DWDM 系统按一根光纤中传输的光通道是单向的还是双向的可以分成单纤单 向和单纤双向两种，按DWDM 系统和客户端设备之间是否有光波长转换单元 OTU 分成开放式和集成式两种。

　　1 单纤单向DWDM

　　如图1所示，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由 另一根光纤来完成。因此，同一波长在两个方向上可以重复利用。

　　图1单纤单向传输的DWDM 系统

　　这种DWDM 系统可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量 扩大几十倍、几百倍直至上千倍。在长途网中，可以根据实际业务量的需要 逐步增加波长通道的数量来实现扩容，十分灵活。在不清楚实际光缆色散的 前提下，也是一种暂时避免采用超高速TDM 系统而利用多个2.5Gbit/s 系统 实现超大容量传输的手段。

　　2 单纤双向DWDM

　　如图2所示，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信 号应安排在不同波长上。

　　图2 单纤双向传输的DWDM 系统

　　单纤双向传输允许单根光纤携带全双工通道，通常可以比单向传输节约一半 的光纤器件。由于两个方向传输的信号不交互产生FWM（四波混频）产物， 因此其总的FWM 产物比单纤单向传输少很多。缺点是该系统需要采用特殊的 措施来对付光反射（包括由于光接头引起的离散反射和光纤本身的瑞利散 射），以防多径干扰；当需要将光信号放大以延长传输距离时，必须采用双 向光纤放大器，但其噪声系数稍差。

　　3 开放式DWDM

　　开放式DWDM 系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要这些接 口符合ITU-T G.957/G.691 建议的光接口标准。DWDM 系统采用波长转换技 术，将复用终端的光信号转换成指定的波长，不同终端设备的光信号转换成 不同的符合ITU-T G.692 建议的波长，然后进行合波。

　　4 集成式DWDM

　　集成式DWDM 系统不采用波长转换技术，它要求复用终端光信号的波长符合 DWDM 系统的规范，不同的复用终端设备接入DWDM 系统的不同波长通道， 从而在复用器中完成合波。 根据工程的需要可以选用不同的应用形式。在实际应用中，开放式DWDM 和 集成式DWDM 可以混合使用。

　　1. 超大容量

　　目前使用的普通光纤可传输的带宽是很宽的，但其利用率还很低。使用DWDM 技术可以使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍、几十倍乃至几 百倍，因此也节省了光纤资源。

　　2. 数据透明传输 由于DWDM 系统按不同的光波长进行复用和解复用，而与信号的速率和电调 制方式无关，即对数据是“透明”的。因此可以传输特性完全不同的信号， 完成各种电信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号的综合和分离。

　　3. 系统升级时能限度地保护已有投资 在网络扩充和发展中，无需对光缆线路进行改造，只需升级光发射机和光接 收机即可实现，是理想的扩容手段，也是引入宽带业务的方便手段。

　　4. 高度的组网经济性和可靠性 利用DWDM技术构成的新型通信网络比用传统的电时分复用技术组成的网络 要大大简化，而且网络层次分明，各种业务的调度只需调整相应光信号的波 长即可实现。由于网络结构简化、层次分明以及业务调度方便，由此而带来 网络的经济性和可靠性是显而易见的。

　　5. 可构成全光网络 可以预见，在未来可望实现的全光网络中，各种电信业务的上下、交叉连接 等都是在光层上通过对光信号波长的改变和调整来实现的。因此，DWDM 技 术将是实现全光网的关键技术之一，而且DWDM系统能与未来的全光网兼容， 将来可能会在已经建成的DWDM 网络的基础上实现透明的、具有高度生存性 的全光网络。

　　1.电网路演进至光网路

　　DWDM技术奠定了由电网路演进至光网路之基础，传统的电网路(Electronic Networking)无法直接在光层(Optical Layer)进行多工(multiplexing)、切换(switching)、或路由改接(routing)等动作，在网路节点需使用光电转换设备将光信号转换为电信号再将电信号转回光信号，如此一来总体传输速率会因使用光电转换设备而受到限制，无法将光纤与生俱来无限频宽的潜力好好发挥。

