搜索
5.35.3波分复用波分复用主要内容主要内容由第由第33章所提及到的波分复用器演变出的应章所提及到的波分复用器演变出的应用。用。波分复用所应用的波长以及间隔。波分复用所应用的波长以及间隔。波分复用采用的光纤、光器件和调制技术。波分复用采用的光纤、光器件和调制技术。波分复用系统网络结构。波分复用系统网络结构。波分复用系统网络中的重要组成设备。波分复用系统网络中的重要组成设备。网络的性能网络的性能主要章节主要章节5.3.15.3.1光波分复用的基本概念光波分复用的基本概念5.3.25.3.2波分复用系统波分复用系统5.3.3WDM5.3.3WDM网络的关键设备网络的关键设备5.3.45.3.4采用光波分复用技术的高速光纤通信线路采用光波分复用技术的高速光纤通信线路波分复用器波分复用器在一根光纤中能同时传输多波长光信号的在一根光纤中能同时传输多波长光信号的技术，称为光波分复用技术（技术，称为光波分复用技术（WDMWDM）。）。如果在系统发送端采用此技术，将不同波如果在系统发送端采用此技术，将不同波长的光信号组合起来送入光纤传输的设备长的光信号组合起来送入光纤传输的设备称为光波分复用器。称为光波分复用器。在接收端通过解复用器（分波器），将组在接收端通过解复用器（分波器），将组合在一起的光信号分离并送入不同的终端。合在一起的光信号分离并送入不同的终端。单纤单向结构单纤单向结构WDMWDM传输系统传输系统单纤双向结构单纤双向结构WDMWDM传输系统传输系统5.3.15.3.1光波分复用的基本概念光波分复用的基本概念应用范围：应用范围：可以应用在：可以应用在：单模、多模；单模、多模；单向、多向。单向、多向。主要应用在单模；单向、双向。主要应用在单模；单向、双向。使用承载的波长：使用承载的波长：波分复用使用多个波长在同一根光纤中传输。波分复用使用多个波长在同一根光纤中传输。对波长间隔就提出一定的要求。显然，波长间对波长间隔就提出一定的要求。显然，波长间隔越短技术上实现的难度就越大，成本越高。隔越短技术上实现的难度就越大，成本越高。根据波长间隔将波分复用技术分为：根据波长间隔将波分复用技术分为：波分复用（波分复用（WDMWDM））密集波分复用（密集波分复用（DWDMDWDM））粗波分复用（稀疏波分复用）（粗波分复用（稀疏波分复用）（CWDMCWDM））11、、DWMDWM、、DWDMDWDM和和CWDMCWDM联系和区别。联系和区别。联系：联系：使用是同一种技术，频谱分割。使用是同一种技术，频谱分割。区别：区别：波长间隔不一样；波长间隔不一样；WDMWDM：几十：几十nmnm或者或者200nm200nm左右；左右；CWDMCWDM：：10nm10nm；；DWDMDWDM：：0.40.4～～2nm2nm。。WDMWDM：：最早使用最早使用1310nm/1550nm1310nm/1550nm两波长系统，间隔两波长系统，间隔有有200200多多nmnm。。EDFAEDFA出现，工作波长处在出现，工作波长处在1.531.53～～1.561.56μμmm范范围，从而取消围，从而取消1310nm1310nm，转而使用，转而使用1550nm1550nm窗窗口，发展出口，发展出DWDMDWDM技术。技术。承载的信号看具体应用：承载的信号看具体应用：城域网：以太网城域网：以太网10M/100M10M/100M等。等。长途网：长途网：SDH2.5Gb/sSDH2.5Gb/s、、10Gb/s10Gb/s。。CWDMCWDM：：15301530～～1560nm1560nm的频谱范围内每隔的频谱范围内每隔10nm10nm分配分配一个波长。一个波长。为了满足城域网、接入网业务增长需求而为了满足城域网、接入网业务增长需求而衍生出来的，可以同时传送电话业务、衍生出来的，可以同时传送电话业务、IPIP业业务、务、CATVCATV。。