传输资料DWDM原理.docx

《传输资料DWDM原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传输资料DWDM原理.docx（47页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、传输资料DWDM原理产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本课程TC000003WDM原理ISSUE1o拟制：日期：审核：日期：审核：日期：日期：华为技术有限公司版权所有侵权必究日期修订版本作者描述目录课程说明6课程介绍6课程结构6课程目标6有关资料71 波分复用技术概述81.1 波分复用光传输技术81.1.1 波分复用的基本概念81.1.2 WDM技术的进展背景91.2 DWDM原理概述101.3 WDM设备的传输方式121.3.1 单向WDM121.3.2 双向WDM121.4 开放式与集成式系统131.5 WDM系统构成131.6 WDM的优势141.7 CWDM简介151.8 思考题1

2、62 WDM传输媒质162.1 光纤的结构162.2 光纤的种类182.3 光纤的基本特性192.3.1 几何尺寸(模场直径)192.3.2 衰减常数192.3.3 色散系数202.4 思考题203 DWDM关键技术213.1 光源213.1.1 激光器的调制方式223.1.2 激光器的波长的稳固243.2 光电检测器263.2.1 PIN光电二极管263.2.2 雪崩光电二极管(APD)263.3 光放大器273.3.1 光放大器概述273.3.2 掺银光纤（EDF）283.3.3 EDFA增益平坦操纵293.3.4 EDFA的增益锁定303.3.5 掺银光纤放大器的优缺点313.3.6 拉

3、曼光纤放大器323.3.7 有关光放大器的技术指标333.4 光复用器与光解复用器343.4.1 光栅型波分复用器343.4.2 介质薄膜型波分夏用器363.4.3 熔锥型波分复用器373.4.4 集成光波导型波分复用器373.4.5 波分复用器件性能比较383.4.6 对光复用器件的基本要求383.5 光监控信道393.5.1 光监控通路要求403.5.2 监控通路接口参数413.5.3 监控通路的帧结构413.6 思考题414 DWDM光传输系统的技术规范434.1 ITU-T有关WDM系统的建议434.2 传输通道参考点的定义434.3 光波长区的分配444.4 思考题465 专用词汇及

4、缩略语47关键词:摘要：缩略语清单：参考资料清单:WDMDWDM光纤光源光放大复用与解复用光监控信道本课程要紧介绍了波分复用技术的基础知识，并对DWDM的要紧关键技术、DWDM光传输技术规范进行了讲解。通过本课程，您能够对WDM知识与光传输网络的进展方向，有一个较全面的熟悉。无。(1)光纤通信基础(2)密集波分复用技术导论(3)DWDM传输系统原理与测试(4)高速光纤通信ITU-T规范与系统设计(5)城域光网络(6)TA052401光监控信道及其在DWDM系统中的应用ISSUEI.0(7)TC000001光纤与光器件ISSUE1.0(8)TC000002光放大器ISSUE1.0。课程说明课程介

5、绍本课程要紧介绍了波分复用技术的基础知识，并对DWDM的要紧关键技术、DWDM光传输技术规范进行了讲解。通过本课程，您能够对WDM知识与光传输网络的进展方向，有一个较全面的熟悉。课程结构本课程分为四章：第一章波分复用技术概述这一章内容告诉你什么是波分复用技术，WDM如何进展而来，WDM的工作方式与构成形式与WDM的特点。通过本章的学习，能够使我们关于光传输网络前沿技术WDM有一个基本的熟悉。第二章WDM传输媒质这一章要紧介绍光纤的结构、种类与特性。通过这一章的学习使我们关于G.652、G.653、G.654、G.655光纤有一个基本的认识，同时关于色散等概念有一个基本的熟悉。第三章DWDM的关

6、键技术假如要把DWDM这种新型技术转化为商品，在硬件上如何实现呢？带着这个疑问从本节内容中能够熟悉到DWDM的关键技术与实现方法，包含光源、光放大与波分复用器件等内容。第四章DWDM光传输系统的技术规范本章内容要紧介绍了ITU-T关于WDM系统的一些建议与规范，使我们关于在WDM系统中涉及的到的ITU-T一些知识有一个基本的熟悉。课程目标1 .熟悉WDM的一些基本概念及WDM的原理、传输方式与构成；2 .熟悉WDM传输媒质；3 .熟悉DWDM的技术原理与关键技术实现方法；4 .熟悉DWDM光传输系统的技术规范。有关资料(1)光纤通信基础(2)密集波分复用技术导论(3)DWDM传输系统原理与测试

7、(4)高速光纤通信ITU-T规范与系统设计(5)城域光网络(6)TA052401光监控信道及其在DWDM系统中的应用ISSUEI.0(7)TC000001光纤与光器件ISSUE1.0(8)TC000002光放大器ISSUEI.01波分复用技术概述(1) 由目标：掌握WDM的基本概念。掌握WDM的基本原理、传输方式与WDM的构成。熟思WDM的产生背景、技术特点。1.1 波分复用光传输技术1.1.1 波分复用的基本概念光通信系统能够按照不一致的方式进行分类。假如按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统(FDM-FrequencyDivisionMu1tip1exing)时分复用系统(TDM

