第一章 绪论
1.1DWDM 产生背景
近期以来，全球通信市场进入繁荣时期，随着技术的发展，推动互联网技术以及高质量会议系统等多媒体行业的业务步入高潮时期，因此对高速传输的网络技术越发依赖。原 SDH等光纤传输都是采用一根光纤传送一个波长的途径，受设备所限，无法将光纤技术在网络传输中充分的运用。DWDM 技术所依靠的是单独光纤网络设备，通过多波长的技术，将光纤设备的容量充分的利用起来，从而节省设备的费用，从而为当前的通信行业发展提供技术的支持。也是未来转向全光传输的基础。
DWDM 是在单根光纤内同时传送多个不同波长的光波，使系统容量得以倍增的一种技术。DWDM 技术将不同波长的光信号通过波分复用器、光功率放大器、光线路放大器、光前置放大器、波分解复用放大器后还原不同波长的光信号。由于波分复用采用掺铒光纤放大器，所以DWDM 设备主要的工作窗口波长为 1550nm，DWDM 技术类似“虚拟光纤”，与其它业务的关系如图 1.1 所示。[1]
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1.2城域 DWDM 概述
1.2.1 DWDM 技术应用于城域网的原因
随着通信需求的不断增长，特别是由于 Internet 应用的日益普及所带来的对网络带宽的不断增长，为了有效地提高网络带宽，人们开始在城域网建设中采用 DWDM 技术，DWDM 应用于城域网的原因主要包括以下方面：
（1）容量的需求和城域网内光纤资源的短缺
随着 3G、4G、FTTH 等业务发展，用户越来越多，需求越来越高，城域网中的光纤资源越来越稀缺。在城域网中使用的 DWDM 技术不仅解决了光纤短缺的问题，避免重新投资敷设光缆带来的资源浪费，而且对不同的信号具有很好的兼容性，降低光电器件的超高速要求，可以灵活组网。因此，即使在不存在光纤短缺的城域网中，DWDM 技术也可以经济地引入，以提高灵活组网性，使网络能够适应城市中不同的用户分布和网络拓扑。
（2）DWDM 技术的业务透明性
DWDM 技术属于 OSI 技术的基础层，也叫做物理层，这一技术提供了与业务类型无关的传输结构，提供了一个通用的光层传输平台，其表现形式是对上层业务透明，可以基于不同的光波长承载各种不同的业务（如话音、数据、图像等）。显然 DWDM 系统所具有的业务透明性特点在城域网中具有更大的意义，这是因为和干线网络相比，城域网中的业务类型更多，且不同的业务需求不同的传送带宽和服务质量。DWDM 的分插复用能力以及对数据速率、业务的透明性，使通信运营商能够迅速适应当前信息化快速发展的趋势，提升自身在通信市场中的竞争力，及时满足客户所需的业务，增加收入。此外，DWDM 技术的使用为 4G、物联网等新业务的发展提供了极大的便利，只需要在光纤中增加新增业务的对应的波长并可以方便传输。
（3）DWDM 技术改善了城域网的服务质量
通过使用 DWDM 技术，可以在光层中提供对网络服务的保护。对于特定类型的业务，在光层中保护比在电路层的保护更节约成本。由于光层的保护不涉及特定的业务类型，因此可以采用统一的保护恢复手段来满足用户对传统业务和新业务所需的更高服务质量要求。
（4）符合网络发展趋势
建设能够基于波长进行资源调度的全光传送网是光传送网发展的趋势，相应的网络具有高速、透明和智能的特点
建设基于 DWDM 系统的城域光传送网使网络具备了向未来智能光网络演讲的基础，符合网络的发展趋势。
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随着 3G、4G、FTTH 等业务发展，用户越来越多，需求越来越高，城域网中的光纤资源越来越稀缺。在城域网中使用的 DWDM 技术不仅解决了光纤短缺的问题，避免重新投资敷设光缆带来的资源浪费，而且对不同的信号具有很好的兼容性，降低光电器件的超高速要求，可以灵活组网。因此，即使在不存在光纤短缺的城域网中，DWDM 技术也可以经济地引入，以提高灵活组网性，使网络能够适应城市中不同的用户分布和网络拓扑。
（2）DWDM 技术的业务透明性
DWDM 技术属于 OSI 技术的基础层，也叫做物理层，这一技术提供了与业务类型无关的传输结构，提供了一个通用的光层传输平台，其表现形式是对上层业务透明，可以基于不同的光波长承载各种不同的业务（如话音、数据、图像等）。显然 DWDM 系统所具有的业务透明性特点在城域网中具有更大的意义，这是因为和干线网络相比，城域网中的业务类型更多，且不同的业务需求不同的传送带宽和服务质量。DWDM 的分插复用能力以及对数据速率、业务的透明性，使通信运营商能够迅速适应当前信息化快速发展的趋势，提升自身在通信市场中的竞争力，及时满足客户所需的业务，增加收入。此外，DWDM 技术的使用为 4G、物联网等新业务的发展提供了极大的便利，只需要在光纤中增加新增业务的对应的波长并可以方便传输。
（3）DWDM 技术改善了城域网的服务质量
通过使用 DWDM 技术，可以在光层中提供对网络服务的保护。对于特定类型的业务，在光层中保护比在电路层的保护更节约成本。由于光层的保护不涉及特定的业务类型，因此可以采用统一的保护恢复手段来满足用户对传统业务和新业务所需的更高服务质量要求。
