WDM原理及组网技术

WDM原理及组网技术综合所谢晖二00七年十月12WDM系统概述WDM关键技术主要内容WDM传输媒介3光传送网络的快速发展，数据业务爆炸式增长，传统的PDH、SDH带宽已经无法应对，WDM技术应运而生。目前商用的DWDM系统容量已达320Gb/s、1.6Tb/s。实验室还正在进行更大容量DWDM的试验。全光网络、网络融合、MSTP、光交叉连接与波长路由器已经问世。未来网络中数据与光将结合，向光组网的转变是宽带革命的核心。运营商经营理念的转变、投资更加理性化。WDM技术发展背景4采用SDM铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本)使用更高比特率TDM，STM-1--STM-64波分复用（WDM）技术已经成熟，成为很好的扩容方式怎样增加传输容量5高速路加油站巡逻车什么是波分复用？6把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用。12┋12n┉WDM概念7WDM系统类型单向WDM与双向WDM单向WDM系统采用两根光纤，每根光纤中所有波长的信号都在同一方向上传播。双向WDM系统采用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。开放式与集成式WDM系统开放式----波长转换器（OTU）、合/分波器、光放大器、光监控单元等是分立的，满足光接口规范的不同厂家可以相互兼容。集成式----采用光电集成技术将几个单元乃至整个设备集成在一起。统一的光接口消失，纵向和横向兼容性消失。8超大容量，充分利用光纤巨大的带宽资源。对数据的“透明”传输。系统升级时能最大限度地保护已有的投资。WDM的优点高度的组网灵活性、经济性以及可靠性。可兼容全光网交换。实现长距离的无电中继传输。WDM的优势大大节省了光纤资源，降低建设成本。9CWDM（CoarseWavelengthDivisionMultiplex）稀疏波分复用CWDM与DWDM的区别：CWDM载波通道间距较宽，因此一根光纤上只能复用2到16个左右波长的光信号。CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。稀疏波分复用系统一般工作在从1260nm到1620nm波段，间隔为20nm，可复用16个信道，其中1400nm波段由于损耗较大，一般不用。CWDM简介10WDM系统概述WDM关键技术主要内容WDM传输媒介11传输媒质的分类121.衰减2.色散3.非线性效应光纤选型考虑的因素材料色散、波导色散、模式色散散射、四波混频等光纤的损耗取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗等13WDM系统概述WDM关键技术主要内容WDM传输媒介14WDM关键技术光源技术光放大器无源光器件监控技术WDM系统的关键技术15良好的光谱特性；WDM的光源要求直接调制光源间接调制光源光源输出具有较高的光性噪比。WDM的光源分类电吸收调制光源（EA）马赫-策恩德尔调制光源（M-Z）16半导体光放大器（SOA）光放大器掺饵光纤放大器（EDFA）拉曼放大器（Raman）17无源光器件光珊型波分复用器介质薄膜型复用器----一般用做分波器波导阵列AWG----一般用做合、分波器梳状滤波器ITL----实现奇偶数波的间插复用/分用耦合器、隔离器等18光监控技术（OSC）电监控技术（ESC）监控技术19光监控技术特点20电监控技术—ESC随着城域波分技术的发展，从减低产品成本的角度出发，采用ESC；ESC可以直接通过OTU单板的对接实现网元间的通信；与OSC不同的是，ESC采用随路的方式，即监控信息随主业务信号一起传送，到对端再将它们分离，这种方式不再另外占用波长资源。21THANKS!2223波分产品简介WDM系统概述信号流及设备配置主要内容组网设计要素24BWS1600G、Metro6100在传输网络中的地位40波25机柜子架OADMDCM插框盘纤架单板OptiXMetro6100硬件概述OptiXMetro6100尺寸：2.2×0.6×0.3(H×W×D)2.6×0.6×0.3(H×W×D)整机最大功耗（满配置）：2000W工作电源：-38.4V到-57.6V(-48V±20%)19英寸机柜、ETSI300mm/600mm机柜、19英寸/23英寸开放式机架。26单机柜可容纳3个子架模块化设计、强大的组网升级能力多种TMUX单板，业务接入丰富光通道保护、OTU1：N保护、线路保护全面的性能监控，方便运行维护在线光谱分析、传送PDH时钟等丰富多样的网络性能OptiXMetro6100主要特点27子架结构示意图28IU1IU2IU3IU4IU5IU6IU7SCC/SCEIU8IU9IU10IU11IU12IU13IU14PMU子架单板区•子架内共14个槽位•7槽位固定插SCC/SCE板•14槽位槽位固定插PMU板•IU1-6，8-13：单板区（OTU/OM/OD/OA）•TC1/TC2/SC1/SC2应该放在IU6/IU8•单板上所有光接口均从拉手条上直接引出29波分产品简介WDM系统概述信号流及设备配置主要内容组网设计要素30WDM系统的总体组成光发送部分（OTU）光合波与分波部分（OMU/ODU）光传输与线路放大部分（OAU）WDM系统总体结构示意图发送OTU1发送OTU2发送OUTN光合波器OM光