光纤wdm技术_23307.ppt

WDM技术 2011级通信一班 2014年11月12日 WDM基本概念 WDM(Wavelength Division Multiplexing),简 称波分复用系统，是在光域内的频分复用技 术，即在一根光纤中传输多路光信号的技术。WDM 应用于光纤信道。WDM 和 FDM（频分复用）基本上都基于相同原理，所不同的是，WDM 应用于光纤信道上的光波传输过程，而 FDM 应用于电模拟传输。 WDM的关键技术 WDM的关键技术包括三个方面：合／分波器、光放大器和光源器件。 （1）合／分波器实际上就是光学滤波器，其作用是对各复用光通路信号进行复用与解复用。对它们的基本要求是：插入损耗低、隔离度高、具有良好的带通特性、温度稳定性好、复用通路数多和具有较高的分辨率等。 光波分复用器和解复用器 在整个WDM系统中，光波分复用器和解复用器是WDM技术中的关键部件，其性能的优劣对系统的传输质量具有决定性作用。 在目前实际应用的WDM系统中，主要有光栅型光波分复用器和介质膜滤波器型光波分复用器 WDM技术的优点 WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点。 （1）超大容量传输 WDM系统的传输容量十分巨大。由于WDM系统的复用光通路速率可以为2.5，10 Gbit／s等，而复用光通路的数量可以是4，8，16，32甚至更多，因此系统的传输容量可达到300～400Gbit／s。而这样巨大的传输容量是目前TDM方式根本无法做到的。 目前，（8～32）×2.5 Gbit／s和16×10 Gbit／s的WDM系统已经达到商用水平，而bit／s的WDM系统也已有报导。 （2）节约光纤资源 对单波长系统而言，1个SDH系统就需要一对光纤，而对WDM系统来讲，不管有多少个SDH分系统，整个复用系统只需要一对光纤就够了。例如对于16个2.5 Gbit／s系统来说，单波长系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。节约光纤资源这一点也许对于市话中继网络并非十分重要，但对于系统扩容或长途干线来说就显得非常可贵。 WDM系统在长途干线传输网中的应用 与由分插复用器（ADM）和中继器构建的传统SDH长途干线网相比，DWDM系统由于采用具有多波长放大能力的掺饵光纤放大器技术，从而降低了长途干线网的中继成本，获得了广泛应用。在长途干线传输网中，DWDM负责解决业务的长距离传送，SDH负责解决业务的调度、上下和保护。根据目前长途干线网建设和维护中对DWDM的要求，总结出以下几个要点： ①在长途干线网中，中继设备数量大为减少，具有统一管理DWDM和SDH设备能力的网管系统可降低网管系统的投资，简化维护工作。 ②长途干线中设备节点距离较远，给系统维护和故障排除带来很大不便。如果采用具有定时扫描各种光谱特性的内置光谱分析单元，维护人员就可以在网管中心实时了解动态运行中的每个波长的光功率。中心波长、光信噪比等光谱特性，实现系统在线监控，满足干线网远程监控与维护的需要。 ③目前ITU-T建议只定义了8×22dB，5×30dB，3×33dB种规模的光放大单元，但长途干线中实际再生段超出120 km的情况很多，随着器件技术水平的提高，采用具有更多光放规格的DWDM系统，在工程设计时就可以超出上述受限范围，最终降低中继建设成本。 WDM系统在城域网中的应用 随着技术的进步和业务的发展，WDM技术正从长途传输领域向城域网领域扩展，当然这种扩展不是直截了当的，还需要针对城域网的特定环境进行改造。适用于城域网领域的WDM系统称为城域网WDM系统，其主要特点和要求是：首先，低成本是城域网WDM系统最重要的特点，特别是按每波长计其成本必须明显低于长途网用的WDM系统。由于城域网范围传输距离通常不超过100km，因而不必使用长途网必须用的外调制器和光放大器。由于没有光放大器，也就不需要任何形式的通路均衡，从而减少了分波器和合波器的复杂性，也不会遭受与光放大器有关的非线性损伤。光放大段的设计仅仅是光损耗的设计，十分简单明了。 WDM的发展方向 虽然WDM技术问世时间不长，但由于具有许多显著的优点而表现出强大的生命力，从而迅速得到推广应用，并向全光网络的方向发展。 从发展的角度看，今后全光技术的发展可能表现在以下几个方面： ①光分插复用器（OADM） 目前采用的OADM只能在中间局站上、下固定波长的光信号，使用起来比较僵化。而未来的OADM对上、下光信号将是完全可控的，就像现在分插复用器上、下电路一样，通过网管系统就可以在中间局站有选择地上、下一个或几个波长的光信号，使用起来非常方便，组网（光网络）十分灵活。 （2）光放大器的作用是对复用后的光信号进行直接光放大，以解决WDM系统的超长距离传输问题。对光放大器的要求是：有很