短距离光纤传输：CWDM 波长如何科学选取？

短距离光纤传输：CWDM 波长如何科学选取？  

在光纤通信系统中，粗波分复用（CWDM）技术以20nm的信道间隔在单根光纤上承载多路业务，其波长范围覆盖1270–1610nm。不同波长在光纤中的损耗表现、色散特性以及与设备的适配性并不完全一致，因此合理规划CWDM波长是确保链路稳定性与后续可扩展性的关键。

CWDM波长选择的核心依据包括光纤类型与衰减特性、传输距离、业务速率，以及未来网络扩展需求。以下将从这些角度系统阐述波长选择的技术基础与实践方法。

影响CWDM波长选择的主要因素

1、光纤类型及其衰减特性

单模光纤在不同波长下的损耗并不相同，这种差异直接影响可用波长范围与可达距离。

• 水峰区（1390–1410nm）吸收较高

在传统G.652光纤中，由于OH⁻含量较高，该区域衰减明显增大，通常不适合用于CWDM传输。

• 低水峰光纤（G.652.D）显著改善该区损耗

若使用新型低水峰光纤，1390–1410nm损耗大幅下降，CWDM全波段均可利用。

总体而言，除水峰区外，随着波长增大，光纤的基本衰减呈下降趋势，使得1470–1610nm区间更适用于中长距离和高性能要求的业务。

2、传输距离要求

传输距离是CWDM波长规划中最重要的参数之一。

• ≤40km：所有CWDM波长一般均可满足链路预算要求

系统对衰减容忍度较高，波长选择较为灵活。

• 40–60km：必须优先选择低衰减波长

推荐1470–1610nm，尤以1550nm左右波段最为理想，能最大化功率余量并确保光信噪比（OSNR）。

• >60km：不建议继续使用CWDM

CWDM无法利用EDFA有效放大，难以满足链路预算，应考虑迁移至DWDM系统，并使用EDFA、DCM等器件进行补偿与放大。

基于距离的波长优先级表：

传输距离	推荐波长范围	技术说明
≤40 km	1270–1610 nm 全波段可用	衰减影响小，配置自由度大
40–60 km	1470–1610 nm（建议以 1550 nm 为核心）	利用低衰减特性确保 OSNR
>60 km	不建议使用 CWDM	推荐 DWDM + EDFA/DCM

3、服务类型与数据速率

不同速率的业务对OSNR、色散、链路预算的敏感度不同，因此对波长的选择也有所差异。

• 高速率业务（10G、25G）

1. 对OSNR要求高
2. 对色散影响敏感
3. 链路预算容差较低

因此需使用衰减更低的波段（1470–1610nm），尤其是1550nm附近。

• 低速率业务（1G等）

1. 对衰减和色散具较高容忍度
2. 可布置在损耗较高的波段，如1270–1450nm

该策略可将优质波长预留给未来的高速业务。

基于业务速率的波长分配建议：

业务速率	推荐波长	技术说明
10G / 25G	1470–1610 nm（优先 1550 nm）	高 OSNR、低衰减需求
1G	1270–1450 nm	可容忍较高损耗，有利于资源规划

4、网络可扩展性与未来演进

CWDM系统往往需要预留未来升级或扩容的空间，因此波长规划需要考虑长期演进策略。

• 1530nm、1550nm建议预留为核心波长

该波段位于典型DWDMC波段范围，亦处于EDFA的高效放大窗口。预留这些波长有以下优势：

1. 后续可平滑迁移至DWDM系统
2. 易于与放大器或混合波分架构兼容
3. 避免在扩展时重排现网波长，减少中断风险

因此，在初期规划中为未来高带宽业务保留关键波长，是构建可持续发展的光纤承载体系的基础。

CWDM波长选择的实践指南

综合光纤特性、传输距离、业务类型和未来扩展需求，CWDM波长规划需要在可用资源和长期演进之间取得平衡。

1、按距离优先选择

• 确保链路预算在可控范围内
• 选择低损耗波长满足中长距离需求
• 避免将高损耗波段用于临近系统极限的链路

2、按业务速率分配波长资源

• 高速业务使用低衰减波长
• 低速业务可使用高衰减波段
• 通过资源分层实现更高的整体可扩展性

3、保持未来扩展能力

• 预留可与DWDM/EDFA兼容的关键波长
• 避免将核心波长分配给低优先级业务
• 根据潜在业务增长制定合理的波长规划顺序

总结

CWDM波长选择不仅是满足当前业务需求的配置工作，更是影响网络长期性能和可扩展性的关键因素。科学的波长规划应充分考虑光纤衰减规律、传输距离限制、业务速率要求以及未来技术演进方向。合理的波长分配能够确保链路稳定性与性能可预测性，并为未来容量扩展、速率提升和技术升级提供可持续的演进空间。