1  引言
　　隨著通信技術(shù)的發(fā)展，特別是IP業(yè)務(wù)的迅猛崛起，全球信息量呈級數(shù)增長，通信業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)單一的電話業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向以高速IP數(shù)據(jù)和多媒體為代表的寬帶業(yè)務(wù)。這一趨勢對通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和容量提出了越來越高的要求，電信業(yè)正面臨巨大變革。
　　未來的3~5年是電信業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型帶來的業(yè)務(wù)類型IP化、業(yè)務(wù)帶寬大顆�；�、業(yè)務(wù)需求動態(tài)化、業(yè)務(wù)傳送差異化等都對光傳送網(wǎng)提出了新的需求。電信運營商為了降低CAPEX和OPEX，建網(wǎng)思路朝著網(wǎng)絡(luò)的扁平化、智能化等方向發(fā)展。在此背景下，WDM網(wǎng)絡(luò)已不能僅停留于最初的提供簡單大容量數(shù)據(jù)管道的層面，更需在相關(guān)應(yīng)用和技術(shù)的驅(qū)動下不斷演進。

　　2  大容量長距離WDM網(wǎng)絡(luò)

　　對于WDM網(wǎng)絡(luò)來說，大容量長距離的傳輸一直是關(guān)注熱點。通信業(yè)務(wù)尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，以及運營商對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的關(guān)注，使得大容量超長距離DWDM傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模日益擴大。大容量長距離DWDM傳輸系統(tǒng)可簡化骨干傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少昂貴的光電再生器件的使用，同時提供大容量帶寬，從而減少網(wǎng)絡(luò)投資，降低運營維護費用。
　　大容量長距離WDM網(wǎng)絡(luò)主要包括三個發(fā)展方向：提高單波長的速率，傳播更多的信息流，單通道的接口速率向40G乃至更高速率發(fā)展；提高頻譜效率，傳輸更多的波長，擴展C波段波長數(shù)量，波道密度向25GHz間隔發(fā)展；更長的傳輸距離，無電中繼傳輸距離仍將繼續(xù)增長，10Gbit/s線路達數(shù)千公里，40Gbit/s線路也將超過1000km。
　　隨著單波長速率的提高，WDM系統(tǒng)的物理限制越來越嚴酷。其中的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)制技術(shù)，特別是基于40G的調(diào)制技術(shù)。采用新型調(diào)制技術(shù)，可以增加系統(tǒng)OSNR容限色散容限、PMD容限、非線性容限以及串?dāng)_容限，從而提高系統(tǒng)比特距離積。目前可選的調(diào)制技術(shù)有ODB，DPSK，DQPSK等。
　　隨著網(wǎng)絡(luò)中通道速率趨向40Gbit/s，單個光方向波長數(shù)趨向160/192波，光方向數(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)拓撲的Mesh化趨向6~10個，該趨勢對大容量接入技術(shù)提出了更高要求。其中的關(guān)鍵技術(shù)在于高集成度光模塊，如集成光電子技術(shù)，因為接入單板的集成度對于接入容量有關(guān)鍵性影響。
　　長距離傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)大體可以分為終端技術(shù)和線路技術(shù)。終端技術(shù)包括碼型調(diào)制技術(shù)、FEC及超強FEC技術(shù)、自適應(yīng)接收等；線路技術(shù)包括大功率EDFA，DRA（分布式RAMAN放大器），ROPA(遙泵)等。另外，還要考慮系統(tǒng)性能控制和調(diào)整技術(shù)，如自動增益調(diào)整，波長鎖定等。長距離傳輸?shù)墓饫w非線性效應(yīng)抑制和色散補償也是需要重點考慮的方面。
　　隨著這些技術(shù)的發(fā)展，目前長距離40G WDM系統(tǒng)在技術(shù)層面已基本成熟，但限于未能實現(xiàn)規(guī)模商用，成本仍然比較高。隨著應(yīng)用的驅(qū)動，預(yù)計成本將會持續(xù)降低，樂觀估計，2年后比特成本將與10G系統(tǒng)持平。

　　3  智能化的WDM網(wǎng)絡(luò)

