波分復用（WDM）入門：為何波分復用技術(shù)的前景如此光明

  清晨的日出總是讓人著迷，光學同樣讓人類著迷。多年來，人類對光學的理解不斷加深--我們掌握了光的測量方法，知道了它如何產(chǎn)生以及如何傳播——并因此建立了我們對宇宙的認識。五十年前，我們掌握了如何使用光纖這一具有革命性意義的新材料來高效地遠距離傳輸光信號。

  波分復用

  如今，借助在光學領域內(nèi)最新、最具影響力的創(chuàng)新，使我們能夠利用不同波長的光譜(由光分解產(chǎn)生)。這項擁有巨大潛力的技術(shù)被稱為波分復用(wavelength division multiplexing ，WDM)技術(shù)，可以幫助網(wǎng)絡運營商在滿足人們?nèi)找嬖鲩L的帶寬需求方面保持領先地位。

  想象一下光線穿過棱鏡的情景。通過色散作用，光被分成各種顏色的光，我們會看到一道“小彩虹”。每一種顏色都代表一組波長，也就是一個“波段”，我們可以把不同波長的光分離出來，并獨立于其他波長的光來進行操作。在電信領域，我們利用光纖電纜來傳輸信息，通常是以紅色或綠色激光的形式。在此過程中，我們利用光譜中“紅”或“綠”部分內(nèi)的所有波長，而不是隔離單個波長。利用波分復用技術(shù)，可以將激光分為不同波長的光, 這意味著相同的信息以往在傳輸中會占用整個“顏色”波段，而現(xiàn)在只會占用一小部分波段。這就是波分復用技術(shù)在提升網(wǎng)絡容量方面如此有前景的原因。

  我們在網(wǎng)絡中使用“多路復用器”(mux)和“解復用器”(demux)來部署波分復用技術(shù)。從本質(zhì)上來說，這些產(chǎn)品相當于附著在有源設備(激光器)上的透鏡，使我們能夠靈活選擇使用激光器內(nèi)的各個波長，在光纖中進行傳輸。光信號的傳輸(可能代表一個電話、一條短信或者一段視頻)隨后通過激光器進行發(fā)送，并由多路復用器引導至特定的波長。這些信號與其他不同波長的傳輸信號共同沿著光纖傳播。然后，解復用器接收并處理這些傳輸信號，將各個信號分離成負責接收信息的收發(fā)器能夠理解的形式。

  可想而知的是：隨著光不斷被分解成越來越多的波長，單根光纖的潛在容量會急劇增長。

  這里需要注意的是，波分復用背后的技術(shù)正在快速發(fā)展——我們還未達到在單根光纖中傳輸不同波長信號的極限。粗波分復用(CWDM)技術(shù)為第一代波分復用技術(shù)，可提供多達18個信道。密集波分復用(DWDM)是一種全新的迭代技術(shù)，可提供多達160個信道。當今互聯(lián)世界面臨的一個主要問題是光纖資源耗盡，即人們對光纖的需求超過了網(wǎng)絡中的可用光纖數(shù)量。通過使用更少的光纖來傳輸和接收多種服務，波分復用技術(shù)的發(fā)展可以緩解光纖資源耗盡問題。

  隨著人們對帶寬需求的不斷增長，運營商正在尋找所有可行的方法，來加速網(wǎng)絡的容量部署——無論是數(shù)據(jù)中心、城市蜂窩網(wǎng)絡，甚至是連接城市的長途網(wǎng)絡等等。波分復用技術(shù)的核心價值在于，該技術(shù)支持運營商在無需鋪設額外光纜的情況下增加容量。這一點在擁擠的地區(qū)尤為重要，因為這些地方很難找到空間來鋪設額外的光纜。鑒于運營商目前所面臨的帶寬需求，波分復用技術(shù)正越來越多地被部署應用到全球各地。

  網(wǎng)絡部署通常被分為綠地部署(greenfield)和棕地部署(brownfield)兩大類。綠地部署指的是新建網(wǎng)絡——在“綠色”、未開發(fā)的土地上部署網(wǎng)絡。棕地部署建設通常出現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)的空間，人們必須利用(或圍繞)現(xiàn)有基礎設施來開展工作。在綠地環(huán)境下，人們可以很容易地在規(guī)劃過程中添加額外的光纖。然而，在棕地環(huán)境下，就需要考慮到現(xiàn)有的空間限制，而不可能總是能夠添加額外的光纖。鑒于此，要滿足5G、物聯(lián)網(wǎng)和智能社區(qū)等的帶寬要求極具挑戰(zhàn)性。在這種環(huán)境中，波分復用技術(shù)是在未來實現(xiàn)互聯(lián)互通的一個關鍵組成部分。

  波分復用技術(shù)的創(chuàng)新速度意味著在技術(shù)進步以及實施方面不斷取得新進展。及時了解與波分復用技術(shù)產(chǎn)品相關的功能和最佳實踐將是大勢所趨?？祵幍墓こ處焸兪冀K致力于幫助網(wǎng)絡運營商們充分利用波分復用技術(shù)，我們將竭誠與您分享我們的專業(yè)知識。

  作者：Ashley Cates

  Ashley Cates在通信技術(shù)領域擁有超過5年的從業(yè)經(jīng)驗，對康寧光通信產(chǎn)品和服務有深刻的認識。Ashley負責識別和開發(fā)FTTx工具和相關解決方案，以解決運營商網(wǎng)絡大客戶的關鍵問題。此外，她還負責提供廠內(nèi)(ISP)應用/市場的專業(yè)知識，特別是波分復用(WDM)技術(shù)方面的專業(yè)知識。Ashley擁有巴克內(nèi)爾大學的工商管理學士學位，主修市場、創(chuàng)新和設計課程。