波分復(fù)用技術(shù)講稿

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1、波分復(fù)用技術(shù)（WDM）第一、發(fā)展和起源1、光復(fù)用技術(shù)的發(fā)展l空分復(fù)用SDM（SpaceDivisionMultiplexing）——線性增加光纖對(duì)和傳輸設(shè)備——是一種十分有限的擴(kuò)容方式優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)容方案簡單，容易實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：線路敷設(shè)困難，沒有充分利用光纖帶寬l時(shí)分復(fù)用TDM（TimeDivisionMultiplexing）——PDH、SDH——是一種被普遍采用的擴(kuò)容方式優(yōu)點(diǎn)：成倍提高傳輸容量，降低了設(shè)備和線路成本缺點(diǎn)：升級(jí)至更高速率需要完全更換設(shè)備和中斷服務(wù)，速率升級(jí)缺乏靈活性l波分復(fù)用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）——是一種在一根光纖

2、內(nèi)實(shí)現(xiàn)多路光信道傳輸?shù)挠行U(kuò)容方案優(yōu)點(diǎn)：充分利用光纖線路資源，極大地提高傳輸容量缺點(diǎn)：需要較多光器件，增加了失效和故障的概率lTDM+WDM——充分利用TDM和WDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容2、兩波長復(fù)用和密集波分復(fù)用DWDMl兩波長復(fù)用——兩波長系統(tǒng)：1310nm和1550nm——中繼方式：光/電/光（原因：無兼顧2個(gè)窗口的光放大器件）——采用熔融波分復(fù)用器件，插入損耗小l密集波分復(fù)用DWDM（DenseWDM）——在1550nm窗口的多波長系統(tǒng)——中繼方式：光3、DWDM發(fā)展?fàn)顩r表1.關(guān)于WDM光通信網(wǎng)未來發(fā)展趨勢的預(yù)測（1999年）1995年2000年2005年201

3、0年傳輸速率2.5Gbps2.5Gbps2.5Gbps2.5Gbps系統(tǒng)總?cè)萘?.5Gbps2.5Gbps2.5Gbps2.5Gbps波長信道數(shù)464128256波長信道間隔200GHz100GHz50GHz50GHz全光傳輸距離100km500km2500km10000km網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)點(diǎn)到點(diǎn)環(huán)行網(wǎng)小型格狀網(wǎng)格狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成光端機(jī)固定OADM可變OADM+固定OXC可變OXC表2.WDM器件市場增長趨勢單位：億美元20002001200220032004RHK1822.528.135.243.9KMI4.35.77.51013.3ElectroniCast10.813.516.

4、921.1273.2國內(nèi)發(fā)展l1998年4月：清華大學(xué)、北京大學(xué)和北京郵電大學(xué)合作完成了4波長4節(jié)點(diǎn)的WDM實(shí)驗(yàn)網(wǎng)l1999年1月：武漢郵電科學(xué)研究院研制了濟(jì)南—青島8×2.5Gbps密集型WDM系統(tǒng)工程第二、基本原理1、光傳輸波段的劃分表3.光傳輸波段的劃分波段分類波長范圍O波段(Original)1260nm~1360nmE波段(Extended)1360nm~1460nmS波段(ShortWavelength)1460nm~1530nmC波段(Conventional)1530nm~1565nmL波段(LongWavelength)1565nm~1625nmU波段(

5、Ultra-LongWavelength)1625nm~1675nm2、光波長與頻率的換算λ×f=cλ——波長；f——光波頻率；c——光在真空中的傳播速度，一般采用3.0×108m/s。3、WDM概念l把不同波長的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳輸（每個(gè)波長承載一個(gè)TDM電信號(hào)）l目前常用的復(fù)用波長都是在C波段范圍內(nèi)（1530nm~1565nm）4、粗波分復(fù)用（CWDM）和密集波分復(fù)用（DWDM）l粗波分復(fù)用（CorseWDM）——通道間隔~20nm——復(fù)用波長范圍1270nm~1610nm（間隔20nm，共18個(gè)波長）——只適用于短距離、低速率的城域網(wǎng)l密集波分復(fù)用——通道

6、間隔≤200GHz5、工作方式5.1雙纖單向傳輸n一根光纖只完成一個(gè)方向的光信號(hào)傳輸，反向光信號(hào)傳輸由另一根光纖來完成。同一個(gè)波長在兩個(gè)方向上可以重復(fù)利用。5.2單纖雙向傳輸n在一根光纖中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向光信號(hào)的同時(shí)傳輸，兩個(gè)方向的光信號(hào)應(yīng)安排在不同的波長上。n比單向傳輸節(jié)約一半光纖器件。兩個(gè)方向傳輸?shù)男盘?hào)不交互產(chǎn)生FWM（四波混頻）。n需要采用特殊措施對(duì)付光反射；必須采用雙向光纖放大器和光環(huán)形器。5.3光分插傳輸n通過OADM實(shí)現(xiàn)各波長信號(hào)在中間站的分出和插入（即上/下光路）6、中心頻率根據(jù)ITU-TG.692的規(guī)定，所有DWDM系統(tǒng)的信道間隔為100GHz（0.8nm），

7、參考中心頻率為193.1THz（即1552.52nm）。表4.ITU-TG.692建議的DWDM系統(tǒng)的中心頻率中心頻率（THz）中心波長(nm)中心頻率（THz）中心波長(nm)中心頻率（THz）中心波長(nm)中心頻率（THz）中心波長(nm)中心頻率（THz）中心波長(nm)195.91530.33194.91538.19193.91546.12192.91554.13191.91562.23195.81531.12194.81538.98193.81546.92192.81554.94191.81563.05195.71