提升接入网传输的容量，同时技术上又不提升接入网传输的容量，同时技术上又不像像DWDMDWDM那样复杂从而导致成本较高。那样复杂从而导致成本较高。还未形成标准。还未形成标准。DWDMDWDM：：波长间隔比波长间隔比CWDMCWDM更小，技术实现难度较之更小，技术实现难度较之也复杂，成本也较高。也复杂，成本也较高。适用与中长距离、大容量骨干传输。适用与中长距离、大容量骨干传输。承载的信号一般为承载的信号一般为SDHSDH信号，速率为信号，速率为2.5Gb/s2.5Gb/s或者或者10Gb/s10Gb/s。。中继用中继用EDFAEDFA光放。光放。发展历史：发展历史：WDMWDM－－DWDMDWDM－－CWDMCWDM，实际上，，实际上，WDMWDM和和DWDMDWDM是对是对WDMWDM不同发展历史阶段不同发展历史阶段的称呼。的称呼。22、特点、特点优点：优点：复用器结构简单、体积小、可靠性高；复用器结构简单、体积小、可靠性高；提高光纤的频带利用率；提高光纤的频带利用率；降低对器件的速率要求；降低对器件的速率要求；提供透明的传送通道；提供透明的传送通道；可更灵活地进行光纤通信组网。可更灵活地进行光纤通信组网。缺点：缺点：存在插入损耗和串光等问题。存在插入损耗和串光等问题。相比之下，优势比缺点明显。相比之下，优势比缺点明显。33、、WDMWDM与光纤与光纤1380nm1380nm处存在损处存在损耗极高的耗极高的OHOH－－吸吸收，故收，故13101310附近损附近损耗均较高，不选择耗均较高，不选择作为作为WDMWDM传送波传送波长。长。1550nm1550nm处损耗均处损耗均较小，故优先选择较小，故优先选择1550nm1550nm窗口作为窗口作为WDMWDM传送波长。传送波长。适用光纤：适用光纤：G.652G.652：常规单模光纤，色散最小值在：常规单模光纤，色散最小值在1310nm1310nm处，衰减最小值在处，衰减最小值在1550nm1550nm处。处。G.653G.653：色散位移光纤，色散最小值在：色散位移光纤，色散最小值在1550nm1550nm处，衰减最小值在处，衰减最小值在1550nm1550nm处。难以克服处。难以克服FWMFWM混频等非线性效应带来的影响。混频等非线性效应带来的影响。G.655G.655：非零色散光纤，色散在：非零色散光纤，色散在1310nm1310nm处较处较小，不为小，不为00；衰减最小值在；衰减最小值在1550nm1550nm处。可以尽处。可以尽量克服量克服FWMFWM混频等非线性效应带来的影响。混频等非线性效应带来的影响。综上所述，选择综上所述，选择G.655G.655作为作为WDMWDM使用的光纤最使用的光纤最为适宜。为适宜。5.3.25.3.2波分复用系统波分复用系统11、波分复用系统结构、波分复用系统结构组成：光发、光中继、光收、光监控、管理系组成：光发、光中继、光收、光监控、管理系统。统。光发：光发：OTUOTU；；光波长复用器；光波长复用器；光功率放大器。光功率放大器。OTUOTU：光波长转换器。：光波长转换器。输入：输入：SDHSDH的光信号；输出：的光信号；输出：WDMWDM的光信号。的光信号。光波长复用器：光波长复用器：不同波长的光信号复用成多波长成分的光信号。不同波长的光信号复用成多波长成分的光信号。光功率放大器：光功率放大器：多波长成分光信号通过多波长成分光信号通过EDFAEDFA等放大器同时放大等放大器同时放大发送。发送。光收：光收：光功率放大器；光功率放大器；光分波器；光分波器；OTUOTU。。光功率放大器：光功率放大器：多波长成分光信号到达终点后由多波长成分光信号到达终点后由EDFAEDFA放大器同放大器同时放大以增强接收光信号。时放大以增强接收光信号。光分波器：光分波器：多波长成分光信号解复用成不同波长的光信号。