（4）符合网络发展趋势
建设能够基于波长进行资源调度的全光传送网是光传送网发展的趋势，相应的网络具有高速、透明和智能的特点
建设基于 DWDM 系统的城域光传送网使网络具备了向未来智能光网络演讲的基础，符合网络的发展趋势。
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第二章 城域 WDM 网的组网技术
2.1WDM 组网战略分析
我国的网络传输技术进入快速发展的时期，各省市均建设了完善的网络传输设备，其设备通常已经形成了骨干的层、汇聚的层和接入的层三个层次的网络设备的结构。接入层和汇聚层之间都采用光口连接方式，可以对接入层和汇聚层面开展端口与端口之间的线路的分配。由此可见，这一网络构建模式的结构趋于合理的范围内，能够应对当前网络高度发展的趋势，在后续的网络建设本地化的设备建设中，得到继续的延用，但是需要在此基础上进一步完善网络构建模式，将汇聚层与骨干层之间的电路端口进行转换，从而将网络各端口之间进行连接分配，从而提升网络的延展性，以及网络安全的性能，并且能够提升网络数据传输的速度。
2.1WDM 组网战略分析
我国的网络传输技术进入快速发展的时期，各省市均建设了完善的网络传输设备，其设备通常已经形成了骨干的层、汇聚的层和接入的层三个层次的网络设备的结构。接入层和汇聚层之间都采用光口连接方式，可以对接入层和汇聚层面开展端口与端口之间的线路的分配。由此可见，这一网络构建模式的结构趋于合理的范围内，能够应对当前网络高度发展的趋势，在后续的网络建设本地化的设备建设中，得到继续的延用，但是需要在此基础上进一步完善网络构建模式，将汇聚层与骨干层之间的电路端口进行转换，从而将网络各端口之间进行连接分配，从而提升网络的延展性，以及网络安全的性能，并且能够提升网络数据传输的速度。
2.1.1 骨干层 WDM 组建网络的方案
骨干的层的网络线路设备中，对交换用局端、关口局端、较长的线路汇接的局端以及移动网络数据汇集的中心的节点进行连接，对骨干节点之间的连接和分配等工作进行承担。目前针对4G等业务已经有所普及，因此在骨干层上承担4G业务的网络传输占有很大比例。除此之外，目前骨干层业务中还包括了各企业之间的网络建设。
（1）WDM 引入原则
如今骨干层业务正在不断增加，其中数据业务的增幅尤其突出，所以新建传输系统时要优先考虑对数据业务的支持。表2.1比较了几种支持数据业务传输方式。
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2.网络组建的模式
2.2.1 网络组建的最佳选择模式
网络传输的额过程中，网络的构建模式，安全程度在很大程度上影响着组网方式。从本地网的各种特点总结来看，环形网是本地WDM 网的较好选择，在用线性结构作为辅助组网方式。原因如下：
第一、使用WDM的不同光波组成客户层的环网（如SDH环网），自我保护，以及自我恢复能力是SDH 环形网络最大的一个特征，能够大幅度提升网络运行的速度。
第二、在光设备逐渐稳定的时期，各节点上的设备不能简单的能够使用波长上线浮动的方式，而是需要具有变成和交叉的能力，因此在设备的构建方面进行处理，从而能够完全的采用光层的环形网络。最重要的一点，光层上环网的出现，使得光层上的保护成为可能，尤其是在WDM 光传送层上传播的需要进行网络保护的客户层信号业务（如：IP）。
骨干的层的网络线路设备中，对交换用局端、关口局端、较长的线路汇接的局端以及移动网络数据汇集的中心的节点进行连接，对骨干节点之间的连接和分配等工作进行承担。目前针对4G等业务已经有所普及，因此在骨干层上承担4G业务的网络传输占有很大比例。除此之外，目前骨干层业务中还包括了各企业之间的网络建设。
（1）WDM 引入原则
如今骨干层业务正在不断增加，其中数据业务的增幅尤其突出，所以新建传输系统时要优先考虑对数据业务的支持。表2.1比较了几种支持数据业务传输方式。
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2.网络组建的模式
2.2.1 网络组建的最佳选择模式
网络传输的额过程中，网络的构建模式，安全程度在很大程度上影响着组网方式。从本地网的各种特点总结来看，环形网是本地WDM 网的较好选择，在用线性结构作为辅助组网方式。原因如下：
第一、使用WDM的不同光波组成客户层的环网（如SDH环网），自我保护，以及自我恢复能力是SDH 环形网络最大的一个特征，能够大幅度提升网络运行的速度。
第二、在光设备逐渐稳定的时期，各节点上的设备不能简单的能够使用波长上线浮动的方式，而是需要具有变成和交叉的能力，因此在设备的构建方面进行处理，从而能够完全的采用光层的环形网络。最重要的一点，光层上环网的出现，使得光层上的保护成为可能，尤其是在WDM 光传送层上传播的需要进行网络保护的客户层信号业务（如：IP）。
2.2.2 网络组建的灵活程度
