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速度不僅僅指帶寬，而且也指提供服務的速度，而且兩者都日趨重要。用戶所需要的是大容量帶寬和及時地提供服務。因此，剩下的問題是誰能夠提供和什么時候能夠提供這些業(yè)務。
1.城域網
通常，我們把城域光網定義為跨距從幾十公里到上百公里的光傳輸網，一般服務于大的、業(yè)務量集中的城市地區(qū)。城域光網橋接于長途網和接入網之間，把接入網中企業(yè)網、校園網的各種業(yè)務連接到運營商的骨干網。近幾年來，隨著長途傳輸骨干網的大規(guī)模建設、用戶接入及局域網的寬帶化技術的普及，網絡的瓶頸逐漸轉移到了城域網，原先以承載話音為主的城域傳輸網絡，已無法適應城域數據業(yè)務的快速增長，城域網絡環(huán)境也發(fā)生了很大變化。
1.1用戶對供應速度的要求
速度不僅僅指帶寬，而且也指提供服務的速度，而且兩者都日趨重要。用戶所需要的是大容量帶寬和及時地提供服務。因此，剩下的問題是誰能夠提供和什么時候能夠提供這些業(yè)務。
在局域網中帶寬持續(xù)增長，已經由10/100Base-T發(fā)展到了G比特級以太網，很快又發(fā)展到10G以太網，同時在長途骨干網中，也從傳統(tǒng)的SONET業(yè)務發(fā)展到了支持T比特傳輸速率的大容量DWDM系統(tǒng)。但是由于城域網(MAN)的容量有限，用戶仍然在為通過城域網將地理上分散的局域網連接起來。
隨著互聯(lián)網/數據業(yè)務、高速緩存業(yè)務、應用業(yè)務提供商(ASP)的引入、存儲區(qū)域網絡(SAN)和其他業(yè)務的增加，城域網的業(yè)務將持續(xù)爆炸式地增長。
在帶寬爆炸式增長的情況下，基于單波長環(huán)形結構的傳統(tǒng)SONET網絡很快就過時了。SONET非常適合于傳輸TDM業(yè)務，但它的幀結構和工作方式對于M比特和G比特數據業(yè)務的傳輸而言，已經證明是沒有效率的。再者，城域SONET結構的設計初衷是將本地業(yè)務量送到長途骨干網，并向長途交叉連接器饋送環(huán)間業(yè)務量。第二代DWDM城域網開始解決特定環(huán)網上的容量需求，并采用靜態(tài)光分插復用器(OADM)提供基于波長的點對點業(yè)務。但是，新涌現的網絡要求采用大端口(例如，1000×1000或以上)全光交叉連接器(OXC)來完成環(huán)間交換。這充其量只是一個耗資巨大的臨時性解決方案。
使網絡自身具有分布式交換能力，并且能夠支持環(huán)形或者邏輯格形體系結構將極大地減少對OXC的需求，并且可以使網絡對不斷變化的業(yè)務模式進行優(yōu)化。光纖不再是專門為干線傳輸提供服務，交換式主集線器所需的端口數也將大大減少。
1.2城域網的新面貌
仔細觀察一下當前的城域網業(yè)務市場，不難發(fā)現本地業(yè)務提供商的收入來源正在發(fā)生巨大的轉變，從傳統(tǒng)的本地交換運營商(ILEC)的端局到電信運營綜合樓和網絡接入點(NAP)。一個典型的電信運營綜合樓在同一幢建筑物內能容納多個業(yè)務提供商、互聯(lián)網業(yè)務提供商(ISP)、有線電視網前端以及其它許多潛在的用戶。從目前大搞網絡接入點(這些接入點將服務于眾多的運營商和互聯(lián)網業(yè)務提供商)不難看出這個趨勢。
1.3技術、體系結構的選擇
過去，只有SONET技術能滿足業(yè)務提供商的要求。現在，DWDM技術也能提供許多與SONET相同的功能(保護倒換、業(yè)務恢復及承載話音和數據等)，并具有較強的網絡擴展能力。而且，DWDM城域網還能透明地承載更大范圍的業(yè)務——SONET/SDH、ATM、IP、GbE(吉比特以太網)。大多數DWDM城域網采用了所謂的光域上的UPSR(單向通道倒換環(huán))保護倒換技術。該倒換機理類似于SONETUPSR技術，能提供同等級別的網絡生存能力。DWDM技術也能支持電路插板的備份，與線形和環(huán)狀拓撲結構一樣。DWDM城域網還能進一步演進，為運營商提供一個格形光網絡。
對于開放系統(tǒng)互連模型(OSI/RM)中第3層(網絡層)的IP路由網絡而言，格形網并不是一個什么新東西，但是在物理層(第1層)上實現該拓撲則相當新穎。格形光網絡為用戶提供多種業(yè)務等級協(xié)議(SLA)供選擇。另外，業(yè)務提供商還能根據電路級別來提供相應保護和制定不同的收費標準。
