传输网络中的物流大拿 —— WDM 技术

随着通信和互联网的高速发展，各种高流量业务例如在线点播、视频聊天、视频会议不断涌现，你可知道这些业务如何到达你手机、电脑或电视上吗？传输网络就像通信网中的物流系统，将各种数据、视频等“包裹”实时高效送达你手中。在传输网络技术中，WDM 技术更是物流大拿，以其高容量、节省光纤资源的优势闻名。今天小编就给大家聊聊 WDM。（有关传输技术发展历史，可以查阅“光传输发展史”。）

WDM 是什么？

如果将光纤比喻为高速公路，不同业务就相当于进入高速公路的车辆，如果不分车道，大家都想进入光纤传输，就需要排队进入，影响了传输效率。有了 WDM，不同业务通过 WDM 技术，就可以实现同时在同一根光纤上传输，相当于在高速公路上为不同车辆划分车道，让不同车辆在不同车道上同时跑起来，提高了传输效率。

总结来说，WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）是将两种或多种不同波长的光信号在发送端经复用技术合并成一路光信号在同一根光纤中进行传输的技术，在接收端再将合路光信号经解复用技术还原出不同波长的光信号。

如下图所示，在发送端，WDM 将进入其系统的各种业务信号，分别转换成不同颜色的光信号，即不同波长的光信号，并合成一路彩色的光信号放到同一根光纤上传输。在接收端，WDM 系统执行相反操作，将彩色光信号，还原成不同颜色的光信号。

WDM 系统由什么组成？

是不是只要划分车道，WDM 就可以让不同业务同时在一条光纤上传输了？事情并没有那么简单，我们一起来看下 WDM 是如何做到的吧！

用专业术语来说，WDM 系统一般由 OTU（Optical Transponder Unit，光转发单元）、合 / 分波单元、监控信道和光放大单元组成。

那么，WDM 的各部分是如何协同配合，共同完成业务传输呢？下面让我们一起了解一下业务在 WDM 中的传输过程。

1. 业务要在 WDM 中传输，首先要将业务送到 WDM 专有货车（即 OTU 单元），将这些业务信号转换为 WDM 所认识的标准波长光信号。

2. 承载业务的标准波长光信号货车，驾驶到检查站（即合波单元），通过检查站安排进入不同车道，一车一道同时在高速公路上行驶。

3. 货车的行驶状况需要通过巡逻车也即监控信道执行监督，确保业务传输正常。

4. 如果运输距离较长，还需要让货车驶入统一加油站，即通过光放大单元，对业务信号再生放大，确保业务长途运输无损坏。

5. 业务运输到终点站时，货车再从检查站（即分波单元）出来，分流到对应的接收客户终端出口，业务从货车卸货下来，即通过 OTU 单元转换成客户业务信号（也就是无波长信息的业务信号），送到客户手中。

WDM 有哪些分类和应用？

根据车道间距大小（即根据相邻光信号的波长间隔大小）区分，WDM 可分为两类：

• CWDM：Coarse Wavelength Division Multiplexing，稀疏波分复用。CWDM 的车道间隔较大，一般为 20 nm，划分的车道较少，有 18 个车道。采用的光信号波长范围较大，波长范围为 1270 nm ~1610 nm。CWDM 技术一般用在城域网传输中，尤其是短距离、高宽带、接入点密集的通信应用场合，例如大楼内或大楼之间的网络通信。
• DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用。DWDM 的车道间隔较小，可以是 1.6 nm、0.8 nm、0.4 nm、0.2 nm，划分的车道较多，最大可支持 192 个车道。DWDM 采用 C 波段、扩展 C 波段、L 波段波长信号。所采用的 C 波段以及扩展 C 波段波长范围为 1525nm~1572 nm。L 波段波长范围为 1570 nm~1610 nm。DWDM 适用于长距离、大容量长途干线网或超大容量的城域核心节点，例如城市与城市之间的传输网络。

WDM 系统有哪些优点和缺点呢？

WDM 系统有以下四大优点：

• 传输容量大，WDM 系统单波道可实现超 100 Gbit / s 业务传输，可支持 80 波及其以上波道，也即 WDM 系统传输容量可超 80x100 Gbit / s。
• 传输距离远，WDM 系统传输距离可超过 1000 km，可跨越海底，从北半球传到南半球。
• 传输成本低，可节约宝贵的光纤资源。例如：有 80 个 2.5 Gbit / s 光业务需要传输，如果是非 WDM 系统，每个业务发送和接收各需要 1 根光纤，共需要 160 根光纤，而采用 80x2.5 Gbit / s WDM 系统则仅需 2 根光纤。
• 具有较强的灵活性。WDM 系统对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等，并能对其进行合成和分解。WDM 还是理想的扩容手段。网络扩容时不需要铺设更多的光纤，也不需要使用高速的网络部件，只需要要增加复用光通路数量与设备，即可增加系统的传输容量实现扩容，而且扩容时对其它复用光通路不会产生不良影响。

除了上述优点外，WDM 还有一些缺点，最明显的缺点是：如果某业务在 WDM 系统指定波道传输后，该波道不能再给其他业务使用，会造成资源浪费。就好比，在高速公路上，每种货车走的车道是固定，如果该车道空闲，其他类型货车也是不可以走此车道的。

总之，WDM 技术在信息数据量高速膨胀的今天，充当着物流大拿，不断以更高速率、更可靠的性能传送着这些信息数据“货物”。