分波器OD接收OTU1接收OTU2接收OUTNOSCRX/TXOSCTXOSCRXOTM1OLAOTM2OBAOPA光接收部分（OTU）光监控信道部分（OSC）31功能单元单板光波长转换单元LWF，LRF，LBE，TMX，LWC，TRC，LWM，LWMR，LWX，LWXR，LQG，LDG，LQS光复用/解复用单元M40，V40，D40，FIU光上波/下波复用单元MR2，MB2，MR4，MB4光放大单元OAU，OBU，OPU光监控信道单元SC1，SC2，TC1，TC2系统控制和通信单元SCC，SCE光保护单元OLP，OCP，SCS辅助单元VOA，VA4，MCA，PMUMetro6100单板32OTU单板种类/TMX33合波/分波/分插复用单元M40V40D4040路合波单元40路分波单元40波光自动可调光衰减合波单元34波分产品简介WDM系统概述信号流及设备配置主要内容组网设计要素35信号流及设备配置站点类型组网应用36站点类型DWDM系统OTM--光终端复用站OLA--光线路放大站OADM--光分插复用站REG--电中继站CWDM系统OTM--光终端复用站OADM--光分插复用站37OTM配置组网应用38西向东向自西向东自东向西西向自西向东东向自东向西OTM配置39光线路放大站OLA配置40OLA配置PowerDCMOAU(C)OAU(L)FIUTC2SCCFIUOAU(L)OAU(C)西向东向自西向东自东向西PowerDCMHUBOAU(C)OAU(L)FIUTC2SCCFIUOAU(L)OAU(C)西向东向自西向东自东向西OLPSCEOLP西向东向41由MR2组成的串行OADM：光分插复用OADM配置42LWFSCEOAUCLWFMR2MR2OAUCOBUCSCCLWFLWFFIUFIUSC2DCMHUBOBUCPower&Alarm东向从西到东从东到西西向OADM配置（串行）43OTUOTUOTUOTU业务1业务2业务2'业务1'客户侧客户侧OAUOAUOAUOAUM40D40D40M40并行OADM：光分插复用OADM配置44OADM配置（并行）45REG配置所用的OTU都是电中继板46电再生设备REGREG配置基本等同于背靠背OTM配置，配置原则同OTM；需配置SC2或TC2，及两块FIU单板；OTU应该配置为再生型OTU。47小结光终端复用设备(OTM)光线路放大设备(OLA)光分插复用设备(OADM)电中继设备(REG)基本设备类型：48M40D40SC1SCCLWFLWFLWFLWFFIUOAUOBUss1n1nM40LWFOBUSC1SCCD40LWFLWFOAUFIU1nss1nOTMSC2SCCOAUOAUFIUFIUsOLAOTMLWFDWDMSystem（1）49FIUOAUOBUssLWFLWFLWFLWFLWFLWFFIULWFLWFOBUOAUSC2MR2MR2ssSCC123143412OADMM40D40SC1SCCLWFLWFLWFLWFLWFFIUOAUOBUss1n1nOTMDWDMSystem（2）MR250波分产品简介WDM系统概述信号流及设备配置主要内容组网设计要素51组网设计的考虑要素1、光功率预算2、色散受限距离3、光信噪比(OSNR)4、非线性效应及其他52采用低噪声放大技术:•使用低噪声的前置放大器•使用拉曼放大器噪声主要来自于放大器的ASE，同时由于放大器的级联而积累。怎样减少噪声累积53非线性效应主要有：散射、四波混频，四相位调制，交叉相位调制等等。对非线性效应的抑制方法:使用大有效面积光纤作为传输媒质;控制信号光功率;良好的色散管理;先进的光源技术。5455泉州移动核心层光缆现状建设方案主要内容业务需求56泉州移动核心层光缆现状核心层光缆路由现状见下图：注：图中虚线表示正在修建中，或者可以修建的光缆57目前泉州本地核心层光缆上承载着本地核心层一期、二期、三期工程，以及企业内部信息网、互联互通、数据接入等多项业务，占用大量纤芯。核心层各局向纤芯的平均使用率已经达到43.75％。而部分局向，如泉州圣湖－惠安、泉州圣湖－永春、南安－安溪、安溪－永春方向的使用率已经超过65％。而IP承载网和3G数据网的建设对光纤的需求量非常大，以目前泉州核心层光缆资源的情况不足以满足这一需求，因此迫切需要建设一个传输波分系统满足对数据业务带宽的需求。5807年IP承载网对纤芯资源的要求：单位：条数泉州晋江石狮南安惠安合计泉州3644852晋江3644852石狮44008南安44008惠安880016合计52528816136业务需求5907年IP承载网对带宽资源的要求：单位：GE泉州晋江石狮南安惠安合计泉州1822426晋江1822426石狮22004南安22004惠安44008合计26264486860本方案建议在泉州九县市建设城域波分系统平台，一方面在近期内满足IP承载网及3G核心网的电路需求，为其提供充分的带宽；另一方面从远期考虑也可以为今后承载ASON系统节点之间大量的10G光路连接打下良好的基础，做好充分的资源储备。计划建设的城域波分系统平台的网络拓扑如下：建设方案61该方案采用一步到位的方式组建城域波分系统，充分考虑网络发展的需要，能满足将来ASON网络的连接需要，避免今后网络扩容带来的电路调整，规避了由电路调整带来的风险。今后ASON网络加载到城域波分系统上时，建设周期相对较短，仅需增加OTU即可。62波道图如下：63以石狮的配置为例：64上下波道图如下：65THANKS!