网络数据的大容量传输技术 ——WDM / OTN，你了解吗？

我们每天拿手机、电脑，可以流畅刷微博、看视频、聊微信，这些日常简单不过的活动，可是需要有一个大容量运输系统支持。否则，微博、视频、微信信息是无法准确投递到你的手机或电脑显示屏上。在这个大容量运输系统中，不得不提的一项技术就是 WDM / OTN。

WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）是利用不同光波承载不同业务，实现在同一根光纤中同时传输多种业务的技术。OTN（Optical Transport Network，光传送网）可以理解为 WDM 的优化升级版本。下面我们来聊一聊这两种技术。

1、WDM 是什么？

如果将光纤比喻为高速公路，在 WDM 系统中用于传输业务的光波比喻为货车，微博、视频、微信等不同传输业务就相当于待运输的包裹，这些包裹直接放到不同货车上。如果不分车道，这些货车都想进入光纤传输，那么一拥而入会造成整条高速公路车流混乱无序，影响传输效率。有了 WDM，不同传输业务就可以实现在同一根光纤上同时传输，相当于在高速公路上为不同车辆划分车道，让不同车辆在不同车道上同时跑起来，提高了传输效率。

同时，要保证交通顺畅，需要区分车道，让不同车辆各行其道。与公路交通划分大车道和小车道类似，WDM 系统中的车道划分，分为两种：CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing，稀疏波分复用）和 DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用），前者车道间隔（即波长间隔）较大，一般为 20 nm，而后者间隔小，一般小于 0.8 nm。

2、WDM 系统由什么组成？

是不是只要划分车道，WDM 就可以让不同业务同时在一条光纤上传输了？事情并没有那么简单，我们一起来看下 WDM 是如何做到的吧！

用专业术语来说，WDM 系统一般由 OTU（Optical Transponder Unit，光转发单元）、合 / 分波单元、监控信道和光放大单元组成。

那么，WDM 的各部分是如何协同配合，共同完成业务传输呢？下面让我们一起了解一下业务在 WDM 中的传输过程。

业务要在 WDM 中传输，首先需要将业务送到 WDM 的专有车辆（即 OTU 单元），将这些业务信号转换为 WDM 所认识的标准波长光信号。

承载着业务的标准波光信号车辆，驾驶到检查站（即合波单元），通过检查站安排进入不同车道，一车一道同时在高速公路上行驶。

车辆的行驶状况需要通过巡逻车也即监控信道执行监督，确保业务传输正常。

如果运输距离较长，还需要让车辆驶入统一加油站，即通过光放大单元，对业务信号再生放大，确保业务长途运输无损坏。

业务运输到终点站时，车辆再从检查站（即分波单元）出来，分流到对应的接收客户终端出口，业务从车辆卸货下来，即通过 OTU 单元转换成客户业务信号（也就是无波长信息的业务信号），送到客户手中。

3、OTN 又是什么？

从上面简单介绍中，我们不难总结出 WDM 技术最大优势是很好利用了光纤的资源，可以提供大容量的传输数据能力。但是 WDM 还有以下明显缺点：

如果 WDM 车辆上的业务“包裹”在运输过程中出错了，没办法识别。即 WDM 系统对业务的监控管理运维能力弱。

如果某业务在 WDM 系统指定波道传输后，该波道不能再给其他业务使用，会造成资源浪费。就好比，在高速公路上，每种车辆走的车道是固定，如果该车道空闲，其他类型车辆也是不可以走此车道的。

随着通信网络的发展，数据网络上的数据量急速激增，专家们不得不再继续开发 WDM 的潜力，改善 WDM 的能力，于是一种新技术诞生了 ——OTN。

前面说 WDM 系统类似高速公路交通系统，OTN 则是升级版高速公路交通系统，其升级功能主要表现在下面两方面：

增加运维规则，具体措施是增加了帧结构，提升业务的监控管理运维能力。

从上面简化 WDM 与 OTN 系统对比图中，可以看出：

在 WDM 系统中，仅是将进入 WDM 系统的无波长信息的业务转换成有波长信息业务，放到 WDM 系统传输。也就是说，WDM 系统对所传输的业务没监督机制，只保证业务可以传输到接收端。

在 OTN 系统中，提供了一套业务放到 OTN 系统的规则，也就是所说的帧结构要求。进入 OTN 系统的业务，会先根据 OTN 帧结构要求打包，即加入监控管理运维的信息，然后再转换成带波长信息的业务放到 OTN 系统传输。

增加电交叉功能，使得 OTN 系统可以分别处理客户业务信号和波分信号。

前面讲“WDM 系统由什么组成？”时，提到 WDM 系统可以传输客户业务，首先需要将客户业务信号转换成波分信号，传统的 WDM 系统在处理此功能时，是直接通过同一块单板实现，对应每种客户业务均需要占用一个光波承载。当网络的客户业务类型越来越多的时候，为了这些业务可以在 WDM 系统传输，一方面需要开发承载这些业务的新单板，会增加网络建设成本；另一方面这些业务也会占用更多光波，导致资源紧张。因此，OTN 系统引入了电交叉功能，这功能好比在传统 WDM 运输系统增加了货物调度中心。货物调度中心将进入 OTN 运输系统的不同货物（即不同业务），打包并调度放到不同车辆（即用不同光波承载）。

货物调度中心的好处是：如果网络增加新客户业务，就仅需要增加接入新业务的客户侧单板，借用线路侧已有单板运输业务，节省网络建网成本。同时，当某个车道的货车有空闲时，可以通过货物调度中心，随时往货车加载客户业务，避免货车在车道上空载运行，浪费资源。

总结一下，OTN 实际是对 WDM 的优化，更进一步提升 WDM 系统的运维能力和资源灵活调度能力。

总之，WDM / OTN 技术在信息数据量高速膨胀的今天，充当着数据网络的大容量运输系统，不断以更高可靠性、更高灵活调度能力、更高资源利用率传送着这些信息数据“货物”。

本文来自微信公众号：中兴文档 （ID：ztedoc），作者：中兴文档

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