城域網(wǎng)(Metro)原是與局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相對應的計算機網(wǎng)絡的概念,指城域范圍的計算機網(wǎng)絡。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)的概念延伸到整個通信網(wǎng)絡,泛指運營商在城市及其郊區(qū)范圍內(nèi)提供多種業(yè)務的所有網(wǎng)絡。它以寬帶光傳輸為開放平臺。

各類網(wǎng)關實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、IP接入合各種增值業(yè)務及智能業(yè)務,并與各運營商的長途網(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)務范圍不僅有話音,還有數(shù)據(jù)和圖像,是全業(yè)務網(wǎng)絡。城域網(wǎng)需要支持各種客戶層信號,而且要能很快地提供客戶層信號所需的帶寬。

局域網(wǎng)的地域限制使各行各業(yè)形成了一個個信息孤島,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)絡系統(tǒng)。寬帶城域網(wǎng)的建設正成為電信建設的熱點。

由于密集波分復用(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。在長途傳輸中,由于DWDM采用了EDFA(摻鉺光纖放大器)將光信號直接放大,節(jié)省了大量的電中繼設備,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穩(wěn)定度的激光器和密集波分復用器和解復用器,并且在整個線路上進行光功率均衡;此外,由于電中繼傳輸距離加長,對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)的應用又提高了系統(tǒng)成本。

盡管這些高性能的器件和部件價格昂貴,由于廣域網(wǎng)傳輸距離很長,DWDM系統(tǒng)中多個波長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,如果簡單采用和廣域網(wǎng)一樣的DWDM設備,無疑將得不償失。 解決的方法是采用粗波分復用(Coarse WDM,CWDM)技術(shù)。

城域網(wǎng)對波分復用(WDM)技術(shù)的需求

首先是成本需求。眾所周知,城域網(wǎng)的用戶群相對長途網(wǎng)絡較小,如果按照用戶數(shù)量分攤成本,城域WDM技術(shù)占不到任何優(yōu)勢。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備成本。但這還是遠遠不夠的, 必須在系統(tǒng)內(nèi)部找原因,減少關鍵部位的技術(shù)成本。

其次是承載業(yè)務的靈活性需求。城域網(wǎng)的業(yè)務復雜多樣,帶寬顆粒分布幾乎沒有嚴格的規(guī)律及可預見性,對傳輸系統(tǒng)的適應性要求很強。 而長途波分系統(tǒng)提供的波長通道一般為2、5G或10G。

最后是業(yè)務的可靠性及質(zhì)量保證措施需求。由于城域網(wǎng)中的業(yè)務特別是數(shù)據(jù)業(yè)務大都沒有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,波長數(shù)的增加和擴展也不再受光放大器頻帶的限制,可以容許使用波長間隔較寬、波長精度和穩(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WDM技術(shù)的的成本需求是很低的。

對于城域網(wǎng),系統(tǒng)對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,將相鄰波長間隔放寬到10或20nm同樣可以構(gòu)成數(shù)十路的波分復用系統(tǒng)。這就是粗波分復用(CWDM)系統(tǒng)。

CWDM收發(fā)設備成本優(yōu)勢

易天光通信（etulink作為一家專業(yè)光模塊制造商，供應著高性價比、信號傳輸穩(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CWDM系統(tǒng)工作在0℃到70℃的溫度范圍內(nèi),其激光器的波長一般會有6nm的漂移。這個波長漂移再加上激光器生產(chǎn)過程造成的±3nm波長變化,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。當復用的信道數(shù)為16或者更少時,在成本、功耗要求和設備尺寸方面,CWDM系統(tǒng)比DWDM系統(tǒng)更有優(yōu)勢。隨著越來越多的城域網(wǎng)運營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最大的特點即是對波分復用設備系統(tǒng)要求不高，CWDM無須選擇成本昂貴的密集波分解復用器和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)務發(fā)展不是非常快的城市,具有良好的應用價值。