　　智能化是WDM網(wǎng)絡(luò)的另一個重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的WDM缺乏靈活的波長/子波長調(diào)度能力，但隨著網(wǎng)絡(luò)拓撲越來越復(fù)雜，節(jié)點光方向數(shù)量越來越多，大容量WDM節(jié)點需要波長/子波長調(diào)度能力。
　　在網(wǎng)絡(luò)中引入ROADM，可實現(xiàn)節(jié)點的全光組網(wǎng)和波長級的業(yè)務(wù)靈活調(diào)度，提供大容量的交叉調(diào)度能力。ROADM通過提供節(jié)點的重構(gòu)能力，使得DWDM網(wǎng)絡(luò)也可以方便地重構(gòu)，大大降低了對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，其應(yīng)付突發(fā)情況的能力也大大增強，使整個網(wǎng)絡(luò)的效率有了很大提升。ROADM具備快速提供業(yè)務(wù)的能力，便于維護，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時省去了節(jié)點內(nèi)的OEO轉(zhuǎn)換，降低了傳輸成本，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)的完全透明傳送，適合10G，40G等大顆粒業(yè)務(wù)的傳送。然而，由于省掉了節(jié)點內(nèi)的OEO，在降低網(wǎng)絡(luò)成本的同時也伴隨著光層傳輸物理參數(shù)的限制、波長阻塞等問題�？傮w來說，目前ROADM技術(shù)已經(jīng)相對成熟，也逐漸獲得了越來越多的應(yīng)用。 
　　引入子波長調(diào)度是WDM網(wǎng)絡(luò)智能化的另一個方向，特別適用于靈活處理顆粒較小的子波長業(yè)務(wù)。與ROADM相比，由于在每一個業(yè)務(wù)節(jié)點都要進行OEO轉(zhuǎn)換，基本可以忽略ROADM組網(wǎng)中的物理參數(shù)限制的問題，且不會存在波長阻塞。但現(xiàn)階段子波長交叉的交叉容量仍然較小，對于大容量的節(jié)點處理能力有限，制約了子波長交叉技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。未來的技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)該是提高交叉容量，做到Tbits以上級別的交叉。
　　傳送平面交叉調(diào)度能力越來越強，會進一步刺激控制層面GMPLS的需求。未來的WDM網(wǎng)絡(luò)將具備ASON/GMPLS智能控制功能，在支持交叉的傳送設(shè)備規(guī)模應(yīng)用并形成MESH網(wǎng)后，加載了WASON的WDM網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的靈活配置和調(diào)度，具備完善的網(wǎng)絡(luò)保護和恢復(fù)功能以及良好的光層性能監(jiān)控功能。

　　4  高效承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的WDM網(wǎng)絡(luò)

　　隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸式增長，如何高效地承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是下一代WDM網(wǎng)絡(luò)重點考慮的因素之一。采用IP over WDM方案，即將IP直接映射到WDM上，省掉SDH層是建設(shè)承載電信級業(yè)務(wù)的IP承載網(wǎng)的優(yōu)選。SDH層面原來承擔(dān)的網(wǎng)絡(luò)生存性功能，也由WDM層面相應(yīng)承擔(dān)。
　　OTN（ITU-T G.709）體系架構(gòu)是面向高速率下一代傳送網(wǎng)的重要傳送層標(biāo)準(zhǔn)，兼有傳統(tǒng)SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢，同時又保持了對它們的兼容能力。對于SDH技術(shù)優(yōu)勢的吸收和較強的大顆粒業(yè)務(wù)的處理能力，使之能夠很好地滿足寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，更加適合于任意客戶業(yè)務(wù)（包含SDH，ATM，Ethernet，SAN，Video業(yè)務(wù)）的適配，這使得不同應(yīng)用的客戶業(yè)務(wù)都可統(tǒng)一到一個傳送平臺上。OTN提供有豐富的開銷，承擔(dān)了大部分SDH層面的網(wǎng)絡(luò)生存型功能，并且有利于不同波分廠家設(shè)備的互聯(lián)互通。符合OTN架構(gòu)的WDM網(wǎng)絡(luò)更適合GE和10GE的處理，能夠完善地實現(xiàn)對IP業(yè)務(wù)的電信級承載。
　　原有的SDH完善網(wǎng)絡(luò)保護機制，則可由IP層和WDM層進行分擔(dān)，其中WDM層主要負責(zé)物理層的故障保護。目前，WDM層可以提供通道共享環(huán)網(wǎng)保護等多種光層保護功能，與SDH保護功能在保護效率和保護倒換時間方面相當(dāng)。
　　另一方面，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在WDM上的透明承載模式和匯聚承載模式均面臨著核心站點路由器端口使用效率低及投資成本偏高的問題。在WDM平臺上引入分組業(yè)務(wù)處理功能也是一個發(fā)展方向，一方面可節(jié)省數(shù)據(jù)路由器上大量的數(shù)據(jù)端口數(shù)量和WDM系統(tǒng)中的波長數(shù)量，另一方面也增強了WDM網(wǎng)絡(luò)的靈活性，同時降低了用戶的CAPEX和OPEX。

　　5  結(jié)束語

　　作為整個電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之一，傳輸網(wǎng)絡(luò)多年來一直處于高速發(fā)展中，目前所面臨的問題和需求決定了下一代傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。中興通訊WDM解決方案具備持續(xù)演進能力，助力合作伙伴構(gòu)建大容量長距離、智能化、數(shù)據(jù)化低成本的融合承載網(wǎng)。

來源：泰爾網(wǎng)