　　以DWDM为机制之光网路可直接在光层作信号之运作来解决上述问题，因此克服了传统传输瓶颈而带来了”Virtualfibre”的观念，将既有光纤作最有效率的利用。

　　2.网路多样化的服务

　　DWDM和传送速率(BiteRate)及规约(Protocols)无关，也就是说可提供和服务形式完全无关的传送网路，例如:一个对传送速率及规约完全透通(Transparent)的DWDM网路可和ATM、IP、SDH等信号介接，提供网路多样化的服务。

　　3.降低成本、提升服务品质

　　由于在光层进行信号的指配或调度，相较于传统上在电层的频宽调度来的更简单而有效率，可减少费用支出。另外在网路上光纤被切断(cablecut)或光信号故障时，可在光层进行信号保护切换或网路路由回复(Restoration)的动作，相对于传统上在电层作回复的动作其切换时间较短，使网路之可用度(availability)提高而改善服务品质。

　　4.提升传输距离及增加网路容量

　　高速之STM-64TDM(TimeDivisionMultiplexing)传输上的问题在于光纤的分散(Dispersion)现象严重，对于传送之光信号会产生劣化效应，因此，若不使用电子式再生器或其他补偿技巧，理论上STM-64信号可在G.652光纤内传送约60公里。若以8个波长的DWDM技术传送，每个波长为2.5Gb/s之信号，其传输容量可为20Gb/s，其传输距离可达600公里以上而不需电子式再生器，而需要光放大器。

　　STM-64的多工对于支流信号(Tributary)的频率与格式，通常都有一定的限制，而DWDM的多工几乎完全不设限，PDH、ATM、SDH、及IP等任何信号格式皆可输入，增加网路传输之弹性。若未来光塞取多工机(OpticalAdd-DropMultiplexer,OADM)及光交接机(OpticalCross-Connect,OXC)的问世，可直接以光波长为交接单位，免除O/E/O的转换步骤，可提升网路调度的效率。在解决与日俱增的用户频宽需求及提升网路容量之方案中，DWDM在技术上提供了不同之选择。

　　目前DWDM的相关设备有下列几种：

　　(1)光放大器，(2)DWDM终端机，(3)光塞取多工机，(4)光交接机。

　　将DWDM相关设备之主要功能叙述如下：

　　3.1光放大器

　　具有光信号格式与位元速率之透通性，运作于1550nm区域有相当高之增益、高光输出功率及低杂讯指数，光放大器依据不同应用有下列三种：

　　光功率放大器(BoosterAmplifier,BA)

　　光前置放大器(Pre-Amplifier,PA)

　　光线路放大器(LineAmplifier,LA)

　　目前应用于多波长DWDM系统之光放大器大部分是掺铒光纤放大器(Erbium-DopedFiberAmplifier,EDFA)其主要组成包含一段掺铒光纤、帮浦雷射(PumpLaser)及DWDM组件(用来混合传输光信号及帮浦光输出)。EDFA直接放大1550nm区域无需使用电子式再生器，可在相当大之波长范围内提供平坦增益，亦即单一EDFA能同时提供多个波长通路之增益,已取代大部分之再生器应用，成为长途光纤网路之构成部分。

　　3.2 DWDM终端机

　　DWDM终端机配合光放大器可应用于光传输网路,在传送端可接受多个波长之光信号输入，并转换成符合ITU-TG.692固定波长之光信号，经多工混合、光放大后传至光传送网路，在接收端可接收来自光传送网路之信号，经光前置放大、解多工、及光滤波器后输出。

　　DWDM终端机有下列两种型式：

　　(1)开放式系统(Open System)：通常称为转频式(transponder-based)DWDM，在SDH及DWDM设备间有转频器，可介接不同厂家的SDH设备。

