞。

　　最后要說的是，光網(wǎng)絡(luò)正在變得更加靈活，即使CWDM能夠適應(yīng)當(dāng)前的需求，隨著帶寬需求的增長，人們還是需要DWDM，尤其是當(dāng)業(yè)務(wù)提供商不再滿足于城域網(wǎng)、需要擴(kuò)大到區(qū)域性或者長途網(wǎng)絡(luò)的時候。

摘自：eNet硅谷動力