多波长成分光信号解复用成不同波长的光信号。OTUOTU：光波长转换器。：光波长转换器。输入：输入：WDMWDM的光信号；输出：的光信号；输出：SDHSDH的光信号。的光信号。光中继：光中继：在中继距离上对光信号在中继距离上对光信号进行放大。进行放大。可以使用可以使用EDFAEDFA，也可，也可以使用以使用RFARFA。。增益选取适当，不能过增益选取适当，不能过大避免光纤处于非线性大避免光纤处于非线性状态。状态。22、监控、监控如何对如何对WDMWDM进行监控和管理？进行监控和管理？除了光发、光收、光中继，还有监控和管除了光发、光收、光中继，还有监控和管理系统。理系统。监控和管理结构如何？监控和管理结构如何？目前最普遍使用的目前最普遍使用的方式。方式。单独增加一个波长信单独增加一个波长信道专用于对系统的管道专用于对系统的管理。理。发送端：插入本节点发送端：插入本节点产生产生1510nm1510nm的光监控的光监控信号，与主信道的光信号，与主信道的光信号合波输出；信号合波输出；接收端：将接收到的接收端：将接收到的光信号分波，分别输光信号分波，分别输出出1510nm1510nm波长的光波长的光监控信号和业务信道监控信号和业务信道光信号。光信号。主要内容：帧同步字主要内容：帧同步字节、公务字节和网管节、公务字节和网管所用的开销字节等。所用的开销字节等。WDMWDM监控和管理系统两个功能：监控和管理系统两个功能：对对EDFAEDFA的监控与管理；的监控与管理；对各波道工作状态的监控。对各波道工作状态的监控。OSCOSC的接口参数：的接口参数：--48dBm48dBm最小接收灵敏度最小接收灵敏度MLMLDMLMLD光源类型光源类型0~0~--7dBm7dBm信号发送功率信号发送功率CMICMI信号码型信号码型2Mbit/s2Mbit/s监控速率监控速率1510nm1510nm监控波长监控波长5.3.3WDM5.3.3WDM网络的关键设备网络的关键设备类似类似SDHSDH网络中的关键设备网络中的关键设备WDMWDM网络中的网络中的关键设备有：关键设备有：OTMOTM（光终端复用器）；（光终端复用器）；OADMOADM（光分插复用器）；（光分插复用器）；OXCOXC（光数字交叉连接器）；（光数字交叉连接器）；中继放大器。中继放大器。OTMOTM（光终端复用器）：（光终端复用器）：实现各种业务信号复用进实现各种业务信号复用进WDMWDM。。最常见的信号：最常见的信号：SDHSDH。。与与SDHSDH不同，不同，SDHSDH复用进的是复用进的是PDHPDH、、ATMATM、、低速率的低速率的SDHSDH和以太网等信号。和以太网等信号。OADMOADM（光分插复用器）与（光分插复用器）与SDHSDH的的ADMADM功能类似：功能类似：波长上、下话路的功能。波长上、下话路的功能。具有波长转换功能。具有波长转换功能。具有光中继放大和功率平衡功能。具有光中继放大和功率平衡功能。提供复用段和通道保护倒换功能，支持各种自愈环。提供复用段和通道保护倒换功能，支持各种自愈环。具有多业务接入功能，比如具有多业务接入功能，比如SDHSDH、、GbitGbit。。不同的是：不同的是：OADMOADM是在光是在光域上完成。域上完成。ADMADM是在电域是在电域上完成。上完成。OXCOXC（光数字交叉连接器）：（光数字交叉连接器）：完成光域上光信号的交叉连接，类似交换功能。完成光域上光信号的交叉连接，类似交换功能。与与DXCDXC区别：区别：必须进行时钟信号同步必须进行时钟信号同步与开销处理，在网络升与开销处理，在网络升级时必须更换设备。级时必须更换设备。无需进行时钟信号同无需进行时钟信号同步与开销处理，无需步与开销处理，无需更换设备，便于网络更换设备，便于网络升级。升级。时钟信号时钟信号和设备升和设备升