因特網(wǎng)的迅速發(fā)展使人們對帶寬的需求急劇增加，由此導致了波分復用系統(tǒng)在骨干網(wǎng)上的大量使用。同時隨著χＤＳＬ、千兆以太網(wǎng)和無源光網(wǎng)絡（ＰＯＮ）等高速接入技術的出現(xiàn)和推廣，局域網(wǎng)的容量也得到了極大的提升。原本被認為具有足夠帶寬資源的城域ＳＤＨ環(huán)路，正逐步成為全網(wǎng)的瓶頸區(qū)，且越來越無法適應以突發(fā)性為特征的各類數(shù)據(jù)新業(yè)務和增值業(yè)務發(fā)展的需要。如何增加網(wǎng)絡的帶寬和并合理地使用這些帶寬成為未來城域網(wǎng)絡發(fā)展的關鍵。

    解決城域網(wǎng)瓶頸和適應性的唯一出路是引入波分復用技術，為用戶提供基于波長的服務。這就要求新一代的城域光網(wǎng)絡有能力在兩個垮接在不同環(huán)上的節(jié)點之間建立可管理的光路。這種可管理的光路不同于傳統(tǒng)的靜態(tài)電路，它能夠根據(jù)突發(fā)性的業(yè)務動態(tài)地調配帶寬，同時又具有獨立于上層協(xié)議和速率的透明傳輸?shù)膬?yōu)點。

    建立這樣一種光網(wǎng)絡，目前的做法是采用光電光轉換的辦法將多個光傳輸環(huán)連接起來。更加有效的方法應該是在不同環(huán)的兩點之間建立直通的、無須光電光轉換的透明光路。只有這樣，才是正真意義上的網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡，才能實現(xiàn)端到端的波長管理，才能最大程度地減少光電光轉換的次數(shù)，才能有效地降低整個系統(tǒng)的投資成本。

    1  城域光網(wǎng)絡的演進

    在城域網(wǎng)中引入波分復用，最先是為了解決大型端局間的光纖緊缺問題。所以起初多采用點到點的結構，如圖1所示。原先多環(huán)重疊的光網(wǎng)絡，根據(jù)需要在環(huán)上的某些段可以首先采用點到點的波分復用系統(tǒng)，然后逐步推廣至全環(huán)。但是早期的波分復用系統(tǒng)不能很好地處理直通的業(yè)務。為了在中間節(jié)點上直通一個波長，必須使用光電光轉換，如圖2所示。這種轉換不但非常昂貴而且失去了引入波分復用所帶來的透明性。城域網(wǎng)上通常存在著大量的直通業(yè)務，這就阻礙了城域光網(wǎng)向波分復用環(huán)、多環(huán)互聯(lián)和網(wǎng)格狀光網(wǎng)絡演進的步伐。
                
                
    新一代的系統(tǒng)可以在環(huán)狀和網(wǎng)狀網(wǎng)結構上支持光直通功能。使用這樣的系統(tǒng)將多環(huán)互聯(lián)起來就構成了網(wǎng)格狀網(wǎng)絡。在這種網(wǎng)狀網(wǎng)上很容易通過波長管理來構建一個跨越多個物理環(huán)的虛擬大環(huán)，如圖3中橢圓形點線所示，而其他的波長仍終結在本物理環(huán)內，如圖3中虛線環(huán)所示。
                
   新一代的系統(tǒng)可以根據(jù)需求，實現(xiàn)單一波長或一組波長的直通。這種靈活性使得服務供應商可以構筑一個完全透明的光網(wǎng)絡，從解決光纖緊缺問題的點到點的系統(tǒng)開始，逐步將其演進到可以提供端到端具有上層業(yè)務保護功能的網(wǎng)絡。

    2  城域光網(wǎng)絡的應用

    波分復用在城域網(wǎng)中首先會以單物理環(huán)的形式出現(xiàn)，隨著網(wǎng)絡的擴展逐漸向多環(huán)互聯(lián)發(fā)展。這種演進將以一系列的應用為基礎。第一種應用是為在不同網(wǎng)絡環(huán)上的用戶提供基于波長的服務。第二種應用是將集中式節(jié)點上的業(yè)務量疏通和回傳到接入網(wǎng)中去。第三種應用是與其他的運營商互聯(lián)，如因特網(wǎng)服務供應商、匯接服務供應商和集中式交換局。

    所有上述應用都會采用非常相似的網(wǎng)絡拓撲結構，即如圖4所示的那樣一個位于中心的局間因特網(wǎng)與環(huán)包的多個接入環(huán)相連接。
                  
     2.1  經濟性

    使用城域波分復用最受非議的一點是它的投資成本。為了降低波分復用系統(tǒng)的成本，一個有效的辦法是使用網(wǎng)格狀的拓撲結構。與長距離傳輸網(wǎng)絡所不同是，由網(wǎng)格狀的多環(huán)互聯(lián)所帶來的保護波長的節(jié)省并不是降低城域網(wǎng)絡投資的主要因素。而降低城域網(wǎng)成本的最主要因素是可以大量地節(jié)省昂貴的光電光轉換。接下來我們就此對多個波分復用環(huán)構成的網(wǎng)狀網(wǎng)的透明和非透明互聯(lián)的經濟性作一比較分析。

    從拓撲結構方面看，多個波分復用環(huán)的透明和非透明互聯(lián)具有相似性。兩者的不同之處在于互聯(lián)的方式，即是在光域內完成直通業(yè)務還是借助于波長轉發(fā)器通過光電光的轉換來實現(xiàn)直通業(yè)務。我們假設兩種方案中所用的相同功能的模塊具有相同的價格。