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WDM
阅读:33467时间:2011-01-13 16:35:43

  WDM是Wavelength Division Multiplexing的缩写,WDM是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端,因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。

主要特点

  1.充分利用光纤的巨大带宽资源

  WDM技术充分利用了光纤的巨大带宽资源(低损耗波段),使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍,从而增加光纤的传输容量,降低成本,具有很大的应用价值和经济价直。目前光纤通信系统只在一根光纤中传输一个波长信道,而光纤本身在长波长区域有很宽的低损耗区,有很多的波长可以利用,如:在人们所利用的只是光纤低损耗频谱中极少的一部分,即使全部利用掺铒光纤放大器(EDFA)的放大区域带宽(1530一1565nm),也只是占用它带宽的1/6左占。所以E3M技术可以充分利用单模光纤的巨大带宽,从而在很大的程度上解决了传输的带宽司题。

  1.同时传输多种不同类型的信号

  由于WDM技术中使用的各波长相互独立,因而可以传输特性完全不同的信号,完成各种电信业务信号的综合和分离,包括数字信号和模拟信号,以及PDH信号和SDH信号,实现多媒体信号加音频、视频、数据、文字、图像等)混合传输。

  2.实现单根光纤双向传输

  由于许多通信(如:打电话)都采用全双工方式,因此采用WDM技术可节省大量的线路投资。

  3.多种应用形式

  根据需要,WDM技术可有很多应用形式,如长途干线网,广播式分配网络,多路多址局域网络争,因此对网络应用十分重要。

  4.节约线路投资

  采用WDM技术可使N个波长复用起来在单模光纤中传输,在大容量长途传输时可以节约大量光纤。另外,对已建成的光纤通信系统扩容方便,只要原系统的功率富余度较大,就可进一步增容而不必对原系统做大的改动。

  5.降低器件的超高速要求

  随着传输速率的不断提高,许多光电器件的响应速度己明显不足。使用WDM技术可降低对一些器件在性能上的极高要求,同时又可实现大容量传输。

  6.IP的传送通道

  波分复用通道对数据格式是透明的,即与信号速率及电调制方式无关。在网络扩充和发展中,是理想的扩容手段,也是引入宽带新业务(例如IP等)的方便手段。通过增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容量,如目前或将要实现的IP over WDM技术。

  7.高度的组网灵活性、经济性和可靠性

  利用WDM技术选路,实现网络交换和恢复,从而实现未来透明、灵活、经济且具有高度生存性的光网络。

对波长的要求

  从技术实现的角度来说

  各厂家可以选择任意波长进行波分复用

  从技术兼容性的角度来说

  我们必须对WDM系统中的光波长进行规范

  ITU-T 对WDM系统中光波长的规定

  G.692建议、G.694.1建议、G.694.2建议 ====》波长频率分配表

  WDM中的光波长必须严格遵照波长频率分配表

系统的划分

  开放式WDM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 设备进行对接。

  集成式WDM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波分系统的要求:

  如:波长精度、光谱特性、发送光功率等等。

  半开放式WDM系统

  在终端复用设备中,发端具备光接口变换功能,可以和任何厂家的 SDH 设备进行对接。

系统的基本结构与工作原理

  一般来说,WDM系统主要由以下五部分组成:光发射机、光中继放大、光接收机、光监控言道和网络管理系统(见图)。

  光发射机是WDM系统的核心,根据ITU-T的建议和标准,除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外,还需要根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤的类型和无电中继传输的距离)来选择具有一定色度色散容限的发射机。在发送端首先将来自终端设各(如SDH端机)输出的光信号,利用光转发器(OTU)把符合ITU-T G.957建议的非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的光信号:利用合波器合成多通路光信号:通过光功率放大器(BA)放大输出多通路光信号。

  经过长距离光纤传输后(80-120km),需要对光信号进行光中继放大。目前使用的光放大器多数为掺饵光纤光放大器(EDFA)。在WDM系统中,必须采用增益平坦技术,使EDFA对不同波长的光信号具有的相同放大增益,同时,还需要考虑到不同数量的光信道同时工作的情况,能够保证光信道的增益竞争不影响传输性能。在应用时,可根据具体情况,将EDFA用作“线放(LA)”、“功放(BA)”和“前放(PA)”。

  在接收端,光前置放大器(PA)放大经传输而衰减的主信道光信号,采用分波器从主信道光信号中分出特定波长的光信道。接收机不但要满足一般接收机对光信号灵敏度、过载功率等参数的要求,还要能承受有一定光噪声的信号,要有足够的电带宽性能。

  光监控信道主要功能是监控系统内各信道的传输情况,在发送端,插入本节点产生的波长为λs(151Onm)的光监控信号,与主信道的光信号合波输出,在接收端,将接收到的光信号分波,分别输出λs (151Onm)波长的光监控信号和业务信道光信号。帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节等都是通过光监控信道来传递的。

WDM系统总体结构示意图

  (图 WDM系统总体结构示意图(单向))

  网络管理系统通过光监控信道物理层传送开销字节到其他节点或接收来自其他节点的开销字节对WDM系统进行管理,实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能,并与上层管理系统(如TMN)相连。

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