新型DCI互联波分技术原理及应用_dcm波分

通信世界网消息（CWW）互联网数据中心（IDC）是一种为大型互联网、云服务企业等提供的，专门用于存放、管理和交换数据信息的大规模互联网安全服务场所。它通过向企业提供必要的代理维护、代理储存以及增值附加服务，以收取相应费用的方式实现盈利。

IDC在实际应用中，首要选择的网络技术方案为OTN，即基于光电子技术的光信号传送网络技术，该技术方案具有高容量、低延时以及灵活应用的优势，能够为DCI互联波分技术的应用提供必要的场景。

然而，OTN方案存在实际应用成本高、扩展性受限制等问题，在一定程度上制约了DC业务的持续发展。运营商的网络公司应充分分析传统OTN技术与新兴模块化波分技术的优势和弊端，充分考虑应用场景给不同技术方案的限制，从而为优化DC类业务、提升业务服务质量奠定良好基础。

新型DCI互联波分技术概述

新型DCI互联波分技术是一种用于互联网数据中心互联的高速光纤传输技术，该技术利用光的波分复用原理，将多个数据流通过不同的波长光信号集中在同一根光纤中传输，以光纤作为传输介质，可实现高带宽、低延时以及高灵活性的数据传输。其中，波分复用主要分为密集波分复用与粗波分复用两种，在密集波分复用中，波长之间的间隔非常狭窄，使得波长能够在同一根光纤中实现同时大量传输；而在粗波分复用中，波长之间的间隔相对较大，因此波分复用的传输容量也就相对较低。

在实际应用中，新型DCI互联波分技术能够通过对高密新型DCI互联波分技术原理及应用度的波分复用器和光纤设备的有效利用，向互联网数据中心提供更高的传输容量以及带宽，且相较传统DC互联波分技术，具有更高的灵活性与性价比，因此新型DCI互联波分技术有更广阔的应用前景。

新型波分技术原理

新型DCI互联波分技术原理

新型DCI互联波分技术的主要原理为光纤传输与波分复用。其中，光纤传输是一种利用光纤传输线路实现光信号传输的技术，该技术具有传输速度快、传输距离远、干扰小等应用优势；而波分复用技术则能够实现对同一条光纤线路上多个光信号的同时传输。综合应用光纤传输技术与波分复用技术，便能够形成具有更高传输效率以及更大传输容量的新型DCI互联波分技术。

目前，几种较为常见的新型DCI互联波分技术有直接探测、相干传输以及光分封等。直接探测是使用光收发器对光信号进行直接探测与解码，并将其转换为电信号的技术，该技术通常应用于传输距离较短的场景；相干传输是利用相干光收发器对光信号进行解调和解码的技术，相较直接探测技术，该技术适用于传输距离更长的场景；光分封技术是利用海底光缆将光信号分封传输的技术，通过应用海底光缆，能够实现对不同数据中心以及地区的网络连接，进而有利于DCI在全球范围内的互联。

传统WDM/OTN技术方案（如图1所示），存在设备组网复杂、造价成本高等问题，在一定程度上限制了新型DCI互联波分技术的应用。为解决这一问题，可通过WDM模块化设计的方式进行优化。

模块化波分技术原理

与传统WDM/OTN技术相比，模块化波分技术能够将不同波长的光信号集中在同一光纤上进行传输，主要包括以下核心模块：OTU、复用单元（MUX）以及传输单元。其中，OTU是WDM模块化波分系统的核心模块，能够将电信号转换为光信号，并能将不同波长的光信号输入合并为复合波长的光信号，并在光纤上进行传输；同时，也能够将复合波长的光信号拆分为多个独立波长的光信号，供接收端解码和处理。

除此之外，OTU还能发现光信号错误以及控制发射功率，从而有效增强模块化波分系统应用的灵活性与可靠性。复用单元能够实现对不同光信号波长的复用，将这些光信号合并到同一光纤上进行传输。复用单元可分为两类：一类为应用光学耦合器，利用光波导技术实现不同波长光信号的相互耦合以及复用；另一类为波分复用器，利用光栅或薄膜滤波器等光学元件实现波分复用。

