在过去10年里，由于在核心网中引入了WDM，使得带宽成本降低了98％以上，网络业务流量也大幅增长。WDM出现之前，在网络中必须采用数字中继器来补偿光信号的传输损耗，数字中继器完成对光信号的光－电－光（OEO）转换，由此可以对数据信息进行再放大、再整形、再定时（即“3R再生”），同时进行带宽管理和性能监控，之后数字信息再被转换回光域，这个过程在整个网络中持续进行。

　　WDM的经济效益主要源于它的两个关键特性。首先，通过在一根光纤中复用多个光信道，WDM技术大大提高了光纤的传输容量。其次，WDM系统采用光放大器补偿光的衰减，提高了光的传输距离，从而大大减少了OEO中继器的数量，并降低了单信道的成本。然而，这样却无法在中继器节点访问数字信号。

　　这样一来，由于系统放大、处理、管理的是模拟的波长信号，而不是数字比特，光传输网趋向于模拟化，使得光网络的工程设计更加复杂，也增加了新的成本。例如，为了实现长距离的“全光”传输，系统设计者们不得不舍弃简单的即插即用式的SONET/SDH中继器，而采用测试、工程设计和调控都相当复杂的模拟光传输系统。另外，WDM系统需要采用特殊的补偿器件来补偿光的传输损耗，提高了系统的初始成本。除此之外，处理波长而不是数字比特大大降低了网络的灵活性，譬如，上下路、带宽管理、网络诊断、SLA管理等功能就无法实现。要具备这些功能，WDM终端必须配备非常昂贵的OEO转换设备，这大大削弱了WDM系统的经济优势。

　　相比之下，数字光网络（DON）结合了WDM的容量优势和数字传输系统的管理灵活和结构简单的优势。同时，它通过采用大规模光子集成技术大大节约了成本。在DON中为完成上/下路、带宽管理、性能监控等操作可以在任意节点访问底层数字信号。通过低成本数字访问节点，DON减少了光网络的模拟部分，实现了即插即用，简化了网络规划、工程设计、安装和运行。

　　构建数字光网络

　　数字节点是DON的基本模块，它提供高容量的WDM光传输以及灵活的数字化上/下路。数字节点采用光子IC技术（图1）为WDM提供超低成本的光电光转换，即将光信号转换成电信号，并利用硅电子和软件技术对电信号进行处理，之后再转换回光信号（图2）。另外，通过数字节点进行光带宽的转换，很容易提高服务的灵活性和简化网络的工程设计和运行。

　　通过经常访问数字封包或者SONET/SDH开销字节，可以实现数字信号清理和性能监测，从而可以提供关于服务水平协议和网络性能的有效信息，并且能更快更准的发现并清除故障。增值系统软件使整个系统的开启、调节和运行自动化，并显著地简化了系统运行的各个方面。

　　由于具有数字复用、疏导和上/下路的能力，因此，可以在每个节点处进行子波长带宽管理，从而减少了对核心网进行外部带宽管理的需要，并且可以在线路端和用户端实现上/下话路、复用、疏导、保护等操作。数字节点可以为新老用户提供大量的服务接口，如SONET、SDH、Ethernet、SAN等。另外，利用通用MPLS控制平面可以实现端到端服务供应和拓扑自动发现，并为智能光网络的引入提供一个服务平台。

　　由于数字节点经济灵活的特点，可以用来在城域网、省域网、长途网和超长距离网之间构建一个通用系统平台。这样，只须在需要访问网内数字信号的地方配置数字节点既可实现DON。这些节点通过简单的数字链路互连，光线路放大器可以延长数字节点之间的光传输距离。如果网络需要扩容，可以按需逐步增加数字节点，从而降低网络成本。运营商也可以通过扩展DON来适应网络的增长或者经济地增加网络中的上/下路节点，从而拓展新的市场。

　　数字光网络的优势

　　DON为运营商们大大降低了网络的资本支出和运营费用。DON结构简单、传输稳定、可以进行带宽管理、能灵活上/下路、提供端对端的服务管理，使得网络的创收潜力最大化。

　　现有WDM系统需要运营商们在网络成本和接入用户数之间进行折衷，而DON可以让他们避免这种折衷。对于传统的WDM来说，总是在“汇聚型”网络中配置最多的数字接入节点，而长途网络的数字接入节点只配置在一些大城市以降低端到端线路的OEO成本。这最终导致分立的城域WDM系统通常只连接大城市的运营商交换中心、数据中心和运营大楼。在现有的WDM技术下，这样的网络结构虽然可以接受，但它的资本支出和运营成本很高，同时增加了网络的复杂性。与其相比，DON则更经济，它可以在有需求的任何地方部署。这既减少了汇聚网络和骨干网络之间的迂回传输，又降低了在节点处使用光交叉连接设备控制容量的成本和复杂性。

　　为了降低每个节点的OEO成本，DON在光传输层内提供了灵活的子波长带宽管理，取消了典型WDM系统的点到点和背靠背结构。在每个数字节点处都允许数字接入，这就提高了用户在任何地点任何时间上下路的灵活性，而不需要大量的事先计划和重新配置。和通用MPLS控制平面结合，就能够实现端到端的服务管理，并让运营商可以轻易地在网络的任意两个节点之间提高传输容量，而不必考虑拓扑结构。

　　DON将数字化传输、灵活的多业务上/下路以及多波长功能统一到公共核心网络里，因此简化了节点结构。这让运营商可以在单一的DON层面上运营高容量线路，并补充了本地SONET/SDH和数据服务平台的功能，即在网络边缘提供汇聚和疏导功能（图3）。最后，使用通用DON配置城域核心网、省域网和长途网可以减少系统技术种类，简化网络工程设计，降低安装、配置、调试、文件管理、空间布局、能源消耗、网络管理以及维护等费用。