中国电信DWDM原理

1、 dwdm原理 l当代社会为信息社会，系统容量需求急剧增大（因特网、当代社会为信息社会，系统容量需求急剧增大（因特网、图象、语音）。图象、语音）。ip over opticalip over optical（ everything on ipeverything on ip）l增加传输容量的方法增加传输容量的方法：1） 铺设多芯新光缆。铺设新光缆并不总是增加信息传送容量的最好办法。考虑到漫长的安装时间和昂贵的成本，铺设新光缆仅仅在不存在现有光纤线路情形下才是最有效的。 2） 使用更高比特率的时分多路复用系统（tdm）。从stm-1（155mb/s）-stm-64（10gb/s）发展是很明确的。

2、更高比特率（40gb/s）的时分多路复用系统也在研究中。制造数十gb/s电子线路、特性确定都遇到很多困难。 3） 波分复用（wdm）技术已经成熟，并开始大量使用。 4） 其它： 光时分复用（otdm）技术尚未成熟。背背 景景背景3密集波分复用系统概述ldwdm系统构成与频谱示意ldwdm设备工作方式ldwdm的应用形式ldwdm的优越性密集波分复用传输媒质与wdm系统有关的itu建议和国标波分复用设备关键技术与关键部件 dwdm原理 dwdm原理ln什么是波分复用（什么是波分复用（wdmwdm）？）？l1l2l1 l2 ln波分复用是光纤通信的一种传输技术，它利用了光纤可以同时传输多个不同波长

3、的光载波的特点，把光纤可能应用的波长划分成若干个波段，每个波段作为一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。按照通道间隔的差异，wdm可细分为cwdm(coarse wdm):通道间隔小50 nmdwdm(dense wdm)密集波分复用：通道间隔小于或等于100ghz。sdwdm(super dwdm):超密集波分复用通道间隔小于或等于25ghz。c dwdm原理系统构成及频谱示意图系统构成及频谱示意图 dwdm原理oaf fnf f1s s1s s2txnm m p pi i- -s sf f2tx2tx1s sn muxr r m m p pi i- -r rs ss sd d 1r r1

4、r r2r rn demuxr rm m 1r rm m 2r rm m ns sd d 2s sd d nrxnrx2rx1oaf fnr r1r r2rxnm m p pi i- -r rf f2rx2rx1 demuxs sm m p pi i- -s sr r s s2 muxs sd d 2s sd d d d nr rm m 2r rm m ntxntx2tx1oscdwdm dwdm原理单单 纤纤 双双 向向 传传 输输 方方 式式光波长复分用器光波长复分用器功 率 /前 置放 大功 率 /前 置放 大光 线 路 放 大东 向 1-n西 向 1-n 红 带 edfa1547.5

5、1560.5nm 蓝 带 edfa1527.5 1542.5nmwdm耦 合 器wdm耦 合 器osc 1510 nmosc 1625nm 术语解释术语解释l开放式开放式 d-wdmd-wdm系统系统在终端复用设备中，具备光接口变换功能。可以和任何厂家的 sdh 设备互连通。l集成式集成式 d-wdmd-wdm系统系统在终端复用设备中，不具备光接口变换功能。sdh 设备中的光发送单元性能必须满足d-wdm系统的要求（波长精度、啁啾、光谱特性、光功率等）。 dwdm原理 波分复用的优点波分复用的优点1）超大容量 （4-40）2.5gb/s, 3210gb/s已经商用化。 132 160gb/s已

6、有报道（tb/s）。2）系统升级容易，升级时能最大限度地保护已有投资 3）对数据率“透明”。 4）高度的组网灵活性、经济性和可靠性。 5）可与全光交换网兼容。 dwdm原理 dwdm原理背景密集波分复用系统概述3密集波分复用传输媒质wdm系统有关的itu建议和国标波分复用设备关键技术与关键部件1、g.652光纤（常规单模光纤 smf） 色散 17 ps/nm.km(1550nm) 模场直径 10.5um aeff 80um2 2、g.653光纤（色散位移光纤 dsf）3、g.655光纤（非零色散位移光纤 nzdsf）1）itu-t色散(1530-1565 nm ) 0.1 d 6ps / nm

