清晨的日出總是讓人著迷,光學(xué)同樣讓人類著迷。多年來,人類對(duì)光學(xué)的理解不斷加深——我們掌握了光的測(cè)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(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。五十年前,康寧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(yuǎn)距離傳輸光信號(hào)。
如今,借助在光學(xué)領(lǐng)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(xiàng)擁有巨大潛力的技術(shù)被稱為波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技術(shù),可以幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在滿足人們?nèi)找嬖鲩L的帶寬需求方面保持領(lǐng)先地位。
想象一下光線穿過棱鏡的情景。通過色散作用,光被分解成各種顏色的光,我們會(huì)看到一道“小彩虹”。每一種顏色都代表一組波長,也就是一個(gè)“波段”,我們可以把不同波長的光分離出來,并獨(dú)立于其他顏色來進(jìn)行操作。在電信領(lǐng)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(gè)波長。使用波分復(fù)用技術(shù),我們可以將激光分解為不同波長的光,這意味著相同的信息以往在傳輸中會(huì)占用整個(gè)“顏色”波段,而現(xiàn)在只會(huì)占用一小部分波段。這就是波分復(fù)用技術(shù)在提升網(wǎng)絡(luò)容量方面如此有前景的原因。
我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中使用“多路復(fù)用器”(mux)和“解復(fù)用器”(demux)來部署波分復(fù)用技術(shù)。從本質(zhì)上來說,這些產(chǎn)品相當(dāng)于附著在有源設(shè)備(激光器)上的透鏡,使我們能夠操縱激光器內(nèi)的各個(gè)波長,在光纖中進(jìn)行傳輸。光信號(hào)的傳輸(可能代表一個(gè)電話、一條短信或者一段視頻)隨后通過激光器進(jìn)行發(fā)送,并由多路復(fù)用器引導(dǎo)至特定的波長。這些信號(hào)與其他不同波長的傳輸信號(hào)共同沿著光纖傳播。然后,多路分解器接收并處理這些傳輸信號(hào),將各個(gè)信號(hào)分離成負(fù)責(zé)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(huì)急劇增長。
這里需要注意的是,波分復(fù)用背后的技術(shù)正在快速發(fā)展——我們還未達(dá)到在單根光纖中傳輸不同波長信號(hào)的極限。粗波分復(fù)用(CWDM)技術(shù)為第一代波分復(fù)用技術(shù),可提供多達(dá)18個(gè)信道。密集波分復(fù)用(DWDM)是一種全新的迭代技術(shù),可提供多達(dá)160個(gè)信道。當(dāng)今互聯(lián)世界面臨的一個(gè)主要問題是光纖資源耗盡,即人們對(duì)光纖的需求超過了網(wǎng)絡(luò)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(wù),波分復(fù)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(duì)帶寬需求的不斷增長,運(yùn)營商正在尋找所有可行的方法,來加速網(wǎng)絡(luò)的容量部署——無論是數(shù)據(jù)中心、城市蜂窩網(wǎng)絡(luò),甚至是連接城市的長途網(wǎng)絡(luò)等等。波分復(fù)用技術(shù)的核心價(jià)值在于,該技術(shù)支持運(yùn)營商在無需鋪設(shè)額外線纜的情況下增加容量。這一點(diǎn)在擁擠的地區(qū)尤為重要,因?yàn)檫@些地方很難找到空間來鋪設(shè)額外的電纜。鑒于運(yùn)營商目前所面臨的帶寬需求,波分復(fù)用技術(shù)正越來越多地被部署應(yīng)用到全球各地。
網(wǎng)絡(luò)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(luò)——在“綠色”、未開發(fā)的土地上部署網(wǎng)絡(luò)。棕地部署建設(shè)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(chǔ)設(shè)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(fù)用技術(shù)是在未來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。
波分復(fù)用技術(shù)的創(chuàng)新速度意味著在技術(shù)進(jìn)步以及實(shí)施方面不斷取得新進(jìn)展。及時(shí)了解與波分復(fù)用技術(shù)產(chǎn)品相關(guān)的功能和最佳實(shí)踐將是大勢(shì)所趨。康寧的工程師們始終致力于幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商們充分利用波分復(fù)用技術(shù),我們將竭誠與您分享我們的專業(yè)知識(shí)。
（作者：Ashley Cates）
關(guān)于作者Ashley Cates
Ashley Cates在通信技術(shù)領(lǐng)域擁有超過5年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),對(duì)康寧光通信產(chǎn)品和服務(wù)有深刻的認(rèn)識(shí)。Ashley負(fù)責(zé)識(shí)別和開發(fā)FTTx工具和相關(guān)解決方案,以解決運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)大客戶的關(guān)鍵問題。
此外,她還負(fù)責(zé)提供廠內(nèi)(ISP)應(yīng)用/市場(chǎng)的專業(yè)知識(shí),特別是波分復(fù)用(WDM)技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)。
Ashley擁有巴克內(nèi)爾大學(xué)的工商管理學(xué)士學(xué)位,主修市場(chǎng)、創(chuàng)新和設(shè)計(jì)課程。