8、-TimeDivisionMu1tip1exing),波分复用系统(WDM-Wave1engthDivisionMU1tiPIeXing)与空分复用系统(SDM-SpaceDivisionMu1tip1exing)所谓频分、时分、波分与空分复用，是指按频率、时间、波长与空间来进行分割的光通信系统。应当说，频率与波长是紧密有关的，频分也即波分，但在光通信系统中，由于波分复用系统分离波长是使用光学分光元件，它不一致于通常电通信中使用的滤波器，因此我们仍将两者分成两个不一致的系统。波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤能够同时传输多个不一致波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划

9、分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用(OFDM),只是由于光波通常使用波长而不用频率来描述、监测与操纵。随着电-光技术的向前进展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。因而，使用术语密集波分复用(DWDM-DenSeWave1engthDivisionMu1tip1exing),与此参照，还有波长密度较低的WDM系统，较低密度的就称之稀疏波分复用(CWDM-CoarSeWaveDivisionMu1tip1exing)。这里能够将一根光纤看作是一个“多车道”的公用道路，传统的TDM系统只只是利用了这条道路的一条车道，提高比特率相

10、当于在该车道上加快行驶速度来增加单位时间内的运输量。而使用DWDM技术，类似利用公用道路上尚未使用的车道，以获取光纤中未开发的巨大传输能力。1.1.2 WDM技术的进展背景随着科学技术的迅猛进展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网络。近几年来，世界上的运营公司及设备制造厂家把目光更多地转向了WDM技术，并对其投以越来越多的关注，增加光纤网络的容量及灵活性，提高传输速率与扩容的手段能够有多种，下面对几种扩容方式进行比较。 空分复用SDM(SpaceDivisionMu1tip1exer)空分复用是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，传输设备也线性增

11、加。在光缆制造技术已经非常成熟的今天，几十芯的带状光缆已经比较普遍，而且先进的光纤接续技术也使光缆施工变得简单，但光纤数量的增加无疑仍然给施工与将来线路的保护带来了诸多不便，同时关于已有的光缆线路，假如没有足够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，工程费用将会成倍增长。而且，这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设，不可能总是使用敷设新光纤的方式来扩容，事实上，在工程之初也很难预测日益增长的业务需要与规划应该敷设的光纤数。因此，空分复用的扩容方式是十分受限。 时分复用TDM(TimeDivisionMu1tip1exer)时分复用也是一项比较常用的扩容方式

12、，从传统PDH的一次群至四次群的复用，到如今SDH的STM-1、STM-4、STM-16乃至STM-64的复用。通过时分复用技术能够成倍地提高光传输信息的容量，极大地降低了每条电路在设备与线路方面投入的成本，同时使用这种复用方式能够很容易在数据流中抽取某些特定的数字信号，特别适合在需要采取自愈环保护策略的网络中使用。但时分复用的扩容方式有两个缺陷：第一是影响业务，即在“全盘”升级至更高的速率等级时，网络接口及其设备需要完全更换，因此在升级的过程中，不得不中断正在运行的设备；第二是速率的升级缺乏灵活性，以SDH设备为例，当一个线路速率为155MbitzS的系统被要求提供两个155MbitZS的通

13、道时，就只能将系统升级到622Mbits,即使有两个155MbiVs将被闲置，也没有办法。关于更高速率的时分复用设备，目前成本还较高，同时40Gbit/s的TDM设备已经达到电子器件的速率极限，即使是10Gbits的速率,在不一致类型光纤中的非线性效应也会对传输产生各类限制。现在，时分复用技术是一种被普遍使用的扩容方式，它能够通过不断地进行系统速率升级实现扩容的目的，但当达到一定的速率等级时，会由于器件与线路等各方面特性的限制而不得不寻找另外的解决办法。不管是使用空分复用还是时分复用的扩容方式，基本的传输网络均使用传统的PDH或者SDH技术，即使用单一波长的光信号传输，这种传输方式是对光纤容量

14、的一种极大浪费，由于光纤的带宽相关于目前我们利用的单波长信道来讲几乎是无限的。我们一方面在为网络的拥挤不堪而忧心忡忡，另一方面却让大量的网络资源白白浪费。 波分复用WDM(Wave1engthDivisionMu1tip1exing)WDM波分复用是利用单模光纤低损耗区的巨大带宽，将不一致速率(波长)的光混合在一起进行传输，这些不一致波长的光信号所承载的数字信号能够是相同速率、相同数据格式，也能够是不一致速率、不一致数据格式。能够通过增加新的波长特性，按用户的要求确定网络容量。关于2.5Gbs下列的速率的WDM,目前的技术能够完全克服由于光纤的色散与光纤非线性效应带来的限制，满足对传输容量与传

15、输距离的各类需求。WDM扩容方案的缺点是需要较多的光纤器件，增加失效与故障的概率。 TDM与WDM技术合用利用TDM与WDM两种技术的优点进行网络扩容是应用的方向。能够根据不一致的光纤类型选择TDM的最高传输速率，在这个基础上再根据传输容量的大小选择WDM复用的光信道数，在可能情况下使用最多的光载波。亳无疑问，多信道永远比单信道的传输容量大，更经济。1.2 DWDM原理概述DWDM技术是利用单模光纤的带宽与低损耗的特性，使用多个波长作为载波，同意各载波信道在光纤内同时传输。与通用的单信道系统相比，密集WDM(DWDM)不仅极大地提高了网络系统的通信容量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单与性能可靠等诸多优点，特别是