7、.km 模场直径 8-11 um 2）康宁 (leaf-大等效面积光纤） 陆缆：零色散波长 (1510 nm) 模场直径 9.6um aeff 72um2 色散(1530-1565 nm ) 1d 6ps / nm.km 海缆：零色散波长 (1585 nm) 模场直径 9.6 um aeff 72um2 3）朗讯 （truewave真波光纤） aeff 55um2 dwdm原理 wdm用传输用传输媒质媒质g.652g.652光纤的损耗特性光纤的损耗特性dwdm原理 dwdm原理 wdm wdm用传输媒质用传输媒质色散移位光纤色散移位光纤 dwdm原理 dwdm原理背景密集波分复用系统概述密集波

8、分复用系统用的传输媒质密集波分复用系统用的传输媒质3与wdm系统有关的itu建议和国标波分复用设备关键技术与关键部件hydn 120-1999ydn 120-1999光波分复用系统总体技术要求光波分复用系统总体技术要求暂行规定暂行规定hg.652g.652单模光纤光缆的特性单模光纤光缆的特性hg.655 g.655 非零色散单模光纤光缆的特性非零色散单模光纤光缆的特性hg.661 g.661 光纤放大器的相关通用参数的定义和测试光纤放大器的相关通用参数的定义和测试方法方法hg.662 g.662 光纤放大器设备和子系统的主要特性光纤放大器设备和子系统的主要特性hg.663 g.663 与光放大

9、器有关的传输问题与光放大器有关的传输问题hg.671 g.671 无源光器件要求无源光器件要求g.681 g.681 使用光放大器，包括光复用器的局间和长使用光放大器，包括光复用器的局间和长途线路途线路 系统的功能特性系统的功能特性hg.692 g.692 有光放大器多通路系统的光接口有光放大器多通路系统的光接口hg.957 sdhg.957 sdh系统和设备的光接口系统和设备的光接口与与wdmwdm相关的相关的ituitu建议与国家标准建议与国家标准 dwdm原理 dwdm原理hm.3100m.3100通用网络信息模型通用网络信息模型hx.721x.721管理信息定义管理信息定义hq.821

10、q.821告警监视告警监视hq.822q.822性能管理性能管理hg.774g.774sdhsdh管理信息模型管理信息模型hq.811q.811q3q3和和x x接口下层协议接口下层协议hq.812q.812q3q3和和x x接口上层协议接口上层协议hg.otng.otn光传送网结构光传送网结构 dwdm原理背景密集波分复用系统概述密集波分复用系统用的传输媒质密集波分复用系统用的传输媒质与wdm系统有关的itu建议和国标3波分复用设备关键部件l波长转换单元l分/合波器件l光放大器l光监控信道 sdh信号是满足g.957规范的光信号，而应用于dwdm系统的光信号需满足g.692规范。所以sdh信

11、号上波分之前需要进行光信号的转换，在下dwdm系统时再转换成g.957信号，如下图所示： dwdm原理 otuotudwdmg.957g.957g.692g.692波长转换单元（otu） dwdm原理分/合波器件分波器分波器合波器合波器 1 1 1.1. n n n1 1.1. n nn dwdm原理光源对用于波分系统的光源的两个基本要求是: 1 光源有标准的、稳定的光波长。 2 光源需要满足长距离传输要 dwdm原理掺铒光纤放大器 （edfa）根据使用场合和不同的特点放大器分为： 功率放大器（ba，简称功放） ba也叫后置放大器，用在发送端，其作用主要是弥补合波器引 入的插入损耗损和提高信号

12、的入纤光功率，它的特点是大光功率输出 ，所以对它也有功率助推器的叫法. 线路放大器（la，简称线放） la 则多用在线路放大设备上,作用是弥补光信号在长距离线路 线路损耗在长距离线路，它的特点是增益比较大 预放大器（pa，简称预放） pa也叫后置放大器，用在接收端，作用是提高系统的接收灵敏度, 它可以接收和识别较小功率的光信号 有功率放大的原理图 dwdm原理 监测信道（监测信道（oscosc）l监测信道的要求：1）不限制光纤放大器的泵波长。2）不限制线路放大器之间的距离。3）不排除1310 nm窗口的应用。4）当一个线路放大器故障或一段光缆断裂时，监测信道仍然有效。5）对于一个光缆段，监测设备应具备3r功能。监测信道的比特率、 信号格式、线路编码、光参数需要被规范。6）如果波分复用设备装置地已有其他监测信道可用，则该波