传输单元的主要作用在于将复用后的波长信号进行放大与传输，以增强信号在传输过程中的可靠性。传输单元通常包括光放大器、光纤以及波长选择器，采用独立子框，可实现对光通信系统中光纤链路的保护、故障的定位以及诊断，从而有效提高网络的可靠性与稳定性。

模块化WDM设备形态区别于传统WDM系统的关键原因，体现在以下几个方面。

一是模块化波分系统通常采用刀片式的设计形式，机架单元设计为1～2个，以节省机柜空间，且设备深度通常小于60cm，便于安装和维护。

二是业务子卡、光放/合波分板卡、供电系统、风扇等，均采用模块化设计，从而在设备发生故障与检修时，能够通过更换单独模块的方式提高设备的可维护性，减少设备的维修时间与维修成本。

三是相较传统WDM系统，模块化WDM系统在供电模式上能够提供给用户更多选项，便于用户结合实际情况选择适宜的供电方式。

四是线路侧光模块是模块化波分系统中承载光信号的关键组件，WDM系统有CFP2-DCO和CFP2-ACO模块，通过这两个模块的结合应用，能够实现对光信号的自动调制与解调，有效提高光信号的传输质量。

传统DC互联波分技术与DCI互联波分技术的对比分析

相较传统DC互联波分技术，DCI互联波分技术在实际应用中更加具有优势，具体表现在机房空间、机房用电以及造价成本上。

机房空间

传统DC互联波分技术方案在实际应用中，由于受到技术因素限制，需要安装多个独立的波分复用器与解复用器，用于实现光信号的多路复用与解复用。这些独立的设备通常体积比较庞大，且每个波分复用器与解复用器均需要安装在机柜中，并需要连接大量的光纤以及其他设备，因此通常会占用大量的机房空间。当数据中心业务量增加时，这些设备的体积和数量也将随着通道数量的增多而增加。除此之外，为保证数据传输质量，机房中还需要设置专门的温度控制及冷却设备，以实现对机房环境温度的调控。

相较传统DC互联波分技术方案，DCI互联波分技术方案在实际应用中能够通过采用高密度光模块封装的方法，实现对多个传输通道的集成，从而有效减少设备的数量与体积，大幅度节约被占用的机房空间，实现更为高效的机房空间利用，这将有利于提升数据中心的空间规划与部署能力。

除此之外，应用DCI互联波分技术，还能够有效减少光纤的数量与长度，实现更为简捷的布线方式，降低后续管理维护工作的复杂性；并通过应用更为先进的光传输技术与材料，提高光信号的传输品质。

机房用电

传统DC互联波分技术在实际应用中，需要接入大量的机房设备、电源以及风扇，以确保相关设备能够实现正常运行和冷却。这种设计方式会导致整个机房的功耗与电力需求较高，需要耗费大量的电力能源以维持线路的稳定运行。

相较DC互联波分技术，DCI互联波分技术在电源和风扇设计上更为智能。在电源设计上，通过采用更高效的智能化电源供应方案、使用效率更高的电源变换器和稳压器的方法，根据实际负载需求来进行电力供应，从而有效避免不必要的能源浪费，提升机房综合电力利用率。在风扇设计上，DCI互联波分技术通过优化风道结构、采用高效的轴承等方式，最大程度提升冷却效果，减少用电消耗。

造价成本

在传统DC互联波分技术方案中，由于线路、通道接口、散热设备等组件的接入与整体安装数量较多，因此需要耗费大量的设备购置成本，以满足数据中心的通信需求。此外，在后续的设备运行与实际应用中，需要养护人员定期对设备进行检修、维护与更新，及时处理故障并更换损坏的部件，因此设备维护的人工成本费用也就较高，需要数据中心投入更多的费用以维持合适的机房环境。