有的用戶愿意選擇具有全網質量保證的服務，而其它用戶可能寧愿選擇低成本、采用盡力而為機制的服務。盡力而為機制，意思是指如果網絡還有可用帶寬，當主要路由失效時還能重新選擇路由，其最長的倒換時間通常在幾百毫秒之內。然而，如果沒有可用帶寬，用戶將無法得到服務。這有點類似于ATM網絡的業(yè)務等級(CoS)制，即對不同等級的業(yè)務指定不同的優(yōu)先權�；旧希裥喂饩W絡允許一個電路交換網絡仿效一個分組或信元交換網絡的一些優(yōu)點。在格形光網絡上傳送IP業(yè)務能進一步優(yōu)化帶寬。
在城域網(MAN)和局域網(LAN)中，雖然帶寬和網絡容量持續(xù)地增長，但是在市區(qū)內人們仍然面臨著嚴重挑戰(zhàn)。在這里，為了提供G比特級帶寬和靈活的網絡配置，業(yè)務提供商不得不采用傳統(tǒng)的SONET設備和第二代DWDM設備�；谌釪WDM設備的第三代網絡將能夠動態(tài)地配置和管理網絡，為業(yè)務提供商提供迫切需要的解決方案。
提供動態(tài)全光波長管理的下一代網絡將有更多的優(yōu)勢，動態(tài)管理會帶來許多好處：完全上下路能力、保護和恢復功能、波長路由以及性能監(jiān)測功能，所有的業(yè)務都可以波長為單位提供。采用第三代系統(tǒng)允許在每根光纖上提供高一個數量級的帶寬，大大地提高業(yè)務速度，改善光層的保護和波長級業(yè)務質量，所有這些將會帶來很大的經濟收益。
2.DWDM技術的發(fā)展
WDM在20世紀80年代開始出現，早期使用間隔很大的兩個波長1310nm和1550nm(或者850nm和1310nm)區(qū)域，有時被稱為寬帶WDM。20世紀90年代早期，出現了第二代WDM,有時也被稱為窄帶WDM,使用2個到8個信道。這些信道在1550nm窗口的間隔為400GHz。到了90年代中期，帶16到40信道，間隔為100到200GHz的密集波分復用器(DWDM)出現了。90年代末，DWDM系統(tǒng)已經發(fā)展到有64到160平行信道，間隔為50甚至25GHz�？梢钥吹郊夹g是朝著波長數越來越多而波長間隔在不斷縮小的方向發(fā)展的。由于提高了波長的密度，系統(tǒng)在結構的形式上越來越靈活。
DWDM技術不斷地提高信道的密度，這對光纖的負載能力帶來了巨大的影響。在1995年，當首個10Gbps出現的時候，容量增加的速率從每4年增加4倍增到每年增加4倍。
2.1DWDM系統(tǒng)功能
DWDM包含少量的物理層功能。每個光信道傳輸一定的波長。波長以電磁頻譜中的絕對值來表示。有效光波是在其中心波長周圍很窄的窄帶。系統(tǒng)執(zhí)行以下主要功能：
2.1.1產生光信號;固體激光器必須發(fā)出穩(wěn)定的，特定窄帶的光信號，同時攜帶被模擬信號調制的數字信息。
2.1.2合并光信號;現在的DWDM系統(tǒng)使用多路復用器合并光信號。在合復用和解復用的過程中會有固定的損耗。這種損耗與信道數有關，但是可以通過放大器來彌補。放大器可以同時將所有波長一起放大而不需要預先轉換為電的形式。
2.1.3傳送信號;在光纖傳輸中必須考慮到串擾效應和信號能量的損失。這些影響可以通過控制一系列因素而被減小，如信道空間、波長公差和光能量大小。在傳輸鏈上，還需要對光信號進行放大。
2.1.4分離接收到的信號;在接收端，合并了的信號必須被分離出來。盡管這比合并信號顯得簡單一些，但是實際上有很多技術難題。
2.1.5接收信號;光電探測器接收分離了的信號。
除了這些功能以外，DWDM系統(tǒng)還必須裝備客戶界面以接收輸入信號。這項功能由收發(fā)機來實現，DWDM的傳輸界面是和DWDM系統(tǒng)相連的光纖。
光網絡不同于SONET/SDH，它不依賴于電形式的數據處理。因此，它的發(fā)展更多地依賴于光學的發(fā)展。在上面所述的早期形式中，WDM可以攜帶兩個寬帶波長信號，并傳輸相對較短的距離。要將這種初始的形式更進一步，WDM需要提高現有的技術和發(fā)明新的技術。光濾波片的改進和窄帶激光的出現使DWDM能夠在光纖上合并更多的信號。增益平坦放大器的發(fā)明，結合傳輸光纖發(fā)送光信號，大大提高了DWDM傳輸更遠距離的能力。
其他技術包括采用低損耗和更好傳輸特性的光纖、EDFA，和諸如在光上下路復用器中采用光纖布拉格光柵，這些對DWDM的發(fā)展同樣重要。
