光纤通信系统_53_波分复用系统_WDM.doc

波分复用系统 （WDM） 波分复用系统及技术 概念 发展概况 主要特点 WDM系统的技术规范 WDM系统的基本类型及其应用 波分复用的相关技术 什么是波分复用技术？ WDM:(Wavelength Dvision Multiplexing) 简单地说，不同的信号汇集在一起传输而互不干扰称为复用。“波分复用技术”指的是将不同波长的光信号汇集在一根光纤中发射传输，在接收端将它们分开。 WDM技术的发展概况 两波长WDM(1310/1550nm)80年代在ATamp;T网中使用 90年代中期 ，发展缓慢 从155M － 622M － 2.5G－10G TDM技术的相对简单性和波分复用器件的发展还没有完全成熟。 1995年开始，高速发展 (1)光纤色散和偏振模色散限制了10Gb/s的传输。 (2)TDM 10Gb/s面临着电子元器件响应时间的挑战。 (3)光电器件的迅速发展。 我国光通信的先行者武汉邮电科学研究院研制的波分复用技术，为光网络传输提供了实现“高速信息公路”的可能。 1997年，武汉邮电科学研究院承担了具有国际领先水平的波分复用光网络技术的研究与开发。 1999年，国产首条密集波分复用系统工程在山东投入实际运行，表明我国光通信产业在该领域中已取得了重大的突破，并一跃成为世界上少数能够开发、生产这一设备的国家之一。 目前，我国已能够自行提供从集成式，半开放式到全开放式整个系列的密集波分复用系统。 该系统将覆盖国家干线网，本地网、教育网。 主要特点 充分利用了光纤的巨大带宽 节约了大量的光纤 降低了器件的超高速要求 通道对传输信号完全透明 可扩展性好 WDM系统的技术规范 为了引进产品和国内自行开发的产品具有统一性，制定我国的标准十分必要。 （a）现实的需要性，以2.5Gb／s系统为例，16波分单向就可达到40Gb／s的传输速率，这足以满足未来几年的业务需求； （b）技术的可行性。当前波分复用器件和激光器元件的技术都满足16个波长以上的复用。 从当前应用上看，WDM系统只用于2.5Gb／s以上的高速率系统。因而在制定规范的过程中，我们主要考虑了基于2.5Gb／s SDH的干线网WDM系统的应用，承载信号为SDH STM-16系统，即2.5Gb/s×N的WDM系统。对于承载信号为其他格式(例如IP)的系统和其它速率（例如10Gb/s×N）暂不作要求。 工作波长区的选择 对于常规G.652光纤，ITU-T G.692给出了以193.1THz为标准频率、间隔为100GHz的41个标准波长(192.1～196.1THz)，即1530～1561nm。 （通道数量，中心波长，波长间隔，中心频率偏移等） WDM系统除了对各个通路的信号波长有明确的规定外，对中心频率偏移也有严格规定。通路中心频率偏移定义为通路实际的中心频率与通路中心频率标称值的差值。对通路间隔选择100GHz的16×2.5Gb/sWDM系统，到寿命终了时的频率偏移应不大于±20GHz。 1310nm/1550nm窗口的波分复用: 仍用于接入网，很少用于长距离传输 1550nm窗口的密集波分复用(DWDM): 广泛用于长距离传输 1550nm窗口的稀疏波分复用(CWDM): 用于城域网 DWDM Dense Wavelength Division Multiplexer ITU-T G692 信道间隔： nm量级 Dl Df 1.6nm 200GHz 0.8nm 100GHz 0.4nm 50GHz CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexer 稀疏波分复用、粗波分复用 信道间隔： 20nm 常用的波长为1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1590nm以及1610nm。 正在考虑1290nm、1310nm、1330nm、1350nm、1380nm、1400nm、1420nm、1440nm WDM系统的基本类型及其应用 双纤单向传输 单向WDM传输是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送。 由于各信号是通过不同光波长携带的，因而彼此之间不会混淆。 在接收端通过光解复用器将不同波长的信号分开， 完成多路光信号传输的任务。 反方向通过另一根光纤传输的原理与此相同。 图7.7 双纤单向WDM传输 单纤双向传输 光通路在一根光