相较传统DC互联波分技术，DCI互联波分技术能够通过应用集成化、智能化的设计方式，减少运行设备与组件等的数量，实现设备采购和维护成本的节约。具体而言，DCI互联波分技术通过应用高度集成的设备模块，将传统DC互联波分技术中不同设备的多项功能集中整合到一台设备中，从而有效减少数据中心运行所需的设备数量。这种集成化的设计方式不仅可以有效降低设备的购置成本，还能够实现设备部署以及维护流程的简化，有效降低设备与机组管理运维的复杂性。

此外，DCI互联波分技术还具备配置灵活与设备更换便捷的特点，有助于数据中心维护人员根据实际需求，灵活配置与调整系统模块及功能；同时使得DCI互联波分技术充分适应不断变化的数据中心业务处理需求，降低设备的维修成本与技术升级成本。

新型DCI互联波分技术应用

新型DCI互联波分技术可应用于不同的DC业务（如光纤直驱、数据中心互联、云服务、构建中继系统等场景）中，提供更加可靠与安全的数据信息传输服务。

光纤直驱

新型DCI互联波分技术在光纤直驱中的应用，能够实现光纤直接插入设备的光接口，从而为相关用户提供高带宽、低延迟的数据传输服务。相较其他应用场景与应用方式而言，光纤直驱是一种最为经济和直接的方式。现阶段，该方法主要应用于高性能计算等领域，有着良好的应用效果。然而，光纤直驱在实际应用中存在无抗断纤能力的问题。具体表现在当光纤发生断裂或损坏时，数据传输会因光路径的中断而无法正常进行，整个数据信息传输效率与质量也会受到影响。为解决这一问题，增强光纤直驱连接的可靠性，通常采用将多路光纤进行冗余连接的方式，提高线路的容错能力，当其中一条光纤发生断裂时，其他光纤仍能保持正常使用，以此保证连接的可靠性。

数据中心互联

如图2所示，应用新型DCI互联波分技术，有助于实现多个数据中心的传输互联，为数据的共享、备份与协作提供良好的技术环境。具体而言，DCI互联波分技术可利用光纤实现高效率的数据传输，并通过对光信号的波分复用与解复用，提高数据传输的带宽和速率，并保证数据在传输过程中的可靠性。

同时，通过DCI打造的互联通道，有利于实现不同数据中心之间的资源信息共享以及数据备份，为大规模集中式计算提供服务。利用这一技术，可构建高效、可靠的数据中心互联网络，有效推动数据中心的发展。

云服务

应用新型DCI互联波分技术，可以为相关云服务企业提供具有更高传输速度与安全性的数据互联解决方案。具体而言，新型DCI互联波分技术能够为相关云服务企业提供高速、低延迟的云内部通信服务，满足云服务的性能需求。

除此之外，云服务企业通常需要结合用户需求，对云服务规模进行扩展与收缩，而应用新型DCI互联波分技术，能够实现数据中心之间的快速扩展与动态化的灵活配置，从而提供更加具有弹性的云服务能力。

构建中继系统

新型DCI互联波分技术可用于构建中继系统，通过波分复用技术，为光纤网络同时传输多个波长的数据提供便利，进而提升数据信息的传输能力，并保证长距离传输时的稳定可靠。

除此之外，DCI互联波分技术在数据传输中具有较强的抗干扰以及容错能力，能够提高数据传输的可靠性和稳定性，因此常被应用于电信运营商、跨国企业中，以保证数据的安全性与完整性。该技术的应用还有助于提供快速、可靠的多个地理位置间的传输解决方案，便于连接不同的数据中心、办公地点以及分支机构，通过构建数据共享与系统合作中心的方式，实现数据的高效处理。

最后，DCI互联波分技术可根据组织的不同需求以及网络规模，提供灵活的网络架构设计，满足不同组织的中继传输需求。

综上所述，新型DCI互联波分技术的应用能够消除传统DC互联波分技术的弊端，提升数据信息的传输质量，有利于DC类业务的发展。同时，该技术的应用也有助于促进数据中心、云服务类企业服务水平的提升，有利于促进我国经济的持续健康发展。