　　(2)整合式系统(Integrated System )：通常称为被动式( passived )DWDM，SDH设备已具有ITU-TG.692之介面功能。

　　开放式系统和整合式系统之优缺点之比较如表1所示

　　表1开放式系统和整合式系统之比较

　　开放式系统和整合式系统之比较

　　3.3光塞取多工机(OpticalAdd-DropMultiplexer,OADM)

　　ＸＸ光塞取多工机(OpticalAdd-DropMultiplexer,OADM)，可以在一个光传输网路之中间站塞入或取出个别的波长通道。一般而言，它是置于两个DWDM终端机之间来代替某一光放大器，目前大部份厂家已研制出固定型光塞取多工机，它对于要塞入或取出的波道必须事先设定，至于另一种称为可任意设定之光塞取多工机，则可藉由外部指令对于要塞入或取出的波道作任意的指配。

　　3.4光交接机(OpticalCross-Connect,OXC)

　　在电信网路中使用于DWDM波长愈来愈多时，对于这些波道须作弹性之调度或路由之改接，此时必须藉由光交接机，来完成此项功能，通常它可置于网路上重要的汇接点，在其输入端可接收不同波长信号，经由光交接机将它们指配到任一输出端，光交接机在连接至DWDM光纤时有以下三种切换方式：

　　(1)光纤切换(Fiberswitching)：可连接任一输入光纤到任一输出光纤，但不会改变光纤内之波长。

　　(2)波长切换(Wavelengthswitching)：同一输入光纤内之多个波长，可分别交接至不同输出光纤，较有弹性。

　　(3)波长转换(Wavelengthconversion)：不同输入光纤内之相同波长，经转换后可以不同波长汇入同一输出光纤。

　　光交接机可提供下列几种应用:

　　(1)路由回复

　　在光纤被切断(CableCut)或话务雍塞时，对于网路上正在运作的波道可提供自动保护切换功能，尤其对于与日俱增的数据话务(如IP/WDM)将益形重要，因为IP/WDM它没有在SDH这层作保护。

　　(2)波长管理

　　在网路中对于DWDM系统中之多种波长可作任意交接或指配，例如:可将部份波长租给特定客户或其它的网路业者。

　　(3)话务之调度和集中

　　可将类别相同之话务集中一起送至某指定目的地，或将多路只有部份装满之话务务集中一起传送，以提高光纤之利用率，让网路调度更有弹性及效率。

　　DWDM技术利用单模光纤低损耗区的巨大带宽，将不同频率（波长）的光 信号混合在一起进行传输，这些不同波长的光载波所承载的数字信号可以是 相同速率、相同数据格式，也可以是不同速率、不同数据格式。波分复用网 络扩容通过在光纤中增加新的波长通道来实现。 由于目前一些光器件（如带宽很窄的滤光器、相干光源等）还不很成熟，因 此，要实现光通道非常密集的光频分复用是很困难的，但基于目前的器件水 平，已可以实现分离光通道的波分复用。人们通常把光通道间隔较大（甚至 在光纤不同窗口上）的复用称为光波分复用（WDM），再把在同一窗口中通 道间隔较小的WDM 称为密集波分复用（DWDM）。

　　随着科技的进步，现代 的技术已经能够实现波长间隔为纳米级的复用，甚至可以实现波长间隔为零 点几个纳米级的复用，只是在器件的技术要求上更加严格而已。 与通用的单通道系统相比，DWDM 技术不仅极大地提高了网络系统的通信容 量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点， 特别是它可以直接接入多种业务的特点更使得它的应用前景一片光明。 DWDM 系统的构成及光谱示意图如图所示。发送端的光发射机发出波长 不同而精度和稳定度满足一定要求的多路光信号，经过光波分复用器复用在 一起送入掺铒光纤功率放大器（掺铒光纤功率放大器主要用来补偿波分复用 器引起的功率损失，提高光信号的发送功率），再将放大后的多路光信号送 入光纤传输，中间可以根据实际情况选用光线路放大器，到达接收端经光前 置放大器（主要用于提高接收灵敏度）放大以后，送入光波分解复用器分解 出原来的各路光信号。

　　图 DWDM 系统的构成及频谱示意图