下面分析网络构建过程中所具有的灵活的特点。 对本地WDM传输网来说，可以看成是IP网、ATM网、SDH网等等各种客户层网络的集合，如I。在图2.5 的WDM 网示例中可以看到，光波长承载着存在的n个光通路，我们把WDM在网络进行分解成SDH网，ATM网和IP网（经由A、B、C 节点利用光波长组成SDH 网；经过A、C 节点利用光波长组成ATM；经由A、C、D、E、F 节点利用光波长组IP网。）。此处只是假设情况，在实际的使用过程中，客户层IP网和ATM网未必是环网，但是客户层信号可以方便快捷的移用WDM的光信道组网，如同调用光纤物理媒质一样的简单，不同拓扑结构的客户层信号都可以用WDM网来承载
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3.1WDM 构建的本地网络模式 ..................................... 18
3.1.1 当前已有设备所开展的网络组建模式 ....................................... 18
3.1.2 组网的未来模式 ............................... 19
第四章 WDM 技术的网络保护模式 ................................ 20
4.1业务层面的保护模式 ........................................ 20
4.2WDM 网络系统光层进行的保护 .............................. 20
第五章 中兴 M800 系统组网保护 ......................... 29
5.1电层保护功能 ..................................... 29
5.1.1 基于链网的电层保护 .............................. 29
5.1.2 基于环网的电层保护 ...........................30
第五章 中兴 M800 系统组网保护 电层保护功能
5.1.1 基于链网的电层保护
（1）波长级1+1保护
波长级1+1保护实现了波长级（4x2.5G）业务的1+1保护。电层波长级1+1保护使用CSU、SMU、DSAE、SAU单板实现。线路侧波长1+1保护配置功能框图如图5.1所示。
主要系统配置描述如下：
（a）客户侧：由于保护粒度为线路侧波长通道级别，所以对具体客户侧接入方式没有要求。
（a）客户侧：由于保护粒度为线路侧波长通道级别，所以对具体客户侧接入方式没有要求。
（b）发送端线路侧：多路客户侧业务信号经过CSU单板复制为两路同样的信号发向线路侧单板，典型配置为分别对应两块不同的线路侧SMU单板，等同于客户侧业务1＋1保护中线路侧业务单板双配的情况。
（c）业务中间线路：业务经过的中间节点可以再次经过TMUX进行波长变换。
（d）接收端线路侧：接收端线路侧单板工作和保护各配置独立的SMU方式。工作路径和保护路径关系包括：路径相关（共纤/共缆）和路径无关（对于环网来说，分别对应环网的长径和短径两个方向）。
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（d）接收端线路侧：接收端线路侧单板工作和保护各配置独立的SMU方式。工作路径和保护路径关系包括：路径相关（共纤/共缆）和路径无关（对于环网来说，分别对应环网的长径和短径两个方向）。
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工程背景 传输网的发展应以满足客户和业务不断变化的需求 、提升网络运行质量为自标 ，应 综合考虑建设成本和维护成本 ，应能适应将来业务的调整和变化 。
全业务运营拉开序幕后 ，在接入层面的业务无论是在种类上还是容量上 ，都呈现了 爆发性增长的趋势 ，随着 3G/4G 业务、集团专线 、驻地网等流量的发展 ，预计未来 2 到 3 年城域边缘层带宽需求达到几百 G, 3 到 5 年可达到 T 级别带宽需求 。目前，各种话音和数据业务目前都是由各自独立的平台所承载 。SDH 面对郊区 、农村 3G 基站，IP RAN 针对市区 3G和 4G 基站 ，PON 应对集团客户与驻地网 ，每个平台的组网都会对接入层的纤芯资源造成极大的消耗 ，随着业务容量的剧增 ，网络层面不可避免的会面临扩容 、优化 、拆分 ，进一步加大了对光缆层面的压力 。WDM 技术具备天然的高带宽和高纤芯利用率特性 ，已在长途干线、城域核心层 、城域汇聚层大规模应用 ，再进一步下沉至城域接入层是技术和业务发展的必然趋势 。
2012 年 IP RAN 网络已经开始完成临沂三区九县的覆盖 ，2015 年逐步扩展到乡镇，临沂原有的波分系统已经不能满足新增业务需求 ，亟需扩容升级 。
因此，山东电信临沂分公司于去年启动了 2017 年本地网波分扩容工程 ，对临沂电信原有 DWDM 网络进行扩容升级 。
本工程为中国电信股份有限公司山东电信临沂分公司 2017 年本地网波分扩容工程。
参考文献（略）