零水峰光纤和CWDM系统
(2012-08-19 14:06:16)
为城域网和局域网扩展带宽
据称，目前城域网的链路容量每9个月翻一番。认真选择光纤可以优化网络传输性能，避免增加设备，降低安装成本。“如何在现有基础设施基础上，以较低的成本拥有足够带宽，以满足以太网和数据量日益增长的需要呢？”
密集波分复用，还是稀疏波分复用?
成本效益与信道间隔密切相关。采用密集波分复用系统 (DWDM) ，具有较小的信道间隔，因而需采用昂贵的设备。密集波分复用系统要求采用有致冷激光器，以保证窄波段范围内的波长能为密集波分复用复用器和解复用器所识别。从另一角度看，稀疏波分复用 (CWDM) 系统的信道间隔按国№标准规定为20 nm，大于密集波分复用的信道间隔 (约1nm) 许多倍。这一宽度足以适应无致冷、低成本激光器的波长温变。与致冷系统相比，除成本低之外，无致冷激光器还具有功耗小，节省电路板空间的优点。由于减少了冷却器件对空间的要求，使每块插卡可以插接更多的激光器。这样一来，管理和维护成本也随之大幅下降，如减小了应用空间、降低了建筑的致冷要求、延长了电路使用寿命。
最近，“光波”杂志 (LIGHTWAVE) 公布的独立测试结果表明，稀疏波分复用与密集波分复用技术相比具有以下成本优势：
成本效益与信道间隔密切相关。采用密集波分复用系统 (DWDM) ，具有较小的信道间隔，因而需采用昂贵的设备。密集波分复用系统要求采用有致冷激光器，以保证窄波段范围内的波长能为密集波分复用复用器和解复用器所识别。从另一角度看，稀疏波分复用 (CWDM) 系统的信道间隔按国№标准规定为20 nm，大于密集波分复用的信道间隔 (约1nm) 许多倍。这一宽度足以适应无致冷、低成本激光器的波长温变。与致冷系统相比，除成本低之外，无致冷激光器还具有功耗小，节省电路板空间的优点。由于减少了冷却器件对空间的要求，使每块插卡可以插接更多的激光器。这样一来，管理和维护成本也随之大幅下降，如减小了应用空间、降低了建筑的致冷要求、延长了电路使用寿命。 最近，“光波”杂志 (LIGHTWAVE) 公布的独立测试结果表明，稀疏波分复用与密集波分复用技术相比具有以下成本优势：
* 密集波分复用系统接收机的成本一般为稀疏波分复用系统的四至五倍。
* 密集波分复用系统滤波器的成本为稀疏波分复用系统的两倍。
* 密集波分复用激光器为保持温度稳定需采用集成式热电致冷器，因此其所需功率高于无致冷型稀疏波分复用激光器 (相应地，这种激光机的故障率也低) 。
城域网光纤解决方案
选择城域网光纤的主要目的是最大限度地获得带宽，从而减少日后添加更多光纤的安装和组网费用。同时，运营商也希望降低提供传输业务的单位用户成本。
选择城域网光纤的主要目的是最大限度地获得带宽，从而减少日后添加更多光纤的安装和组网费用。同时，运营商也希望降低提供传输业务的单位用户成本。
主要选择要求包括：
1. 支持1310 nm SDH (同步数字系列) 系统，以及10 Mb/s至10Gb/s以太网传输。
2. 支持1310 nm 千兆以太网传输和日渐流行的低成本垂直腔面发射激光器 (VCSEL)。
3. 支持 1550 nm系统和波分复用技术。
4. 支持16信道“全波段” 稀疏波分复用系统 (传统单模光纤不支持1400 nm波长区域的E波段Standard single-mode)。
5. 支持今后由稀疏波分复用向密集波分复用升级。
6. 适应多种接入解决方案。
显然，就技术角度而言，这些标准最严峻的挑战是对16信道全波段稀疏波分复用系统的需求。这种经济有效的技术在传统单模光纤上很难实现。
如图1所示，这种光纤损耗峰值在E波段相当高，在大多数城域网应用环境下，单模光纤中氢氧离子(OH-)的存在限制了1400 nm波段的使用。氢氧离子是光纤生产过程中残留在玻璃纤维中的水分造成的。更为严重的是，这种离子会在使用过程中缓慢地返入传统单模光纤，从而使水峰损耗增加。受这种损耗老化的影响，选择传统单模光纤用于全波段信道的稀疏波分复用系统将十分危险。
显然，就技术角度而言，这些标准最严峻的挑战是对16信道全波段稀疏波分复用系统的需求。这种经济有效的技术在传统单模光纤上很难实现。
如图1所示，这种光纤损耗峰值在E波段相当高，在大多数城域网应用环境下，单模光纤中氢氧离子(OH-)的存在限制了1400 nm波段的使用。氢氧离子是光纤生产过程中残留在玻璃纤维中的水分造成的。更为严重的是，这种离子会在使用过程中缓慢地返入传统单模光纤，从而使水峰损耗增加。受这种损耗老化的影响，选择传统单模光纤用于全波段信道的稀疏波分复用系统将十分危险。
解决方案：零水峰光纤
零水峰 (ZWP) 光纤，如 OFS 全波光纤 (All Wave) ，完全满足上述要求，是城域网和边缘网的理想光纤。零水峰光纤全面后向兼容现有单模光纤系统，因此可与现有网络实现无缝组网。
零水峰光纤将信道空间扩大100nm以上。根据ITU标准组织当前的技术建议 (该建议将稀疏波分复用信道设定在1310至1610 nm波段范围内，信道间隔20nm) ，与传统单模光纤相比，零水峰光纤支持的稀疏波分复用信道至少增加了四个，即信道利用率至少提高了33% (参见图2)。
一项案例分析对上述指标实行了调查，结果如图2所示。从图中可以看出，在波分复用解决方案的投资中，零水峰光纤仅占极小的一部分。光纤敷设费用 (光纤与光纤安装) 占波分复用解决方案全部投资的3-5%。结合设备成本和安装成本考虑，零水峰光纤/稀疏波分复用解决方案的成本，比传统单模光纤/稀疏波分复用解决方案节省20% ；比传统单模光纤/密集波分复用解决方案节省35%。
最后，零水峰光纤符合水峰衰减H2老化特性测试标准，可以确保永久消除水峰，并避免光纤在网络使用的寿命期内水峰特性降低。
零水峰 (ZWP) 光纤，如 OFS 全波光纤 (All Wave) ，完全满足上述要求，是城域网和边缘网的理想光纤。零水峰光纤全面后向兼容现有单模光纤系统，因此可与现有网络实现无缝组网。 零水峰光纤将信道空间扩大100nm以上。根据ITU标准组织当前的技术建议 (该建议将稀疏波分复用信道设定在1310至1610 nm波段范围内，信道间隔20nm) ，与传统单模光纤相比，零水峰光纤支持的稀疏波分复用信道至少增加了四个，即信道利用率至少提高了33% (参见图2)。 一项案例分析对上述指标实行了调查，结果如图2所示。从图中可以看出，在波分复用解决方案的投资中，零水峰光纤仅占极小的一部分。光纤敷设费用 (光纤与光纤安装) 占波分复用解决方案全部投资的3-5%。结合设备成本和安装成本考虑，零水峰光纤/稀疏波分复用解决方案的成本，比传统单模光纤/稀疏波分复用解决方案节省20% ；比传统单模光纤/密集波分复用解决方案节省35%。
最后，零水峰光纤符合水峰衰减H2老化特性测试标准，可以确保永久消除水峰，并避免光纤在网络使用的寿命期内水峰特性降低。
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