中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
聯(lián)系人：李鋒
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清晨的日出總是讓人著迷，光學(xué)同樣讓人類著迷。多年來，人類對光學(xué)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(rèn)識。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。
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(fù)用技術(shù)在提升網(wǎng)絡(luò)容量方面如此有前景的原因。
我們在網(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)的各個波長，在光纖中進(jìn)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(jìn)行發(fā)送，并由多路復(fù)用器引導(dǎo)至特定的波長。這些信號與其他不同波長的傳輸信號共同沿著光纖傳播。然后，多路分解器接收并處理這些傳輸信號，將各個信號分離成負(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個信道。當(dāng)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(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(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)的核心價值在于，該技術(shù)支持運營商在無需鋪設(shè)額外線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(shè)額外的電纜。鑒于運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)是在未來實現(xiàn)互聯(lián)互通的一個關(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)步以及實施方面不斷取得新進(jìn)展。
