内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:01:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

波分复用原理简介

产生背景

传输带宽的需求增长，传输系统需扩容：

? 增加系统数量(光纤数量)：敷设光缆，没有有效利用光纤带宽

? 提高系统速率(TDM时分复用PDH/SDH)：10Gb/s,40Gb/s电子器件技术极限/成本/G.652光纤

1550nm窗口的高色散 ? 波分复用（WDM）技术

EDFA(erbium-doped fiber amplifier掺铒光纤放大器)的成熟和商用化

基本概念

波分复用(WDM) 充分利用单模光纤低损耗区的巨大带宽资源，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，将多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输； 在接收端，经解复用器(亦称分波器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

波分复用在本质上是光域上的频分复用（FDM）技术。 通道间隔的不同，可分为：

– CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing稀疏/粗波分复用）

信道间隔为20nm

– DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing密集波分复用）

信道间隔从0.2nm 到1.2nm。

波分复用技术的优点

(1) 传输容量大，可以充分利用光纤的巨大带宽资源，节约宝贵的光纤资源。

(2) 对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型、多种格式的业务信号。对于“业务”层信号来说，WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。

(3) 扩容方便。WDM技术是理想的扩容手段。对于早期芯数不多的光纤系统，利用此技术，不必做较大改动，就可以轻松扩容。增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量。

(4) 组建动态可重构的光网络，在网络节点使用光分插复用器（OADM）或者使用光交叉连接设备（OXC），可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。

WDM系统参考配置:

系统接口示意图

S1 ...Sn：信道1…n的发送机的输出光连接器处光纤上的参考点；

RM1 ... RMn：OM/OA相对于信道1…n的输入光连接器前面的光纤上的参考点； MPI-S：OM/OA输出光连接器之后光纤上的参考点； S'：线路OA输出光连接器之后光纤上的参考点 R'：线路OA输入光连接器之前光纤上的参考点

MPI-R：OA/OD输入光连接器之前光纤上的参考点； SD1 ... SDn：OA/OD输出光连接器处的参考点； R1 ... Rn：接收机的输入光连接器处的参考点；

G.957 兼容光发送/接收器结合波长转换实现G.692发送器示意图

G.691 (STM-64)结合波长转换实现G.692发送器示意图

DWDM系统的应用

– 集成式DWDM

接入的单光传输设备终端具有满足G.692标准的光源（结构简单，体积小，多业务多速率）

– 开放式DWDM

在波分复用器前加入波长转换单元，输出满足G.692，输入符合G.957/G.691光接口标准（兼容现有多厂商普通光源，确定波长(1310/1550)确定速率）

– 双纤双向系统

– 单纤双向系统