第六章 dwdm(wdm)光传输网络.ppt

第6章 DWDM/WDM 光传输网络 内容提要 概述 密集型波分复用系统 DWDM传输媒质 DWDM指标参数 DWDM的几种网络单元类型设备(以华为设备为例) 增加传输容量的方法： 1)空分复用----- 铺设多芯新光缆 2)时分复用-----使用更高比特率的时分多路复用系统（TDM）。 3)波分复用（WDM）----将不同波长的光信号混合在一起进行传输。 4)其它：光时分复用（OTDM）、光码分复用等技术。 三个技术的进步使WDM成为可能： 光纤－－如康宁公司生产的非零色散位移大有效面积光纤LEAF。 光滤波器－－如光纤布拉格光栅。 光纤放大器－－如EDFA。 1、DWDM的现状和发展 2、太比特级DWDM系统进入实用化阶段 目前，很多公司都已经在实验室中进行了大容量DWDM的试验。 如：贝尔实验室试验成功1022个波长的HDWDM，阿尔卡特试验成功10 Gb/s ×150波长的系统，西门子试验成功40 Gb/s×80波长的系统，北电试验成功10 Gb/s×160波长的系统等。 2001年3月的世界记录： —— NEC的实验容量达到10.92Tbit/s，采用273×40Gbit/s方案，传输距离117km —— Alcatel的实验容量为10.2Tbit/s，采用256×42.7Gbit/s方案，传输距离100km 3、光交叉连接与波长路由器已经问世 朗讯的贝尔实验室使用显微镜面（microscopic mirror）技术研制出256×256个端口的全光交叉连接器。 MCI等大型的运营者在期待至少是1024×1024级的大容量全光OXC出现 4.城域DWDM处于开发试验阶段 朗讯、爱立信等设备厂商也开始专门为城域网研发DWDM系统。 城域网支持多业务接入：ATM、FDDI、千兆比特以太网等。其中千兆比特以太网（GbE）是城域市场应用中增长最快的部分，人们希望城域网设备能够尽快支持GbE应用 5、数据与光的结合 由于未来的网络可能将是把路由器(IP)或ATM交换机直接接到光传送网上，人们在探索如何把高速选路与交换设备与光传送设备相结合。 单模光纤波段 二、密集型波分复用系统DWDM 1．波分复用基本概念 (1)什么是波分复用（WDM） 把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送（每个波长承载一个TDM 电信号）的方式统称为波分复用。 (2) WDM、DWDM 在波长间隔上区别 WDM主要指光纤不同低损耗窗口的光波复用，DWDM指同一低损耗窗口的多个光波复用。 WDM复用的波长间隔Δλ200～250nm DWDM复用的波长间隔 Δλ=0.8 nm（约100GHZ） 或(0.8×2) nm（约200GHZ） 2. DWDM系统构成模型(1)二纤单向传输的DWDM系统原理图 (2)单纤双向传输的DWDM系统原理图 3. 实用DWDM系统 业务信道与监控信道的分离 业务信道的多级在线监测 三、DWDM系统的主要器件 主要器件有激光器、光转发器、光合波/分波器、光纤放大器等。 1.激光器的要求 ①激光器种类有：MQW-DFB-LD多量子阱-分布反馈式激光器 ②波长的驱动电流系数：0.008 nm/mA ③波长温度系数：0.08 nm/℃ ④工作温度：25--35℃范围内，中心波长符合激光器要求 （1）没有定时再生电路的OTU (2)有定时再生电路的OTU OTU功能图 （3）全光波长变换器 AOWC （Wavelength Conversion） 光/电/光方法唯一成熟对光通信整形很有效。但对信号格式无透明性 . AOWC在光开关、光交换、波长路由、波长再用等技术中有着广泛的应用，其最大优点是对比特率和信号格式透明，克服了电子瓶颈，可以在需要再生或开销处理的节点选择O/E/O变换。 ①交叉增益调制SOA型全光波长变换器  （c）波长转换前后波形 ②交叉相位调制SOA型全光波长变换器 图（c）给出折射率N、连续光相位φ和功率随信号光功率变化曲线 。 2.干涉滤光片型 3．熔锥型波分复用器 4 .阵列波导光栅(AWG)波分复用器 无源的3dB耦合器组成合波器 五、光波分复用器的性能参数 对波分复用器参数的基本要求是：插入损耗小，隔离度大，带内平坦，带外插入损耗变化陡峭，温度稳定性好，复用通路数多，尺寸小等。 1．插入损耗 插入损耗是指系统增加了DWDM器件后而产生的附加损耗，定义为该无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比 插入损耗: 以下图为例： 2．串扰（隔离度） 串扰是指其他信道的光信号耦合进某一信道，有时也可